專業(yè)培訓(xùn) 三相交流電

1、專業(yè)培訓(xùn) 三相交流電第1頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日10三相正弦交流電路教學(xué)重點(diǎn)1. 了解三相交流電源的產(chǎn)生和特點(diǎn)。 2. 掌握三相四線制電源的線電壓和相電壓的關(guān)系。 教學(xué)難點(diǎn)1. 掌握三相電路線電壓與相電壓的相位關(guān)系。第2頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日10三相正弦交流電路10.1 三相交流電源10.2安全用電單元小結(jié)第3頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日10.1三相交流電源一、三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生二、三相電源的連接第4頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日一、三相交流電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生1對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)振幅相等、頻

2、率相同，在相位上彼此相差 120 的三個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)。對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 第一相(U 相)電動(dòng)勢(shì)： e1 = Emsin t 第二相(V 相)電動(dòng)勢(shì)： e2 = Emsin( t 120) 第三相(W 相)電動(dòng)勢(shì)：e3 = Emsin( t 120)第5頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日顯然，有 e1 e2 e3= 0。波形圖與矢量圖如圖 10-1 所示。圖 10-1對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)波形圖與矢量圖 第6頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日2相序三相電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大值(振幅)的先后次序稱為相序。e1 比 e2 超前 120 ，e2 比

3、e3 超前 120 ，而 e3 又比 e1 超前120 ，稱這種相序稱為正相序或順相序；反之，如果e1比 e3 超前 120 ，e3 比 e2 超前 120 ， e2 比 e1 超前 120，稱這種相序?yàn)樨?fù)相序或逆相序。相序是一個(gè)十分重要的概念，為使電力系統(tǒng)能夠安全可靠地運(yùn)行，通常統(tǒng)一規(guī)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，一般在配電盤上用黃色標(biāo)出 U 相，用綠色標(biāo)出 V 相，用紅色標(biāo)出 W 相。第7頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日二、三相電源的連接三相電源有星形(亦稱 Y形 )聯(lián)結(jié)和三角形(亦稱 形）聯(lián)結(jié)兩種。1三相電源的星形( Y 形)聯(lián)結(jié) 將三相發(fā)電機(jī)三相繞組的末端 U2、V2、W2 (相尾

4、)連接在一點(diǎn)，始端 U1、V1、W1 (相頭)分別與負(fù)載相連，這種連接方法稱為星形(Y 形)聯(lián)結(jié)。如圖 10-2 所示。 圖 10-2三相繞組的星形聯(lián)結(jié) 第8頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日從三相電源三個(gè)相頭 U1、V1、W1 引出的三根導(dǎo)線稱為端線或相線，俗稱火線，任意兩個(gè)火線之間的電壓稱為線電壓。Y 形聯(lián)結(jié)的公共連接點(diǎn) N 稱為中性點(diǎn)，從中點(diǎn)引出的導(dǎo)線稱為中性線或零線。由三根相線和一根中性線組成的輸電方式稱為三相四線制(通常在低壓配電中采用)。每相繞組始端與末端之間的電壓(即相線與中性線之間的電壓)稱為相電壓，它們的瞬時(shí)值用 u1、u2、u3 來表示，顯然這三個(gè)相電壓

5、也是對(duì)稱的。相電壓大小(有效值)均為U1 = U2 = U3 = UP 第9頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日?qǐng)D 10-3相電壓與線電壓的矢量圖 任意兩相始端之間的電壓(即火線與火線之間的電壓)稱為線電壓，它們的瞬時(shí)值用 u12、u23、u31 來表示。接法的矢量圖如圖 10-3 所示。 顯然三個(gè)線電壓也是對(duì)稱的。大小(有效值)均為線電壓比相應(yīng)的相電壓超前 30 ，如線電壓 u12 比相電壓 u1 超前 30 ，線電壓 u2 3 比相電壓 u2 超前 30 ，線電壓 u31 比相電壓 u3 超前 30 。第10頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日2三相電源

6、的三角形( 形)聯(lián)結(jié) 將三相發(fā)電機(jī)的第二繞組始端 V1 與第一繞組的末端 U2 相連，第三繞組始端 W1 與第二繞組的末端 V2 相連，第一繞組始端 U1 與第三繞組的末端 W2 相連，并從三個(gè)始端 U1、V1、W1 引出三根導(dǎo)線分別與負(fù)載相連，這種連接方法稱為三角形(形)聯(lián)結(jié)。顯然這時(shí)線電壓等于相電壓，即UL = UP這種沒有中性線，只有三根相線的輸電方式稱為三相三線制。 第11頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日特別需要注意的是，在工業(yè)用電系統(tǒng)中如果只引出三根導(dǎo)線(三相三線制)，那么就都是火線(沒有中性線)，這時(shí)所說的三相電壓大小均指線電壓 UL ；而民用電源則需要引出中

7、性線，所說的電壓大小均指相電壓 UP 。 第12頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日【例10-1】已知發(fā)電機(jī)三相繞組產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小均為 E = 220 V，試求：(1) 三相電源為 Y形 聯(lián)結(jié)時(shí)的相電壓 UP 與線電壓 UL；(2) 三相電源為 形聯(lián)結(jié)時(shí)的相電壓 UP 與線電壓 UL 。 解：(1) 三相電源 Y 形聯(lián)結(jié)：相電壓 UP = E = 220 V，線電壓 (2) 三相電源 形聯(lián)結(jié)：相電壓 UP = E = 220 V，線電壓UL = UP = 220 V第13頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日10.2安全用電一、電流對(duì)人體的作用二、常用的安全

8、措施第14頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日一、電流對(duì)人體的作用人體因觸及高電壓的帶電體而承受過大的電流，以致引起死亡或局部受傷的現(xiàn)象稱為觸電。觸電對(duì)人體的傷害程度，與流過人體電流的頻率、大小、通電時(shí)間的長短、電流流過人體的途徑以及觸電者本人的情況有關(guān)。 觸電事故表明，頻率為 50 100 Hz 的電流最危險(xiǎn)，通過人體的電流超過 50 mA(工頻)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生呼吸困難、肌肉痙攣、中樞神經(jīng)遭受損害從而使心臟停止跳動(dòng)以至死亡，電流流過大腦或心臟時(shí)，最容易造成死亡事故。第15頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日觸電傷人的主要因素是電流，但電流值又決定于作用到人體

9、上的電壓和人體的電阻值。通常人體的電阻為 800 至幾萬歐不等。通常規(guī)定 36 V 以下的電壓為安全電壓，對(duì)人體安全不構(gòu)成威脅。 常見的觸電方式有單相觸電和兩相觸電。人體同時(shí)接觸兩根相線，形成兩相觸電，這時(shí)人體受 380 V 的線電壓作用，最為危險(xiǎn)。單相觸電是人體在地面上，而觸及一根相線，電流通過人體流入大地造成觸電。此外，某些電氣設(shè)備由于導(dǎo)電絕緣破損而漏電時(shí)，人體觸及外殼也會(huì)發(fā)生觸電事故。第16頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日二、常用的安全措施為防止發(fā)生觸電事故，除應(yīng)注意開關(guān)必須安裝在相線上以及合理選擇導(dǎo)線與熔絲外，還必須采取以下防護(hù)措施。 (1)正確安裝用電設(shè)備 電氣

10、設(shè)備要根據(jù)說明和要求正確安裝，不可馬虎。帶電部分必須有防護(hù)罩或放到不易接觸到的高處，以防觸電。(2)電氣設(shè)備的保護(hù)接地 把電氣設(shè)備的金屬外殼用導(dǎo)線和埋在地中的接地裝置連接起來，稱為保護(hù)接地，適用于中性點(diǎn)不接地的低壓系統(tǒng)中。電氣設(shè)備采用保護(hù)接地以后，即使外殼因絕緣不好而帶電，這時(shí)工作人員碰到機(jī)殼就相當(dāng)于人體和接地電阻并聯(lián)，而人體的電阻遠(yuǎn)比接地電阻大，因此，流過人體的電流就很微小，保證了人身安全。第17頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日(3)電氣設(shè)備的保護(hù)接零 保護(hù)接零就是在電源中性點(diǎn)接地的三相四線制中，把電氣設(shè)備的金屬外殼與中性線連接起來。這時(shí)，如果電氣設(shè)備的絕緣損壞而碰殼，

11、由于中性線的電阻很小，所以，短路電流很大，立即使電路中的熔斷絲燒斷，切斷電源，從而消除觸電危險(xiǎn) 。 (4)使用漏電保護(hù)裝置 漏電保護(hù)裝置的作用主要是防止由漏電引起的觸電事故和單相觸電事故；其次是防止由漏電引起火災(zāi)事故以及監(jiān)視或切除一相接地故障。有的漏電保護(hù)裝置還能切除三相電動(dòng)機(jī)的斷相運(yùn)行故障。第18頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日單元小結(jié)單元介紹了電路的基本概念，內(nèi)容包括：一、三相電源二、安全用電第19頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日最大值相等、頻率相同，在相位上彼此相差 120 的三個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)。對(duì)稱三相電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 第

12、一相(U 相)電動(dòng)勢(shì)： e1 = Emsin( t) 第二相(V 相)電動(dòng)勢(shì)： e2 = Emsin( t 120) 第三相(W 相)電動(dòng)勢(shì)： e3 = Emsin( t 120)三相電源中的繞組有星形(亦稱 Y)聯(lián)結(jié)和三角形(亦稱)聯(lián)結(jié)兩種。一、三相電源第20頁，共22頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)3分，星期日1觸電方式 人體因觸及高電壓的帶電體而承受過大的電流，以致引起死亡或局部受傷的現(xiàn)象稱為觸電。觸電對(duì)人體的傷害程度，與流過人體電流的頻率、大小、通電時(shí)間的長短、電流流過人體的途徑、以及觸電者本人的情況有關(guān)。通常規(guī)定 36 V 以下的電壓為安全電壓。 常見的觸電方式有單相觸電和兩相觸電。人體同時(shí)接觸兩根相線，形成兩相觸電，這時(shí)人體受 380 V 的線電壓作用，最為危險(xiǎn)。單相觸電是人體在地面上，而觸及一根相線，電流通過人體流入大地造成觸電。此外，