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第四章 三相交流电路41 三相交流电三相交流电具有以下优点： l 三相发电机比体积相同的单相发电机输出的功率要大。 l 三相发电机的结构不比单相发电机复杂多少，而使用、维护都比较方便，运转时比单相发电机的振动要小。 l 在同样条件下输送同样大的功率时，特别是在远距离输电时，三相输电比单相输电节约材料。 一、三相交流电动势的产生 三相交流发电机示意图 电枢绕组 三相绕组及其电动势 相序三个交流电动势到达最大值（或零）的先后次序。 规定每相电动势的正方向是从线圈的末端指向始端，即电流从始端流出时为正，反之为负。 二、三相四线制三相六线制电路 三相四线制电路 线电压端线与端线之间的电压。相电压端线与中线之间的电压。 线电压总是超前于对应的相电压30。 42 三相负载的连接方式 三相负载接在三相电源上的负载。 对称三相负载各相负载相同的三相负载，如三相电动机、大功率三相电路等。 不对称三相负载各相负载不同，如三相照明电路中的负载。 一、三相负载的星形连接 把三相负载分别接在三相电源的一根相线和中线之间的接法（常用“Y”标记）。 对于感性负载来说，各相电流滞后对应电压的角度，可按下式计算：负载星形连接时，中线电流为各相电流的相量和。在三相对称电路中，由于各相负载对称，所以流过三相电流也对称，其相量和为零，即： 二、三相负载的三角形连接 把三相负载分别接在三相电源每两根相线之间的接法 （常用“ ”标记）。 线电流总是滞后于相应的相电流30 三、三相负载的功率 在三相交流电源中，三相负载消耗的总功率为各相负载消耗的功率之和，即： 在对称三相电路中，有： 对称三相负载的无功功率和视在功率的计算式分别为： 【例41】 已知某三相对称负载接在线电压为380V的三相电源中，其中R相 = 6，X相 = 8。试分别计算该负载作星形连接和三角形连接时的相电流、线电流及有功功率，并做比较。 43 发电、输电和配电常识 火力发电厂 核电站风力发电厂 太阳能发电厂二、电力网和电力系统 电能输送流程图 电力网将发电厂生产的电能传输和分配到用户的输配电系统，简称电网。 电力系统将发电厂、电力网和用户联系起来的发电、输电、变电、配电和用电的整体。电能进入工厂后，还要进行变电（变换电压）和配电（分配电能）。 变电所的任务是受电、变压和配电；如果只受电和配电，而不进行变压的则称为配电所。 配电方式基本有放射式、树干式两种类型。 44 安全用电常识 一、可能触电的几种情况 1单相触电 人体只触及一根相线（或漏电的电气设备），但是人站在地上，而电源中性点是接地的，电流通过人体流入大地，人体承受220V相电压。 单相触电大多是由于电气设备损坏或绝缘不良，使带电部分裸露而引起的。触电事故中大部分属于单相触电。 2两相触电 人体同时触及两根相线，作用于人体的是380 V线电压，危险性比单相触电更大。 3跨步电压触电 在高压电网接地点或防雷接地点及高压火线断落或绝缘损坏处，有电流流入地下时，电流向四周流散，并在接地点周围土壤中产生电压降。当人走进这一区域时，两脚之间形成跨步电压，其大小取决于线路电压及人距电流入地点的远近。 4电流对人体的伤害 l 电击是电流通过人体内部，对人体内脏及神经系统造成破坏。l 电伤是电流通过人体外部造成的局部伤害，如电弧烧伤、熔化的金属渗入皮肤等。 5安全电压 加在人体上一定时间内不致造成伤害的电压称为安全电压。通常规定 交流 36 V 以下及直流 48 V 以下为安全电压。 二、防止触电的技术措施 1保护接地 将电气设备的金属外壳与大地可靠地连接，称为保护接地。它适用于中性点不接地的三相供电系统。 2保护接零 将电气设备在正常情况下不带电的外露导电部分与供电系统中的零线相接，称为保护接零 。 采用保护接零须注意事项： （1）保护接零只能用于中性点接地的三相四线制供电系统。 （2）接零导线必须牢固可靠，防止断线、脱线。 （3）零线上禁止安装熔断器和单独的断流开关。 （4）零线每隔一定距离要重复接地一次。一般中性点接地要求接地电阻小于10。 （5）接零保护系统中的所有电气设备的金属外壳都要接零，绝不可以一部分接零，一部分接地。如图所示电路中，三相设备A外壳接零，B外壳接地。如果有一相碰壳短路，将会出现什么后果？ 3家庭安全用电 家庭配电示意图 4照明配电箱 照明配电箱又称小型断路器组合配电箱，通常作为家庭住宅的总配电设备，嵌装在进户门后墙壁上，用来方便地控制家庭电器设备的每一路电源，并兼有过流跳闸保护功能，有的还兼有漏电跳闸保护功能。 5单相保护接零的错误接法 当零线断开时，电器外壳会通过电器内部线路与电源相线相连，造成外壳带电。 当熔丝熔断时，电器内部线路与电源相线相连，也会造成外壳带电。 相线与零线互换，此时用电器可正常运行，但金属外壳带电，这就很容易发生触电事故。三、漏电保护器 在主电路上接有一个零序电流互感器，相线和中性线都从互感器环形铁心窗口穿过。 四、安全用电注意事项 （1）判断电线或用电设备是否带电，必须用试电器（或测电笔），决不允许用手触摸。 （2）在检修电气设备或更换熔体时，应切断电源，并在开关处设置“禁止合闸”的标志。 （3）根据需要选择熔断器的熔丝粗细，严禁用铜丝代替熔丝。 （4）安装照明线路时，开关和插座离地一般不低于1.3 m。不要用湿手去摸开关、插座、灯头等，也不要用湿布去擦灯泡。 （5）在电力线路附近，不要安装电视机的天线；不放风筝