电路第四章-15三相电路功率.ppt

电路与电子学 15,第4章 三相交流电路,4.1 三相交流电源 4.2 对称三相电路的联接 4.3 对称三相电路的分析 4.4 不对称三相电路的分析 4.5 三相电路的功率,目 录,（不对称三相电路）星形联结,1. 三相四线制,特点：三相相互独立，互不影响（形成各自的独立回路）,4.4 不对称三相电路分析,（不对称三相电路）星形联结,1. 三相四线制,4.4 不对称三相电路分析,上式表明：中线上有电流通过,（不对称三相电路）星形联结,2. 三相三线制,4.4 不对称三相电路分析,（不对称三相电路）星形联结,2. 三相三线制,4.4 不对称三相电路分析,上式表明：负载中性点N与电源中性点N之间有电位差，使得负载的相电压不再对称,（不对称三相电路）星形联结,2. 三相三线制,4.4 不对称三相电路分析,特点：三相相互影响，互不独立,三相负载不对称的星形联结,无中线情况：虽然电源线电压对称，但由于没有中线 负载相电压将不能保证对称！,4.4 不对称三相电路分析,负载不对称而又没有中线时，负载上可能得到大小不 等的电压，有的超过用电设备的额定电压，有的达不 到额定电压，都不能正常工作。比如，照明电路中各 相负载不能保证完全对称，所以绝对不能采用三相三 线制供电，而且必须保证中（零）线可靠,为了确保中（零）线在运行中不断开，其上不允许接 任何断路器（保险丝、刀闸等）,（不对称三相电路）星形联结,三相四线制配电系统中，保险丝不能装在中线上,4.4 不对称三相电路分析,特例1：对称负载的断相,AN断相：,4.4 不对称三相电路分析,特例2：对称负载的短路,4.4 不对称三相电路分析,4.4 不对称三相电路分析,AN短路：,（不对称三相电路）三角形联接,4.4 不对称三相电路分析,特例1：对称负载的断相,AB断相：,4.4 不对称三相电路分析,特例2：对称负载的短路,A相负载发生短路，A相电源短接烧掉,4.4 不对称三相电路分析,例4.4.1 三相电路如图，已知开关Q1和Q2均闭合时，各线电流为10A，试求： 1）开关Q1闭合，Q2打开时各线电流； 2）开关Q1打开，Q2闭合时各线电流； 3）开关Q1和Q2均打开时各线电流。（书后4.7）,4.4 不对称三相电路分析,4.5 三相负载的功率,平均功率,对称时：,平均功率（对称电路）,电源星形联结：,电源三角形联结：,故：,4.5 三相负载的功率,无功功率,对称时：,视在功率,对称时：,4.5 三相负载的功率,注意：,三相功率,对于不对称三相负载，功率计算没有统一的公式，可以 根据功率守恒原则进行计算：,4.5 三相负载的功率,有功功率守恒:,复功率守恒:,无功功率守恒:,例4.5.1 不对称三相电路如图所示，已知对称电源的线 电压为380V，不对称负载中ZA为R、L、C串联而成，R 30欧，wL314欧，1/wC274欧，ZBZC(30+j40)欧，Z160+j80欧，试求 1）开关S打开时各线 电流和平均功率； 2）开关S闭合时各线 电流和平均功率。,4.5 三相负载的功率,*安全用电,电流对人体的作用和伤害,电击：电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系 统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡,人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：,电伤：在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的 伤害，如烧伤、金属溅伤等,调查表明，绝大部分的触电事故都是由电击造成的。 电击伤害的程度取决于通过人体电流的大小、持续时 间、电流的频率以及电流通过人体的途径等,*安全用电,雷击和高压触电：此时流过人体的电流较大，使人体 遭受严重的电灼伤，组织炭化坏死以及其他难以恢复 的永久性伤害,人体触电可分为两种情况：,低压触电：在几十毫安或更大的电流作用下，人体有 针刺痛感，或出现痉挛、血压升高、心律不齐以致昏 迷等暂时性的功能失常，严重的可能使呼吸停止、心 跳骤停，从而危及生命,触电的危险程度与流过人体电流的大小，电流的种类，持续的时间，电流的频率，以及电流通过人体的途径等因素有关,*安全用电,人体电阻：人体电阻因人而异，通常为 104 105 ， 当角质外层破坏时，则降到8001000,电流强度对人的伤害：工频(5060Hz)情况下, 人体允 许的安全电流为30mA，工频危险电流为50mA,电流频率对人体的伤害：对人体能够产生最强伤害的电流 是40-60Hz的交变电流（就是家里电源插头提供的电流）, 因为这是早期供电系统能够达到的极限, 后来研究发现这 是对人伤害最大的电流。实践证明，直流电对血液有分解 作用，而高频电流不仅没有危害还可以用于医疗保健等,*安全用电,电流持续时间与路径对人体的伤害：电流通过人体的 时间愈长，则伤害愈大。电流的路径通过心脏会导致 神经失常、心跳停止、血液循环中断，危险性最大。 其中电流的流经从右手到左脚的路径是最危险的,*安全用电,若取人体电阻为1k，安全电流取30mA，则人体允许 持续接触的最高电压为100030103=30V，显然， 常用的低压供电系统的220V相电压远超过安全电压,当人体双线触电（即人体同时接触两根相线）时，人 体所承受的电压为线电压，其危险性远比单相触电大,*安全用电,根据环境不同，我国规定有相应的电压等级：在有触 电危险的场所，安全电压为42V；在多