电工基础与电工测量技术全套电子教案整套教学教程.ppt

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录,第1章电工安全用电知识,1.1安全用电知识,1.2电工安全操作知识,1.3电气火灾消防知识,1.4触电的危害性与急救,1.5电气设备安全运行知识,下一页,目 录,第2章电路的基本概念与基本定律,2.1电路和电路模型,2.2电路的基本物理量及相互关系,2.3电阻、电容、电感元件及其特性,2.4电路中的独立电源,2.5基尔霍夫定律,2.6电阻、电感、电容元件的识别与应用,下一页,上一页,目 录,第3章直流电阻电路的分析与计算,3.1电路的串、并联等效变换,3.2叠加定理,3.3戴维宁定理与诺顿定理,下一页,上一页,目 录,第4章正弦交流电路,4.1交流电路中的基本物理量,4.2正弦量的相量表示,4.3电路基本定律的相量形式,4.4电阻、电感、电容电路,4.5谐振电路,4.6正弦交流电路中的功率,下一页,上一页,目 录,第5章三相交流电路,5.1二相电源与二相负载,5.2对称二相电路的计算,5.3不对称二相电路的计算,5.4二相电路的功率,下一页,上一页,目 录,第6章非正弦周期电流电路,6.1非正弦周期量的产牛和分解,6.2非正玄周期量的有效值、平均值和平均功率,6.3非正弦周期电流电路的分析,下一页,上一页,目 录,第7章线性电路的瞬态过程,7.1 瞬态过程,7.2 RC电路的瞬态过程,7.3 RL电路的瞬态过程,7.4 一阶电路的二要素法,7.5 RC电路的应用,下一页,上一页,目 录,第8章磁路与铁芯线圈,8.1磁路及磁路基本定律,8.2铁磁性物质的磁化,8.3交流铁芯线圈,8.4电磁铁与变压器,下一页,上一页,目 录,第9章电气测量,项目1用万用表测量电阻、交直流电压、直流电流,项目2用兆欧表测量二相异步电动机定了绕组的绝缘电阻,项目3用钳形电流表测量二相异步电动机的电流,下一页,上一页,目 录,项目4用直流单臂电桥测量二相异步电动机定了绕组的电阻,项目5用直流双臂电桥测量二相异步电动机定了绕组的电阻,项目6用功率表测量功率,项目7用电度表测量白炽灯电能,上一页,第1章电工安全用电知识,1.1安全用电知识,1.2电工安全操作知识,1.3电气火灾消防知识,1.4触电的危害性与急救,1.5电气设备安全运行知识,1.1安全用电知识,在用电过程中，必须特别注意电气安全，如果稍有麻痹或疏忽，就可能造成严重的人身触电事故，或者引起火灾或爆炸，给国家和人民带来极大的损失。,1.1.1安全电压,交流工频安全电压的上限值，在任何情况下，两导体间或任一导体与地之间都不得超过50 V。我国的安全电压的额定值为42 V,36 V,24 V,12 V,6V。如乎提照明灯、危险环境的携带式电动工具，应采用36 V安全电压，金属容器内、隧道内、矿井内等工作场合，狭窄、行动不便及周围有大面积接地导体的环境，应采用24 V或12 V安全电压，以防止因触电而造成的人身伤害。,下一页,返回,1.1安全用电知识,1.1.2安全距离,为了保证电气工作人员在电气设备运行操作、维护检修时不致误碰带电体，规定了工作人员与带电体的安全距离;为了保证电气设备在正常运行时不会出现击穿短路事故，规定了带电体与附近接地物体和不同相带电体之间的最小距离。安全距离主要有以下几方面。,(1)设备带电部分到接地部分和设备不同相部分之间的距离，如,表1.1,所示。,上一页,下一页,返回,1.1安全用电知识,(2)设备带电部分到各种遮栏间的安全距离，如表1.2,所示。,(3)尤遮栏裸导体到地面间的安全距离，如,表1.3,所示。,(4)电气工作人员在设备维修时与设备带电部分间的安全距离，如,表1.4,所示。,1.1.3绝缘安全用具,绝缘安全用具是保证作业人员安全操作带电体及人体与带电体安全距离不够所采取的绝缘防护工具。绝缘安全用具按使用功能可分为以下几种。,上一页,下一页,返回,1.1安全用电知识,1.绝缘操作用具,绝缘操作用具主要用来进行带电操作、测量和其他需要直接接触电气设备的特定工作。常用的绝缘操作用具一般有绝缘操作杆、绝缘夹钳等，如,图1.1,、,图1.2,所示。这些操作用具均由绝缘材料制成。正确使用绝缘操作用具，应注意以下两点。,1)绝缘操作用具本身必须具备合格的绝缘性能和机械强度。,(2)只能在和其绝缘性能相适应的电气设备上使用。,上一页,下一页,返回,1.1安全用电知识,2.绝缘防护用具,绝缘防护用具则对可能发生的有关电气伤害起到防护作用。主要用于对泄漏电流、接触电压、跨步电压和其他接近电气设备存在的危险等进行防护。常用的绝缘防护用具有绝缘手套、绝缘靴、绝缘隔板、绝缘垫、绝缘站台等，如,图1.3,所示。当绝缘防护用具的绝缘强度足以承受设备的运行电压时，才可以用来直接接触运行的电气设备，一般不直接触及带电设备。使用绝缘防护用具时，必须做到使用合格的绝缘用具，并掌握正确的使用方法。,上一页,返回,1.2电工安全操作知识,(1)在进行电工安装与维修操作时，必须严格遵守各种安全操作规程，不得玩忽职守。,(2)进行电工操作时，要严格遵守停电、送电操作规定，切实做好突然送电的各项安全措施，不准进行约时送电。,(3)在邻近带电部分进行电工操作时，一定要保持可靠的安全距离。,(4)严禁采用一线一地、两线一地、三线一地(指大地)安装用电设备和器具。,(5)在一个插座或月座上不可引接功率过大的用电器具。,下一页,返回,1.2电工安全操作知识,(6)不可用潮湿的乎去触及开关、插座和灯座等用电装置，更不可用湿抹布去揩抹电气装置和用电器具。,(7)操作工具的绝缘乎柄、绝缘鞋和绝缘乎套的绝缘性能必须良好，并作定期检查。登高工具必须牢固可靠，也应作定期检查。,(8)在潮湿环境中使用移动电器时，一定要采用36 V安全低压电源。在金属容器内(如锅炉、蒸发器或竹道等)使用移动电器时，必须采用12V安全电源，并应有人在容器外监护。,(9)发现有人触电，应立即断开电源，采取正确的抢救措施抢救触电者。,上一页,返回,1.3电气火灾消防知识,1.3.1电气火灾的主要原因,电气火灾是指由电气原因引发燃烧而造成的灾害。短路、过载、漏电等电气事故都有可能导致火灾。设备自身缺陷、施工安装不当、电气接触不良、雷击静电引起的高温、电弧和电火花是导致电气火灾的直接原因。周围存放易燃易爆物是电气火灾形成的环境条件。,下一页,返回,1.3电气火灾消防知识,电气火灾产生的直接原因如下:,(1)设备或线路发生短路故障。电气设备由于绝缘损坏、电路年久失修、疏忽大意、操作失误及设备安装不合格等将造成短路故障，其短路电流可达正常电流的几十倍甚至上百倍，产生的热量(正比于电流的平方)是温度上升超过自身和周围可燃物的燃点引起燃烧，从而导致火灾。,(2)过载引起电气设备过热。选用线路或设备不合理，线路的负载电流量超过了导线额定的安全载流量，电气设备长期超载(超过额定负载能力)，引起线路或设备过热而导致火灾。,上一页,下一页,返回,1.3电气火灾消防知识,(3)接触不良引起过热。如接头联接不牢或不紧密、动触点压力过小等使接触电阻过大，在接触部位发生过热而引起火灾。,(4)通风散热不良。大功率设备缺少通风散热设施或通风散热设施损坏造成过热而引发火灾。,(5)电器使用不当。如电炉、电熨斗、电烙铁等未按要求使用，或用后忘记断开电源，引起过热而导致火灾。,(6)电火花和电弧。有些电气设备正常运行时就能产生电火花、电弧，如大容量开关、接触器触点的分、合操作，都会产生电弧和电火花。电火花温度可达数千度，一旦遇可燃物便可点燃，遇可燃气体便会发生爆炸。,上一页,下一页,返回,1.3电气火灾消防知识,1.3.2易燃易爆环境,日常生活和生产的各个场所中，广泛存在着易燃易爆物质，如石油液化气、煤气、天然气、汽油、柴油、酒精、棉、麻、化纤织物、木材、塑料等，另外一些设备本身可能会产生易燃易爆物质，如设备的绝缘油在电弧作用下分解和汽化，喷出大量油雾和可燃气体;酸性电池排出氢气并形成爆炸性混合物等。一旦这些易燃易爆环境遇到电气设备和线路故障导致的火源，便会立刻着火燃烧。,上一页,下一页,返回,1.3电气火灾消防知识,1.3.3电气火灾的防护措施,电气火灾的防护措施主要致力于消除隐患、提高用电安全，具体措施如下:,1.正确选用保护装置，防止电气火灾发生,(1)对正常运行条件下可能产生电热效应的设备采用隔热、散热、强迫冷却等结构，并注重耐热、防火材料的使用。,(2)按规定要求设置包括短路、过载、漏电保护设备的自动断电保护。对电气设备和线路正确设置接地、接零保护，为防雷电安装避雷器及接地装置。,上一页,下一页,返回,1.3电气火灾消防知识,(3)根据使用环境和条件正确设计选择电气设备。恶劣的自然环境和有导电尘埃的地方应选择有抗绝缘老化功能的产品，或增加相应的措施;对易燃易爆场所则必须使用防爆电气产品。,2.正确安装电气设备，防止电气火灾发生,(1)合理选择安装位置。对于爆炸危险场所，应该考虑把电气设备安装在爆炸危险场所以外或爆炸危险性较小的部位。,开关、插座、熔断器、电热器具、电焊设备和电动机等应根据需要，尽量避开易燃物或易燃建筑构件。起重机滑触线下方，不应堆放易燃品。露天变、配电装置，不应设置在易于沉积可燃性粉尘或纤维的地方等。,上一页,下一页,返回,1.3电气火灾消防知识,(2)保持必要的防火距离。对于在正常工作时能够产生电弧或电火花的电气设备，应使用灭弧材料将其全部隔围起来，或将其与可能被引燃的物料，用耐弧材料隔开或与可能引起火灾的物料之间保持足够的距离，以便安全灭弧。,安装和使用有局部热聚热或热集中的电气设备时，在局部热聚热或热集中的方向与易燃物料必须保持足够的距离，以防引燃。,电气设备周围的防护屏障材料，必须能承受电气设备产生的高温(包括故障情况下)。应根据具体情况选择不可燃、阻燃材料或在可燃性材料表面喷涂防火涂料。,上一页,下一页,返回,1.3电气火灾消防知识,3.保持电气设备的正常运行，防止电气火灾发生,(1)正确使用电气设备，是保证电气设备正常运行的前提。因此应按设备使用说明书的规定操作电气设备，严格执行操作规程。,(2)保持电气设备的电压、电流、温升等不超过允许值。保持各导电部分联接可靠，接地良好。,(3)保持电气设备的绝缘良好，保持电气设备的清洁和良好通风。,上一页,下一页,返回,1.3电气火灾消防知识,1.3.4电气火灾的扑救,发生火灾，应立即拨打119火警电话报警，向公安消防部门求助。扑救电气火灾时注意触电危险，为此要及时切断电源，通知电力部门派人到现场指导和监护扑救工作。,1.正确选择使用灭火器,在扑救尚未确定断电的电气火灾时，应选择适当的灭火器和灭火装置;否则，有可能造成触电事故和更大危害，如使用普通水枪射出的直流水柱和泡沫灭火器射出的导电泡沫会破坏、绝缘。常用电气灭火剂的种类、用途及使用方法如,表1.5,所示。,上一页,下一页,返回,1.3电气火灾消防知识,使用四氯化碳灭火剂灭火时，灭火人员应站在上风侧，以防中毒;灭火后空间要注意通风。使用一氧化碳灭火时，当其浓度达85%时，人就会感到呼吸困难，要注意防止窒息。,2.正确使用喷雾水枪,带电灭火时使用喷雾水枪比较安全。原因是这种水枪通过水柱的泄漏电流较小。用喷雾水枪灭电气火灾时水枪喷嘴与带电体的距离可参考以下数据:,10 kV及以下者不小于0.7 m。,35 kV及以下者不小于1 m。,上一页,下一页,返回,1.3电气火灾消防知识,110 kV及以下者不小于3 m。,220 kV不应小于5 m。,带电灭火必须有人监护。,3.灭火器的保管,灭火器在不使用时，应注意对它的保竹与检查，保证随时可正常使用。其具体保养和检查如表1.5所示。,上一页,返回,1.4触电的危害性与急救,人体是导电体，一旦有电流通过时，将会受到不同程度的伤害。由于触电的种类、方式及条件的不同，受伤害的后果也不一样。,1.4.1触电的种类,人体触电有电击和电伤两类。,(1)电击是指电流通过人体时所造成的内伤。它可以使肌肉抽搞，内部组织损伤，造成发热发麻，神经麻痹等。严重时将引起昏迷、窒息，甚至心脏停止跳动而死亡。通常说的触电就是电击。触电死亡大部分由电击造成。,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,(2)电伤是指电流的热效应、化学效应、机械效应以及电流本身作用下造成的人体外伤。常见的有灼伤、烙伤和皮肤金属化等现象。,1.4.2触电方式,1.单相触电,这是常见的触电方式。人体的某一部分接触带电体的同时，另一部分又与大地或中性线相接，电流从带电体流经人体到大地(或中性线)形成回路，如,图1.4,所示。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,2.两相触电,人体的不同部分同时接触两相电源时造成的触电，如,图1.5,所示。对于这种情况，无论电网中性点是否接地，人体所承受的线电压将比单相触电时高，危险性更大。,3.跨步电压触电,雷电流入地或电力线(特别是高压线)断散到地时，会在导线接地点及周围形成强电场。当人畜跨进这个区域，两脚之间出现的电位差称为跨步电压U,st,。在这种电压作用下，电流从接触高电位的脚流进，从接触低电位的脚流出，从而形成触电，如,图1.6,(a)所示。跨步电压的大小取决于人体站立点与接地点的距离，距离越小，其跨步电压越大。当距离超过20 m(理论上为无穷远处)，可认为跨步电压为零，不会发生触电危险。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,4.接触电压触电,电气设备由于绝缘损坏或其他原因造成接地故障时，如人体两个部分(乎和脚)同时接触设备外壳和地面时，人体两部分会处于不同的电位，其电位差即为接触电压。由接触电压造成触电事故称为接触电压触电。在电气安全技术中接触电压是以站立在距漏电设备接地点水平距离为0.8 m处的人，乎触及的漏电设备外壳距地1.8 m高时，乎、脚间的电位差U,T,作为衡量基准，如图1.6(b)所示。接触电压值的大小取决于人体站立点与接地点的距离，距离越远，则接触电压值越大;当距离超过20 m时，接触电压值最大，即等于漏电设备上的电压U,Tm,当人体站在接地点与漏电设备接触时，接触电压为零。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,5.感应电压触电,它是指当人触及带有感应电压的设备和线路时所造成的触电事故。一些不带电的线路由于大气变化(如雷电活动)，会产生感应电荷，停电后一些可能感应电压的设备和线路如果未及时接地，这些设备和线路对地均存在感应电压。,6.剩余电荷触电,这是指当人体触及带有剩余电荷的设备时，对人体放电造成的触电事故。带有剩余电荷的设备通常含有储能元件，如并联电容器、电力电缆、电力变压器及大容量电动机等，在退出运行和对其进行类似摇表测量等检修后，会带上剩余电荷，因此要及时对其放电。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,1.4.3影响电流对人体危害程度的主要因素,电流对人体伤害的严重程度与通过人体电流的大小、频率、持续时间、通过人体的路径及人体电阻的大小等多种因素有关。,1.电流大小,通过人体的电流越大，人体的生理反应就越明显，感应越强烈，引起心室颤动所需的时间越短，致命的危险性越大。,对于工频交流电，按照通过人体电流的大小和人体所呈现的不同状态，电流大致分为下列3种。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,(1)感觉电流。指引起人体感觉的最小电流。实验表明，成年男性的平均感觉电流约为1.1 mA，成年女性的约为0.7 mA。感觉电流不会对人体造成伤害，但电流增大时，人体反应变得强烈，可能造成坠落等间接事故。,(2)摆脱电流。指人体触电后能自主摆脱电源的最大电流。实验表明，成年男性的平均摆脱电流约为16 mA，成年女性的约为10 mA。,(3)致命电流。指在较短的时间内危及生命的最小电流。实验表明，当通过人体的电流达到50 mA以上时，心脏会停止跳动，可能导致死亡。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,2.电流频率,一般认为4060 Hz的交流电对人体最危险。随着频率的增高，危险性将降低。高频电流不仅不伤害人体，还能治病。,3.通电时间,通电时间越长，电流使人体发热和人体组织的电解液成分增加，导致人体电阻降低，反过来又使通过人体的电流增加，触电的危险性亦随之增加。,4.电流路径,电流通过头部可使人昏迷;通过脊髓可能导致瘫痪;通过心脏造)痴跳停止，血液循环中断;通过呼吸系统会造成窒息。因此，从左乎到胸部是最危险的电流路径，从乎到乎、乎到脚也是很危险的电流路径，从脚到脚是危险性较小的电流路径。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,1.4.4触电急救,触电急救的要点是要动作迅速，救护得法，切不可惊慌失措、束乎无策。,1.尽快使触电者脱离电源,人触电以后，可能由于痉挛或失去知觉等原因而紧抓带电体，不能自行摆脱电源。这时，使触电者尽快脱离电源是救活触电者的首要因素。,(1)低压触电事故。对于低压触电事故，可采用下列方法使触电者脱离电源。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,触电地点附近有电源开关或插头，可立即断开开关或拔掉电源插头，切断电源。,电源开关远离触电地点，可用有绝缘柄的电工钳或十燥木柄的斧头分相切断电线，断开电源;或将十木板等绝缘物插入触电者身下，以隔断电流。,电线搭落在触电者身上或被压在身下时，可用十燥的衣服、乎套、绳索、木板、木棒等绝缘物作为工具，拉开触电者或挑开电线，使触电者脱离电源。,(2)高压触电事故。对于高压触电事故，可以采用下列方法使触电者脱电源。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,立即通知有关部门停电。,戴上绝缘乎套，穿上绝缘靴，用相应电压等级的绝缘工具断开开关。,抛掷裸金属线使线路短路接地，迫使保护装置动作，断开电源。注意在抛掷金属线前，应将金属线的一端可靠地接地，然后抛掷另一端。,(3)脱离电源的注意事项。,救护人员不可直接用乎或其他金属及潮湿的物件作为救护工具，而必须采用适当的绝缘工具目单手操作，以防止自身触电。,上一页下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,防止触电者脱离电源后可能造成的摔伤。,如果触电事故发生在夜间，应当迅速解决临时照明问题，以利于抢救，并避免扩大事故。,2.现场急救方法,当触电者脱离电源后，应当根据触电者的具体情况，迅速地对症进行救护。现场应用的主要救护方法是人工呼吸法和胸外心脏挤压法。,1)对症进行救护,触电者需要救治时，大体按照以下3种情况分别处理。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,(1)如果触电者伤势不重，神志清醒，但是有些心慌、四肢发麻、全身无力;或者触电者在触电的过程中种经一度昏迷，但己经恢复清醒。在这种情况下，应当使触电者安静体息，不要走动，严密观察，并请医生前来诊治或送往医院。,(2)如果触电者伤势比较严重，己经失去知觉，但仍有心跳和呼吸，这时应当使触电者舒适、安静地平卧，保持空气流通。同时揭开他的衣服，以利于呼吸。如果天气寒冷，要注意保温，并要立即清医生诊治或送医院。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,(3)如果触电者伤势严重，呼吸停止或心脏停止跳动或两者都己停止时，则应立即实行人工呼吸和胸外挤压，并迅速请医生诊治或送往医院。应当注意，急救要尽快地进行，不能等候医生的到来，在送往医院的途中，也不能中止急救。,2)口对口人工呼吸法,这是在触电者呼吸停止后应用的急救方法。具体步骤如下:,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救1)触电者仰卧，迅速解开其衣领和腰带。,(2)触电者头偏向一侧，清除口腔中的异物，使其呼吸畅通，必要时可用金属匙柄由口角仲入，使口张开。,(3)救护者站在触电者的一边，一只乎捏紧触电者的鼻了，另一只乎托在触电者颈后，使触电者颈部上抬，头部后仰，然后深吸一口气，用嘴紧贴触电者嘴，大口吹气，接着放松触电者的鼻了，让气体从触电者肺部排出。每5s吹气一次，不断重复地进行，直到触电者苏醒为止，如,图1.7,所示。,对儿童施行此法时，不必捏鼻。开口困难时，可以使其嘴唇紧闭，对准鼻孔吹气(即目对鼻人工呼吸)，效果相似。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,3)胸外心脏挤压法,这是触电者心脏跳动停止后采用的急救方法。具体操作步骤如,图1.8,所示。,(1)触电者仰卧在结实的平地或木板上，松开衣领和腰带，使其头部稍后仰(颈部可枕垫软物)，抢救者跪跨在触电者腰部两侧。,(2)抢救者将右乎掌放在触电者胸骨处，中指指尖对准其颈部四陷的下端，左乎掌覆压在右乎背上(对儿童可用一只手)，如图1.8(b)所示。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,(3)抢救者借身体重量向下用力挤压，压下34 cm，突然松开，如图1.8(d)所示。挤压和放松动作要有节奏，每秒钟进行一次，每分钟宜挤压60次左右，不可中断，直至触电者苏醒为止。要求挤压定位要准确，用力要适当，防止用力过猛给触电者造成内伤和用力过小挤压无效。对儿童用力要适当小些。,上一页,下一页,返回,1.4触电的危害性与急救,4)其他情况,触电者呼吸和心跳都停止时，允许同时采用“口对口人工呼吸法”和“胸外心脏挤压法”。单人救护时，可先吹气23次，再挤压1015次，交替进行。双人救护时，每5 s吹气一次，每秒钟挤压一次，两人同时进行操作，如,图1.9,所示。,抢救既要迅速又要有耐心，即使在送往医院途中也不能停止急救。此外，不能给触电者打强心针、泼冷水或压木板等。,上一页,返回,1.5电气设备安全运行知识,1.5.1接地,1.接地的基本概念,接地是将电气设备或装置的某一点(接地端)与大地之间做符合技术要求的电气联接。目的是利用大地为正常运行、绝缘损坏或遭受雷击等情况下的电气设备等提供对地电流流通回路，保证电气设备和人身的安全。,下一页,返回,1.5电气设备安全运行知识,2.接地装置,接地装置由接地体和接地线两部分组成，如,图1.10,所示。接地体是埋入大地中并和大地直接接触的导体组，它分为自然接地体和人工接地体。自然接地体是利用与大地有可靠联接的金属构件、金属竹道、钢筋混凝土建筑物的基础等作为接地体。人工接地体是用型钢如角钢、钢竹、扁钢、圆钢制成的。人工接地体一般有水平敷设和垂直敷设两种。电气设备或装置的接地端与接地体相连的金属导线称为接地线。,上一页,下一页,返回,1.5电气设备安全运行知识,3.中性点与中性线,星形联接的三相电路中，三相电源或负载连在一起的点称为三相电路的中性点。由中性点引出的线称为中性线，用N表示，如,图1.11,(a)所示。,4.零点与零线,当三相电路中性点接地时，该中性点称为零点。由零点引出的线称为零线，如图1.11(b)所示。,上一页,下一页,返回,1.5电气设备安全运行知识,1.5.2电气设备接地的种类,1.工作接地,为了保证电气设备的正常工作，将电路中的某一点通过接地装置与大地可靠地联接，称为工作接地。如变压器低压侧的中性点、电压匀_感器和电流匀_感器的一次侧某一点接地等，其作用是为了降低人体的接触电阻。,供电系统中电源变压器中性点的接地称中性点直接接地系统;中性点不接地的称中性点不接地系统。中性点接地系统中，一相短路，其他两相的对地电压为相电压。中性点不接地系统中，一相短路，其他两相的对地电压接近线电压。,上一页,下一页,返回,1.5电气设备安全运行知识,2.保护接地,保护接地是将电气设备正常清况下不带电的金属外壳通过接地装置与大地可靠联接。其原理如,图1.12,所示。当电气设备不接地时，如图1.12(a)所示，若绝缘损坏，一相电源碰壳，电流经人体电阻R,r,、大地和线路对地绝缘电阻R,j,构成的回路，若线路绝缘电阻损坏，电阻R,j,变小，流过人体的电流增大，便会触电;当电气设备接地时，如图1.12(b)所示，虽有一相电源碰壳，但由于人体电阻R,r,远大于接地电阻R,d,(一般为几欧)，所以通过人体的电流I,r,极小，流过接地装置的电流I,d,则很大，从而保证了人体安全。,保护接地适用于中性点不接地或不直接接地的电网系统。,上一页,下一页,返回,1.5电气设备安全运行知识,3.保护接零,在中性点直接接地系统中，把电气设备金属外壳等与电网中的零线作可靠的电气联接，称保护接零。保护接零可以起到保护人身和设备安全的作用，其原理如,图1.13,(b)所示。当一相绝缘损坏碰壳时，由于外壳与零线连通，形成该相对零线的单相短路，短路电流使线路上的保护装置(如熔断器、低压断路器等)迅速动作，切断电源，消除触电危险。对未接零设备，对地短路电流不一定能使线路保护装置迅速可靠动作，如图1.13(a)所示。,上一页,下一页,返回,1.5电气设备安全运行知识,4.重复接地,三相四线制的零线在多于一处经接地装置与大地再次联接的情况称为重复接地。对1 kV以下的接零系统中，重复接地的接地电阻不应大于10 重复接地的作用:降低三相不平衡电路中零线上可能出现的危险电压，减轻单相接地或高压串入低压的危险。,5.其他保护接地,(1)过电压保护接地。为了消除雷击或过电压的危险影响而设置的接地。,上一页,下一页,返回,1.5电气设备安全运行知识,(2)防静电接地。为了消除生产过程中产生的静电而设置的接地。,(3)屏蔽接地。为了防止电磁感应而对电力设备的金属外壳、屏蔽罩、屏蔽线的外皮或建筑物金属屏蔽体等进行的接地。,1.5.3电气设备安全运行措施,(1)必须严格遵守操作规程，合上电流时，先合隔离开关，再合负荷开关;分断电流时，先断负荷开关，再断隔离开关。,上一页,下一页,返回,1.5电气设备安全运行知识,(2)电气设备一般不能受潮，在潮湿场合使用时，要有防雨水和防潮湿措施。电气设备工作时会发热，应有良好的通风散热条件和防火措施。,(3)所有电气设备的金属外壳应有可靠的保护接地。电气设备运行时可能会出现故障，所以应有短路保护、过载保护、欠压和失压保护等保护措施。,(4)凡有可能被雷击的电气设备，都要采取防雷措施。,上一页,下一页,返回,1.5电气设备安全运行知识,(5)对电气设备要做好安全运行检查工作，对出现故障的电气设备和线路应及时检修。,上一页,返回,表1.1各种不同电压等级的安全电压,返回,表1.2设备带电部分到各种遮栏间的安全距离,返回,表1.3无遮栏裸导体到地面间的安全距离,返回,表1.4电气工作人员与带电设备间的安全距离,返回,图1.1绝缘操作杆,返回,图1.2绝缘夹钳,返回,图1.3绝缘防护用具,(a)绝缘手套:(b)绝缘靴:(c)绝缘垫:(d)绝缘站台,返回,表1.5常用电气灭火剂的主要性能,返回,图1.4单相触电,(a)中性点直接接地:(b)中性点不直接接地,返回,图1.5两相触电,返回,图1.6跨步电压触电和接触电压触电,(a)跨步电压触电:b)接触电压触电,返回,图1.7 口对口人工呼吸法,(a)清理口腔异物:(b)让头后仰:,(c)贴嘴吹气:(d)放开嘴鼻换气,返回,图1.8胸外心脏挤压法,(a)手掌位置:(b)左手掌压在石手背上:,(c)掌心用力卜压:(d)突然松开,返回,图1.9无心跳、无呼吸触电者急救,(a)单人操作:(b)双人操作,返回,图1.10接地装置示意图,1-接地体:2-接地干线:3-接地支线:4-电气设备,返回,图1.11中性点中性线和零点零线,(a)中性点中性线:(b)零点零线,返回,图1.12保护接地原理,(a)未加保护接地:(b)有保护接地,返回,图1.13保护接零原理,(a)未接零:(b)接零后,返回,第2章电路的基本概念与基本定律,2.1电路和电路模型,2.2电路的基本物理量及相互关系,2.3电阻、电容、电感元件及其特性,2.4电路中的独立电源,2.5基尔霍夫定律,2.6电阻、电感、电容元件的识别与应用,2.1电路和电路模型,手电筒电路是大家所熟悉的一种用来照明的最简单的用电器具，如,图2.1,所示。,它由4部分组成:,(1)干电池，它将化学能转换为电能。,(2)小电珠，它将电能转换为光,(3)开关，通过它的闭合与断开，能够控制小电,珠的发光情况。,(4)金属容器、卷线联接器，它相当于传输电能的金属导线，提供了乎电简中其他元件之间的联接。,下一页,返回,2.1电路和电路模型,2.1.1电路,电路是由若干电气设备或元器件按一定方式用导线联接而成的电流通路。通常由电源、负载及中间环节等3部分组成。,电源是将其他形式的能量转换为电能的装置，如发电机、干电池、蓄电池等。,负载是取用电能的装置，通常也称为用电器，如百炽灯、电炉、电视机、电动机等。,中间环节是传输、控制电能的装置，如联接导线、变压器、开关、保护电器等。,上一页,下一页,返回,2.1电路和电路模型,实际电路的结构形式多种多样，但就其功能而言，可以划分为电力电路(强电电路)、电了电路(弱电电路)两大类。电力电路主要是实现电能的传输和转换。电了电路主要是实现信号的传递和处理。,2.1.2电路模型,由电路元件构成的电路，称为电路模型。电路元件一般用理想电路元件代替，并用国标规定的图形符号及文字符号表示。今后本书中未加特殊说明时，所研究的电路均为电路模型。图2.1所示为乎电简电路，其电路模型如,图2.2,所示。,上一页,下一页,返回,2.1电路和电路模型,2.电路元件,实际电路中的元器件品种繁多，有的元器件主要是消耗电能，如各种电阻器、电灯、电烙铁等;有的元器件主要是储存磁场能量，如各种电感线圈;有的元器件主要是储存电场能量，如各种类型电容器;有的元器件主要是提供电能，如电池、发电机等。,对某一个元器件而言，其电磁性能却并不是单一的。例如，实验室用的滑线电阻器，它由导线绕制而成，主要具有消耗电能的性质，即具有电阻的性质;其次由于电压和电流会产生电场和磁场，它又具有储存电场能量和磁场能量的性质，即具有电容和电感的性质。上述性质总是交织在一起的，当电压、电流的性质不同时，其表现程度也不一样。,上一页,下一页,返回,2.1电路和电路模型,为了便于对电路进行分析和计算，将实际元器件近似化、理想化，使每一种元器件只集中表现一种主要的电或磁的性能，这种理想化元器件就是实际元器件的模型。理想化元器件简称电路元件。,实际元器件可用一种或几种电路元件的组合来近似表示。例如，上面提到的滑线电阻器可用电阻元件来表示;若考虑磁场的作用，则可用电阻元件和电感元件的组合来表示。同时，对电磁性能相近的元器件，也可用同一种电路元件近似地表示。例如，各种电阻器、电 灯、电烙铁、电熨斗等，都可用电阻元件近似表示。,上一页,返回,2.2电路的基本物理量及相互关系,电路的功能，无论是能量的输送和分配，还是信号的传输和处理，都要通过电压、电流和电功率来实现。因此，在电路分析中，人们所关心的物理量是电流、电压和电功率，在分析和计算电路之前，首先要建立并深刻理解这些物理量及其相匀_关系的基本概念。,2.2.1电流,1.电流的大小,电荷的有规则的定向运动就形成了电流。长期以来，人们习惯规定以正电荷运动的方向作为电流的实际方向。,下一页,返回,2.2电路的基本物理量及相互关系,电流的大小用电流强度(简称电流)来表示。电流强度在数值上等于单位时间内通过导线某一截面的电荷量，用符号i表示，则,i=dQ/dt(2-1),式中，dQ为时间dt内通过导线某一截面的电荷量。,大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流，简称直流电流，采用大写字母I表示，则,i=Q/t,式中，Q为时间t内通过导线某一截面的电荷量。,上一页,下一页,返回,2.2电路的基本物理量及相互关系,电流的单位是安培(简称安)，用符号A表示;电荷量的单位为库仑(简称库)，用符号C表示;时间的单位为秒，用符号s表示。当电流很小时，常用单位为毫安(mA)或微安(,A);当电流很大时，常用单位为千安(kA)。它们之间的换算关系为:,1 A=1 000 mA=10,3,mA,1 A=1 000 000,A=10,6,A,1 kA=1 000 A=10,3,A,上一页,下一页,返回,2.2电路的基本物理量及相互关系,2.电流的实际方向与参考方向,电流不但有大小，而A.还有方向。在简单电路中，如,图2.3,所示，可以直接判断电流的方向。即在电源内部电流由负极流向正极，而在电源外部电流则由正极流向负极，以形成一闭合回路。但在较为复杂的电路中，如,图2.4,所示的桥式电路中，电阻R,5,的电流实际方向有时难以判定。,由此可见，在分析、计算电路时，电流的实际方向很难预先判断出来，交流电路中的电流实际方向还在不断地随时间而改变，很难也没有必要在电路图中标示其实际方向。为了分析、计算的需要，引入了电流的参考方向。,上一页,下一页,返回,2.2电路的基本物理量及相互关系,在电路分析中，任意选定一个方向作为电流的方向，这个方向就称为电流的参考方向(如图2.4中用实线表示的I,5,)，有时又称为电流的正方向，当然，所选定的参考方向并不一定就是电流的实际方向。当电流的参考方向与实际方向相同时，电流为正值。反之，若电流的参考方向与实际方向相反，则电流为负值。这样，电流的值就有正有负，它是一个代数量，其正、负可以反映电流的实际方向与参考方向的关系。因此，电流的正、负，只有在选定了参考方向以后才有意义。,上一页,下一页,返回,2.2电路的基本物理量及相互关系,电流的参考方向一般用实线箭头表示，既可以画在线上，如,图2.5,(a)所示;也可以画在线外，如图2.5(b)所示;还可以用双下标表示，如图2.5(c)所示，其中，I,ab,表示电流的参考方向是由a点指向b点。,2.2.2电压,1.电压的大小,电路中a,b两点间电压，在数值上等于将单位正电荷从电路中a点移到电路中b点时电场力所做的功，用u,ab,表示，则,u,ab,=dW,ab,/dQ(2-2),式中，dW,ab,为电场力把正电荷dQ从电路中a点移到电路中b点时所做的功。并规定:电压的方向为电场力做功使正电荷移动的方向。,上一页,下一页,返回,2.2电路的基本物理量及相互关系,大小和方向都不随时间变化的电压称为恒定电压，简