高压设备基础知识

1、直流电基本知识一.教法建议 【抛砖引玉】     本章研究直流电路的基本知识。本章的基本概念是电流、电阻和电动势，基本规律是欧姆定律和焦耳定律。本章教材可分为两大部分。前八节从部分电路的欧姆定律为中心，讨论串、并联电路的总电阻以及部分电路中的电压、电流和电功率的分配以及分压、分流等问题；后面四节以闭合电路的欧姆定律为中心，计论闭合电路中的电流和路端电压跟电动势和内、外电阻的关系等问题。部分电路欧姆定律知识的教学，不要简单重复初中学过的内容，而应该注意加强对学生独立分析，推导得出结论能力的培养，注意加强学生运用知识去解决一些简单实际问题能力的培养。在有关闭合电路的知

2、识中，处理好电动势概念的教学是十分重要的。这里要恰当地确定电动势概念的深广度，电动势的教学也就比较好处理了。本章教材中讲授的定律较多，教学中要注意定律的适用范围和条件。应该认识到，在一定范围内、一定条件 总结出来的物理定律不能任意外推，外推的结论必须经过实践的检验。     本章的演示实验和学生实验较多，有的定律也是通过分析实验结果得出的。在教学中注意做好演示实验，帮助学生更好地理解基本概念和规律。     此外，部分电路及闭合电路中各物理量的综合计算常常是各种考试中的考查重点。教师应指导学生做好这类综合题对培养学生的思维能力，提高学

3、习成绩至关重要。 【指点迷津】     在研究闭合电路的欧姆定律的实验中，要用到可调内阻的电池。在实验中可以自制高内阻蓄电池。方法是：     将电流化学效应演示器中的一对铅板放在稀硫酸中进行足量的充电，就分别成了正负极板，然后按图2-1所示，把它们分别放入盛有稀硫酸（密度为1.28g/cm3）的两只高烧杯中。T为玻璃三通管，上支通过胶管与橡皮球Q连通，用Q把杯中的稀硫酸吸入三通管中构成电液通道，就成为一个电池了。然后用夹子G夹死胶管，将三通管向上提，通道变长，电池的内电阻就变大，探针a,b可用铜丝或铅丝（保险丝），探针和极板间垫塑料

4、片隔开，再用皮筋把探针捆在极板A、B的内侧。这种探针材料的极化电动势较大，实验误差也较大点。不过适宜在边远山区用实验设备不充足地区的方便使用与制作。     实验还可以用“伏打电池”来做。电源装置与高内阻蓄电池相似。在两只500毫升的烧杯中注入适量的浓度的20%的稀硫酸，用三通管连通两只烧杯（也可以用过滤纸或浸透硫酸的塑料海绵条的两端分别浸入两只烧杯的酸液中，改变过滤纸或海锦条的数目，就能改变电源的内电阻）。用铜板和锌板作电源的正、负极。如果在稀硫酸中加入5%左右的重铬酸钾或高锰酸钾（作去极剂）。可以减小极板的极化。由于这个装置不用充电，使用起来比较方便。这个电池

5、的电动势约为1伏。为使实验效果显著，应改装普通大型演示用电表，给灵敏电流表串联一只适当的分压电阻，使电压表的满刻度电压为1伏左右。 二.学海导航 【思维基础】     电荷的定向移动形成电流。这里需要注意电荷的定向移动和热运动的区别，热运动是无规则的运动。产生持续电流的条件是异体两端要保持有电压。     电流强度：通过导体横截面的电量与通过这些电量所用时间的比值。公式：     单位：安培为国际单位制中基本单位。     方向：与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向

6、相反。     例题1.在电解液中(1) 若5秒内沿相反方向通过面积0.5平方米的横截面的正、负离子的电量均为5库，则电解液中的电流强度为        安。(2)若5秒内到达阳极的负离子和到达阴极的正离子的均加5库，则电流强度为         安。     分析：(1)因中q是通过整个截面的电量，且因为正负离子沿相反方向定向运动形成的电流方向是相同的，所以q应为正、负离子电量绝对值之和，故：。 

7、0;   (2)对阳极进行讨论：根据电解液的导电原理可知到达阳极的电荷只有负离子，则：     例题2.电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速度v在半径为r的轨道上运动。电子电量为e，求等效的电流强度。     分析：把电子绕核运动看环形流，在一个周期内，电子绕核运动一周：     电子绕核作圆周运动时，.     所以     欧姆定律的实验指导：     (1)用一导体的I-U图

8、象是一条过原点的直线,表明通过导体的电流跟它两端的电压成正经.直线的斜率。     (2)在电压一定时，导体中的电流跟它的电阻成反比。     部分电路的欧姆定律：     (1)内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。     (2)公式：     (3)适用条件：适用于金属或液体导电，不适用于气体导电。     导体电阻：这只是导体电阻定义量度式，不是决定式。    

9、; 这里的重点为欧姆定律的理解，难点为欧姆定律的实际应用。对于欧姆定律中的电流强度和电压，要明确是通过哪个电阻的电流和该电阻两端的电压，不能张冠李戴。电阻的定义是比值的定义，对给定的导体，电阻是一定的，它与流过该电阻的电流强度和它两端的电压的大小无关。请注意识别电路（电阻的串并联关系）然后应用欧姆定律来解题。     例题3图2-2所示的图象所对应的两个导体：(1)电阻关系R1R2为                &

10、#160; ；(2)若两个导体中的电流相等（不为零）时，电压之比为U1U2=                ；(3)若两个导体的电压相等（不为零）时，电流强度之I1I2=                。     分析：(1)因为在I-U图象中，所以2，    

11、; 故R1R2=2=31     (2)由欧姆定律得：所以U1U2=R2：R1=31     (3)由欧姆定律得：由于U1=U2，所示I1I2=R1R2=13     【小结】分析I-U图线或U-I图线时，关键是先分析图线的斜率k的意义。究竟是k=R还是k=。     在温度不度时，导体的电阻跟它的长度成正比，跟电的横截面积成反比。，这里需要注意的是：电阻是导体本身的属性，跟导体两端的电压和通过的电流无关。只是定义式。类似于点电荷产生电场的场强，由Q及r决定，而只是定义式，E

12、与F、q无关。     材料的电阻率。国际单位制中用到的单位是欧米。这里需要注意的是，电阻率是材料本身的属性，反映材料对电流阻碍能力的强弱，越大对电流阻碍越大，反之越小；同种材料的电阻率随温度变化而变化，金属材料的随温度的变化而变化，金属材料的随温度升高而增大。     这里的重点为电阻定律，难点为电阻率概念的理解及应用。学习时要注意区分电阻定义式和决定式，注意电阻R和电阻率的不同物理意义。     例题4.两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的两倍，把另一根导线对折反绞合起来，则它们

13、的电阻之比为          。     分析：某一导体形状改变后，总体积是保持不变的，电阻率不变，而长度、截面积s发生变化；应用来确定s、在形状改变前后的关系。     金属线原来的电阻为     拉长后，长度变为2，体积不变v,横截面积变为,R'对折后,长度变为，截面积变为2s，则 R'' R'R''=161     电路中电场力做的功（或电流

14、做的功）称为电功。在纯电阻电路中还可写成，国际单位制中电功的单位为焦耳（符号J），常用的单位还有千瓦时，亦称度，。     电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率，单位为瓦特。     这部分知识的学习重点在于对电功和电功率的加深理解，难点为电功与电热的关系。学习时可将电功和电功率列表对比（色括电功和电功率的物理意义、量度公式、单位、计算公式、相互联系等等），从而加深理解、加深记忆。不同条件下电功和电热的关系，并提高分析和解决实际问题的能力。     例5.不考虑温度对电阻的影响，一个“220V，

15、40W”的灯泡，下列说法正确的有：     A.接在110伏的线路上的功率为20瓦     B.接在110伏的线路上的功率为10瓦     C.接在440伏的线路上的功率为160瓦     D.接在55伏的线路上的功率为2.5瓦     E.灯泡两端所加电压为零时，它的电阻也为零     分析与解答：     解法一：由     U实为110伏时， 

16、0;   U实为55伏时，     U实为440伏时，超过了额定电压的1倍，故灯泡烧坏，I=0，P=0     解法二：由可知R一定的用电器P实与成正比，所以：     可见第二种解法更为简捷。     答案为：B、D     例题6：有一台直流电动机，电枢电阻为0.5，加在电机两端的电压是220V，当电机正常运转时，通过电枢的电流强度是20A，每分钟有多少焦耳的机械能输出？     分析：这是非

17、纯电阻电路，因此我们得从能量的转化与守恒定律着手。电流做功有两个效果：一是使电动机转动输出机械能。     二是使电功机发热产生热量。     所以每分钟输出的机械能E机=WQ     每分钟电流做的功W=UIt=220×20×60=2.64×105J     每分钟产生的热量Q=I2Rt=202×0.5×60=1.2×105J     每分钟输出的机械能E机=WQ=2.64×

18、1050.12×105=2.52×105J     以上部分的知识,同学们可以自己进行“知识结构”的分析，把本部分的知识归纳成六个基本物理量（U、I、R和P、W、Q）和三条定律（欧姆定律、电阻定律和焦耳定律）。就概念和含义、量度公式、单位规定、决定因素、与其他物理量的联系与区别从及定律反映的物理过程、适用范围等方面，进行归纳、列表图示，来加强对知识点的理解以及掌握的牢固性。     把导体一个接一个依次连接组成的电路叫串联电路。串联电路的基本特点：(1)电路中各处的电流强度处处相等；(2)电路两端的总电压等于各部分

19、电路两端电压之和。串联电路的重要性质：     (1)总电阻：R=R1+R2+Rn     (2)电压分配：        即串联电阻具有分压作用，电阻越大，分得电压越大。     (3)功率分配：     注意：P 总 =P1+P2+Pn     在串联电路的分析时：要熟记串联电路的特点和性质，在此基础上，灵活运用。     例题7.如图2-3所示，两个灯

20、泡A(220v,100w)和B(220v,25w)串联后接在电路PQ段，为使两灯泡安全使用，电路PQ所加电压最大值为          ，电路PQ段所允许消耗最大电功率为        （假设电灯电阻一定）。         这样错误认为两灯泡同时达到额定电压和额定功率，其实并不是。为什么呢？我们一起来分析一下：       &

21、#160;     可见，所以当B灯达到220v时，A灯只达到55伏，而当A灯达到220伏时，B灯电压已超过额定电压了（串联电路中各个电阻两端电压跟它的电阻成正比）。     由于要安全使用，在此取B灯不被烧毁考虑，则A灯一定不被烧毁。故PQ段所加的电压，最大值为275伏。     由于用电器电阻不变，对于整个电路的总功率，所以此时电路的总功率也最大。则     【小结】在熟记公式的前提下，用比例方法处理，往往问题更简捷。在分析用电器串联使用不被烧毁时，要抓住先达到最大值的那

22、个用电器来考虑。     把几个导体并列地连接起来组成的电路叫并联电路。并联电路的基本特点：(1)电路中各支路两端的电压相等；(2)电路的总电流等于各支路电流之和。并联电路的重要性质有：     (1)总电阻： 特殊应用：各支路的电阻均为r时，；只有两个电阻并联时，并联总电阻小于任一支路的电阻；任一支路电阻增大，总电阻增大；反之，减小。     (2)电流分配：U     即并联电路具有分流作用，电阻越小，分得电流越小。     (3)功率分配：

23、U2     这里的并联电路部分分析时要：注意分清干路和支路，再灵活应用并联电路的特点和性质进行分析讨论。     以上串、并联电路部分的重点为串、并联电路的特点和性质。难点为电路的识别和计算，学习时掌握两种电路的电流、电压特点、并能推导出总电阻、功率分配表达式。要熟练掌握运用电势法或分支法识别电路中的各电阻的串并联关系，并准确运用欧姆定律解题。     例题8如图2-4所示电路中，R1=8，R2=2，R3=3.2当通以电流时，各个电阻两端的电压之比U1：U2：U3=    

24、    ，各电阻中电流强度之比I1：I2：I3=         ，各电阻消耗电功率之比P1：P2：P3=       。     分析：R1和R2并联的总电阻，设R1两端电压为U1=U，因R2和R1并联，所从U2=U1=U，又因R1与R2并联后与R3串联，而R3=3.2欧=2R12，所以U3=2U，故U1U2U3=112     设R1电流I1=I，因R2=R1，所以I2=4

25、I（并联电路电流分配）而I3=I1+I2=5I，故I1I2I3=145。     设R1电功率P1=P，因R2=R1，所以P2=4P（据并联电路电功率分配），又因R3=2R12所以P3=2(P1+P2)=10P故P1P2P3=1410     例题9如图2-5所示电路中，A、B两端电压不变，将变阻器R2的滑动端P向左移动，B、C间的等效电阻将           ，电阻R1上电压将     

26、60;   ，灯L会          。     分析：在L和R2的并联电路中，变阻器滑动端P向左移动，变阻器使用电阻变小，即并联电路某一支路变小，总电阻会变小，故B、C间的等效电阻将变小。     L和R2并联再和R1串联的电路中，由A、B两端电压不变，R1不变，RBC变小，所以R1分得的电压变大，RBC分得的电压变小，灯泡L变暗（或：R总 减小，增大，UAC=IR1增大UBC减小）     【小结】应

27、熟记并联电路中某一电阻变化而引起总电阻变化的关系，对于有滑动变阻器的电路。若变阻器的阻值是单一变化的（只变大或只变小），则用极限法分析较简捷：     设P滑到R2的最左端，则R2所使用的电阻为零，L被短路，立即可得出：BC间电阻为零灯泡L不发光，R1上的电压等于AB的总电压，即可分析出他们数值的变化。     电源的概念：     (1)电源是把其他形式的能转化为电能的装置；(2)电源供电原理：在电源内部非静电力做功，其他形式的能转化为电能，在电源的外部电路，电场力做功，电能转化为其他形式的能。

28、60;   电源的电动势：     (1)电源的电动势的大小等于没有接入电路时两极间的电压。（电动势的大小可用内阻极大的伏特表粗略测出）。     (2)电动势的符号为；国际单位是伏；是一个标量，但有方向；在内部由负极指向正极。     (3)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电能的本领，电动势是由电源本身的性质决定的，电动势的大小等于在把其它形式能转化为电能时，1库仑电量所具有的电能的数值。     内电压和外电压：   

29、0; (1)闭合电路的组成：内电路：电源内部的电路，其电阻称为内电阻，内电阻上所降落的电压称为内电压；外电路：电源外部电路其两端电压称为外电压或路端电压。     (2)内、外电压的关系：=U+U¢     闭合电路的欧姆定律：闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。公式为：（或=U+U¢ =IR+Ir）从闭合电路欧姆定律中，还可以导出电路的功率表示式：I=UI+U¢ I=I2R+I2r.适用条件：外电路为纯电阻电路。     这里的重点为闭合电路的欧姆

30、定律及其应用，难点为对电动势概念的理解和掌握。学习时应充分注重分析实验结果，并运用得到的规律，提高对电路的分析和计算能力。     例题10.如图2-6所示，设电源电动势为，电阻为r，当滑动变阻器R3的滑动端向左移动时，图中各电表读数的变化情况是V0       V1      V2       A1     A2      A3

31、0;    （填变大、变小或不变）。     分析：滑动变阻器R3的滑动端向左移动时，R3变小，R2和R3并联电阻R23变小，外电路电阻R外=R1+R23变小。所以路端电压U0变小，总电流I1变大。     由于U1=I1R的U1变大。又由于U2=U0U1中U2变小.又由于I2变小.     且因为I3=I1I2而I1变大，I2变小故I3变大。（此题如用极限法，即把R3的滑动端推到最左端来分析，可使问题更简便）。     【小结】解这类题时，先要

32、分析总电阻变化，再根据闭合电路欧姆定律列出总电流I和路端电压U的变化。然后再局部分析。不要从一局部的变化未经研究整体变化，就直接去研究另一局部变化。研究过程中，交替地利用欧姆定律和串、并联的特点进行，单靠其中一个不行。     例题11.利用图2-7所示的电路，可以测定电源的电动势和内电阻。已知R1=R2=R3=1，当电键k断开时，电压表读数0.8v；当电键k闭合时，电压表的读数为1v，求该电源的电动势和内电阻。     分析：当电键K断开时，其等效电路如图2-8所示，由部分欧姆电路定律得： 由闭合电路欧姆定律可得=I1(R1+R2+

33、r)=0.8(2+r)     当k闭合时，其等效电路如图2-9所示，先求出差电流I2：             由闭合电路欧姆定律得：         由(1)和(2)式联立可得：=2v r=0.5 【思维体操】     下面选几道综合题一起来分析。这类题有一定难度，但对培养思维能力和提高学习成绩有着重要的意义。     例题1.金属的电阻对温度

34、非常“敏感”，下面图2-10中有可能表示金属铂电阻I-U图线的是：（ ）     分析：当通过金属铂的电流增大时，由于金属铂的发热，它的温度将明显升高。由于金属材料的电阻率会随温度的升高而增大，所以金属铂的电阻会增大，斜率减小，曲线变平缓。因此C图是正确的。     例题2.如图2-11电路所示的变阻器的总电阻R1=12，电路中R2=12，R3=2.5，变阻器的滑动触头与中心点接触，当开关k接通时，伏特表示数为3伏，这时电源消耗的总功率为9瓦，求开关k断开时，变阻器R1消耗的功率。     分析：R2和半

35、个R1并联再和半个R1串联的总电阻     k接通时：，总电流     由P总=I得：9=·1.5 =6(v)     电源内电压     k断开时：     R2的电压     R1左半段的电流 R1消耗的电功率为左右两半电阻功率之和：         例题3.如图2-12所示，电源电动势=12伏，内阻r=1,电阻R1=R4=15，R2=R3=3

36、，求：(1)电键k断开时，A、B、D三点的电势；(2)电键k闭合时，流过电键k中的电流值。     分析：(1)电键k断开时，外电阻：                     方向从D到C     可见，对闭合电路的电压、电流、电功率的分析应注意整体和局部互相结合进行逐项分析。这种分析的方法在平常的解题过程中要注意掌握并熟练运用。 三、智能显示 【心中有数】   &#

37、160; 本章是高中物理电磁学中的重点内容之一，在历年物理高考中的计算中是重点计算之一。有关试题的分数约占整个试卷的百分之十五。     除了电流、电阻、电动势的基本概念要考查外，简单部分电路的电流、电压、电功率以及许多的实验都是要考查的。特别是闭合电路欧姆定律应用来计算总是列为整个试卷考查的重点之一。通过上面的分析可以认识到要有把握地解决这类题目，考生是要做出较大努力的。 【动脑动手】     1.在示波管中，电子枪两秒内发射了b×1013个电子，则波管中电流强度的大小为（ ）     A.4

38、.8×106A B.3×1013A     C.9.6×106A D.3×106A     2.关于三条公式：P=IUP=I2R下列叙述正确的是（ ）     A.公式适用于任何电路的电热功率     B.公式适用于任何电路的电热功率     C.三式都适用于任何电路电功率     D.上述没有一个正确。     3.在一根粗细均匀的导线中，通过5

39、安的恒定电流，经过一段时间后，若导线散热损失不计，则导线升高的温度应与（ ）     A.导线的长度成正比     B.导线的长度的平方成正比     C.导线的横截面积成反比     D.导线的横截面积的平方成反比     4.一个盒子内装有导线和三个不同阻值的电阻组成的电路，三个电阻的阻值分别为R1=2,R2=,R3=5,电路有四个接线柱引出盒外，顺时针数分别为1、2、3、4测量知1、2间电阻是0；1与3间是5；1、4间是7；2与3间是5；2

40、、4间是7；3与4间是8，试画出盒内电阻的连接图。     5.由电站向某地送电，每根输电线的电阻r=0.1 ，要输送的电功率为10kw，用400v低压送电和用1万伏高压送电，因线路发热损失的功率之比为： A.11 B.1625 C.6251 D.251 6.如图2-13所示，R2=9，R3=18，电源内电阻r=1，k断开时且R1为2时，v表读数为4.5伏当k合上时，为使v表读数仍为4.5伏，则R1应调 到 欧。     7.如图2-14所示，R1=R3=4，R2=8当变阻器R3的滑动端滑到A端时，v表的读数为15v，当滑动端滑到B端

41、时，A表的读数为4A，那么电源的电动势多大？内电阻多大？ 8.如图2-15所示，电池的电动势为4伏，内阻可忽略不计，当k接通后，A、B两点间的电势差UAB=UAUB应为：     A.+2伏（A点电势高）     B.2伏（B点电势高）     C.+3伏（A点电势高）     D.1伏（B点电势高） 参考答案：     1.A 2.B 3. D 4.如图 5.C 6.1 7.20v 8.A 【创新园地】     1

42、.一个网络电路如图2-16所示，每个阻值均为R，则在CD间接入电阻Rx=              时，整个电路总电阻RAB与网络数目无关，此时RAB=                  2.用均匀电阻线作成的正方形回路，由x个相同的小正方形组成，小正方形每边的电阻均为r=8     (1)在AB两

43、点间接入电池，其电动势=5.7v，内阻可忽略，求流过电池的电动势；     (2)若用导线连接C、D两点，求通过此导线的电流（略去导线的电阻）。     3.把一个“10v、2.0w”的用电器A（纯电阻）接到某一电动势和内阻都不变的电源上，用电器A实际消耗的功率是2.0w，换上一个“10v、5.0w”的用电器B（纯电阻）接到同一电源上，用电器B实际消耗的功率有没有可能反而小于2w？如有可能，求出产生此种情况的条件。设用电器的电阻不随温度而变化。 参考答案：     1.    

44、; 2.(1)IAB=1A (2)ICD=0.267A     3.有可能。必须满足的条件是：     变压器基本知识变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。 一、分类 按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。 按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。 按铁芯或线圈结构分类

45、：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。 按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。 按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。二、电源变压器的特性参数1、工作频率 变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。2、额定功率 在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。3、额定电压 指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。4、电压比 指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压

46、比的区别。5、空载电流 变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。6、空载损耗 指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。7、效率 指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。8、绝缘电阻 表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。三、音频变压器和高频变压器特性参数1

47、、频率响应 指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性。2、通频带 如果变压器在中间频率的输出电压为U0，当输出电压（输入电压保持不变）下降到0.707U0时的频率范围，称为变压器的通频带B。3、初、次级阻抗比变压器初、次级接入适当的阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配，则Ro和Ri的比值称为初、次级阻抗比。在阻抗匹配的情况下。变压器的型号由：变压器绕组数+相数+冷却方式+是否强迫油循环+有载或无载调压+设计序号+“-”+容量+高压侧额定电压组成。 如：SFPZ9-120000/110 指的是三相（双绕组变压器省略绕组数，如果是三绕则前面还有个S）双绕组强迫油循环风冷有载调压，设计序号为9，

48、容量为120000KVA，高压侧额定电压为110KV的变压器。 变压器的分类： 1、按冷却方式分类：有自然冷式、风冷式、水冷式、强迫油循环风（水）冷方式、及水内冷式等。 2、按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。 3、按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器、辐射式变压器等。 4、按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。 5、按用途分类：有电力变压器、特种变压器（电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压

49、器、电子变压器、电抗器、互感器等）。 6、按冷却介质分类：有干式变压器、液（油）浸变压器及充气变压器等。 7、按线圈数量分类：有自耦变压器、双绕组、三绕组、多绕组变压器等。 8、按导电材质分类：有铜线变压器、铝线变压器及半铜半铝、超导等变压器。 9、按调压方式分类：可分为无励磁调压变压器、有载调压变压器。 10、按中性点绝缘水平分类：有全绝缘变压器、半绝缘（分级绝缘）变压器。电流互感器基础知识A电流互感器一般由铁心和一次绕组及二次绕组组成,在两个绕组之间以及线圈与铁心之间都有绝缘隔离。电流互感器是一种特殊变压器，其工作原理和变压器相似。所不同的是在变压器的铁芯内，产生交变主磁通是由一次绕组两端

50、所加的交流电压的电流产生。铁芯内的交变主磁通在电流互感器的二次绕组内感应出相应的二次电动势和二次电流。由于一次绕组和二次绕组绕制于同一个铁芯故被同一交变主磁通所交链，所以在数值上一次绕组和二次绕组的电流和匝数积应相等，即I1n1=I2n2，所以I1/I2=n2/n1=K，K称为电流互感器的变比。电流互感器主要用于将电力系统中的高电压大电流按一定比例转换成低电压、小电流，即不管一次侧电流有多大，二次侧（一般）都是5A。供给仪表、仪器、继电器等作为测量，保护用。二、电流互感器在使用中应注意事项：1、运行中的电流互感器二次侧决不允许开路，在二次侧不能安装熔断器、刀开关。这是因为电流互感器二次侧绕组匝

51、数远远大于一次侧匝数，在开路的状态下，电流互感器相当于一台升压变压器。根据有关资料显示，其电压值可达1000V左右。危及工作人员安全。故在一次侧有电流的情况下，二次侧除了采用相应短接措施外（电流互感器在工作时近似处于短路状态，故可将K1、K2直接短接并接地），不得施工。切记。2、电流互感器安装时，应将电流互感器的二次侧的一端（一般是K2）、铁芯、外壳做可靠接地。以预防一、二侧绕组因绝缘损坏，一次侧电压串至二次侧，危及工作人员安全。3、电流互感器安装时，应考虑精度等级。精度高的接测量仪表，精度低的用于保护。选择时应予注意。4、电流互感器安装时，应注意极性（同名端），一次侧的端子为L1、L2（或P

52、1、P2），一次侧电流由L1流入，由L2流出。而二次侧的端子为K1、K2（或S1、S2）即二次侧的端子由K1流出，由K2流入。L1与K1，L2与K2为同极性（同名端），不得弄错，否则若接电度表的话，电度表将反转。5、电流互感器一次侧绕组有单匝和多匝之分，LQG型为单匝。而使用LMZ型（穿心式）时则要注意铭牌上是否有穿心数据，若有则应按要求穿出所需的匝数。注意：穿心匝数是以穿过空心中的根数为准，而不是以外围的匝数计算（否则将误差一匝）。6、电流互感器的二次绕组有一个绕组和二个绕组之分，若有二个绕组的，其中一个绕组为高精度（误差值较小）的一般作为计量使用，另一个则为低精度（误差值较大）一般用于保护

53、。7、电流互感器的联接线必须采用2.5mm2的铜心绝缘线联接，有的电业部门规定必须采用4mm2的铜心绝缘线，但我的看法没必要。三、电流互感器的应用1、 交流电流的测量设备是否运行在额定电流值，设置电流测量装置是必要的技术措施。有关规定40KW以上的设备，必须装设电流表进行监控。交流电流的测量有直接测量和经电流互感器扩大测量的方式。直接测量就是将适当的电流表串接电流回路上。而下图所示电路均为经电流互感器接入式测量。 （a）采用一台电流互感器测量三相平衡线路中的电流。电流互感器选择的是以电流表量程依据，而电流表的量程则是根据负载电流的实际值，应占电流表总量程的2/3至满度值之间。比如一台设备额定电

54、流为100A，则选择满度值为150A的电流表。此时电流互感器的互感比则应选150/5A，电流表也相应选比值为150/5A的电流表。读数时则以表指示值直读。（b）采用二台电流互感器，接成不完全星形，用以测量三相平衡或不平衡线路中的三相电流。（c）采用三台电流互感器，接成完全星形接法，用以测量三相平衡或不平衡线路中的三相电流。2、交流电度的测量为了扩大交流电度表的量程，工厂最常用的是采用电流互感器的方法来扩大量程。（1）、第一图是采用单相电度表加电流互感器的测量方法。可用于测量三相平衡或单相电度计量。（2）、第二图是采用二元件三相三线有功电度表，加二个电流互感器的测量方法。可用于测量三相平衡或不平

55、衡线路中的电度计量。（3）、第三图是采用三相四线有功电度表，加三个电流互感器的测量方法。可测量三相平衡或不平衡线路中的电度计量。3、电力拖动线路中的保护大功率电动机中的过载保护，往往由于电流大，而无法购到相应的热继电器，在这样的情况下，一般采用加装电流互感器的方法来解决。其实质是将大电流变换成小电流用5A以内的热继电器足可满足过载保护的要求。B.1、作用：大电流（一次电流）变换成小电流（二次电流额定值为5A或1A）；隔离作用。2、工作特点和要求：一次绕组与高压回路串联，I1只取决于高压回路电流，而与二次负荷无关。 二次回路不允许开路，否则会产生危险的高电压，危及人身和设备安全。 CT二次回路必

56、须有一点直接接地，防止一、二次绕组绝缘击穿后对地产生高电压，但仅一点接地。 变换的准确性3、极性：“减极性原则”原则：当同时从一、二次绕组的同极性端子（同名端）通入相同方向的电流时，它们在铁芯中产生磁通的方向相同。当从一次绕组“*”标端通入交流电时，则在二次侧感应电流从“*”标端流出。从两侧同极性端观察时，I1、I2反方向，称为减极性。此时铁芯中的合成磁势为N1I1N2I20，则I2（N1/N2）I1I1这表明I1、I2同相位。4、误差表现在两方面：幅值误差和相位误差ZL很小，ZU大。I（I1I2）/I1×10010%，7°。电压互感器基本知识电压互感器是发电厂、变电所等输

57、电和供电系统不可缺少的一种电器。 精密电压互感器是电测试验室中用来扩大量限，测量电压、功率和电能的一种仪器|仪表。 电压互感器和变压器很相像，都是用来变换线路上的电压。但是变压器变换电压的目的是为了输送电能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安为计算单位；而电压互感器变换电压的目的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，因此电压互感器的容量很小，一般都只有几伏安、几十伏安，最大也不超过一千伏安。 线路上为什么需要变换电压呢？这是因为根据发电、输电和用电的不同情况，线路上的电压大小不一，而且相差悬殊，

58、有的是低压220V和380V，有的是高压几万伏甚至几十万伏。要直接测量这些低压和高压电压，就需要根据线路电压的大小，制作相应的低压和高压的电压表和其他仪表和继电器。这样不仅会给仪表制作带来很大困难，而且更主要的是，要直接制作高压仪表，直接在高压线路上测量电压，那是不可能的，而且也是绝对不允许的。 电压互感器的基本结构和变压器很相似，它也有两个绕组，一个叫一次绕组，一个叫二次绕组。两个绕组都装在或绕在铁心上。两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有绝缘，使两个绕组之间以及绕组与铁心之间都有电的隔离。电压互感器在运行时，一次绕组N1并联接在线路上，二次绕组N2并联接仪表或继电器。因此在测量高压线路上的电

59、压时，尽管一次电压很高，但二次却是低压的，可以确保操作人员和仪表的安全。分类：电压互感器 按原理分为电磁感应式和电容分压式两类。电磁感应式多用于 220kV及以下各种电压等级。电容分压式一般用于110kV以上的电力系统,330765kV超高压电力系统应用较多。电压互感器按用途又分为测量用和保护用两类。对前者的主要技术要求是保证必要的准确度；对后者可能有某些特殊要求，如要求有第三个绕组，铁心中有零序磁通等。 电磁感应式电压互感器 其工作原理与变压器相同，基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定，正常运行时接近于空载状态。电压互感器本身的阻抗很小，一旦副边发生短路，电流将急剧增长而烧

60、毁线圈。为此，电压互感器的原边接有熔断器，副边可靠接地，以免原、副边绝缘损毁时，副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。测量用电压互感器一般都做成单相双线圈结构，其原边电压为被测电压（如电力系统的线电压），可以单相使用,也可以用两台接成V-V形作三相使用。实验室用的电压互感器往往是原边多抽头的，以适应测量不同电压的需要。供保护接地用电压互感器还带有一个第三线圈，称三线圈电压互感器。三相的第三线圈接成开口三角形（图1）， 开口三角形的两引出端与接地保护继电器的电压线圈联接。正常运行时，电力系统的三相电压对称，第三线圈上的三相感应电动势之和为零。一旦发生单相接地时,中性点出现位移,开口三角的端子间

61、就会出现零序电压使继电器动作，从而对电力系统起保护作用。线圈出现零序电压则相应的铁心中就会出现零序磁通。为此，这种三相电压互感器采用旁轭式铁心（10kV及以下时）或采用三台单相电压互感器。对于这种互感器，第三线圈的准确度要求不高，但要求有一定的过励磁特性（即当原边电压增加时，铁心中的磁通密度也增加相应倍数而不会损坏）。 电磁感应式电压互感器的等值电路与变压器的等值电路相同。 电容分压式电压互感器 在电容分压器的基础上制成。其原理接线见图2。 电容C1和C2串联，U1为原边电压,为C2上的电压。空载时,电容C2上的电压为 由于C1和C2均为常数，因此正比于原边电压。但实际上，当负载并联于电容C2

62、两端时,将大大减小,以致误差增大而无法作电压互感器使用。为了克服这个缺点，在电容C2两端并联一带电抗的电磁式电压互感器YH，组成电容分压式电压互感器(图3)。 电抗可补偿电容器的内阻抗。YH有两个副绕组，第一副绕组可接补偿电容Ck供测量仪表使用；第二副绕组可接阻尼电阻Rd，用以防止谐振引起的过电压。 电容式电压互感器多与电力系统载波通信的耦合电容器合用，以简化系统，降低造价。此时，它还需满足通信运行上的要求。铭牌和识图在测量交变电流的大电流时,为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流（我国规定电流互感器的二次额定为5A），另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和

63、电气隔离作用，电流互感器就是升压(降流)变压器. 它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将高电流按比例转换成低电流，电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。 1次侧只有1到几匝，导线截面积大，串入被测电路。2次侧匝数多,导线细,与阻抗较小的仪表(电流表/功率表的电流线圈)构成闭路。电流互感器的运行情况相当于2次侧短路的变压器，一般选择很低的磁密(0.08-0.1T),并忽略励磁电流，则I1/I2=N2/N1=k。电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比励磁电流是误差的主要根源。0.2/0.5/1/3,1表

64、示变比误差不超过1%。-电流互感器铭牌标志电流互感器型号由以下几部分组成，各部分字母、符号表示内容：第一个字母：L电流互感器。第二个字母：F风压式；M母线式(穿芯式)。第三个字母：C瓷绝缘式；Z浇注式。第四个字母：B保护；D差动。第一个字母：数字电压等级(kV)。例如   LMZ0.66表示用环氧树脂浇注的穿芯式电流互感器 0.66kV。额定工作电压，互感器允许长期运行的最高相同电压有效值。额定一次电流，作为互感器性能基准的一次电流值。额定二次电流，作为互感器性能基准的二次电流值，通常为5A或1A。额定电流比，额定一次电流与额定二次电流之比。额定负荷，确定互感器准确级所依据

65、的负荷值。电流互感器二次K1、K2端子以外的回路阻抗都是电流互感器的负荷。通常以视在功率伏安或以阻抗欧姆表示。额定功率因数，二次额定负荷阻抗的有功部分与额定阻抗之比。准确度等级，在规定使用条件下，互感器的误差在该等级规定的限值之内电力工程中计量常用的等级有0.2、0.5、0.2S、0.5S等。-注意事项：副边绕组必须可靠接地，以防止由于绝缘损坏后，原边高电压传入危及人身安全。副边绝对不容许开路。开路时互感器成了空载状态，磁通高出额定时许多(1.4-1.8T),除了产生大量铁耗损坏互感器外，还在副边绕组感应出危险的高压，危及人身安全。互感器原理 在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到

66、几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。较早前，显示仪表大部分是指针式的电流电压表，所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的（如5A等）。现在的电量测量大多数字化，而计算机的采样的信号一般为毫安级（0-5V、4-20mA等）。微型电流互感器二次电流为毫安级，主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。微型电流互感器也有人称之为“仪用电流互感器”。（“仪用电流互感器”有一层含义是在实验室使用的多电流比精密电流互感器，一般用于扩大仪表量程。）电流互感器原理线路图微型电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而微型电流互感器变换的是电流罢了。如图绕组N1接被测电流，称为一次绕组（或原边绕组、初级绕组）；绕组N2接测量仪表，称为二次绕组（或副边绕组、次级绕组）。微型电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比，叫实际电流比K。微型电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比，用Kn表示。Kn=I1n/I2n微型电流