第三章电气安全技术.ppt

第三章电气安全技术§1、电的基本概念在现代工业，农业以及国民经济的各个部门中，电能的应用十分广泛，而且遍及到千家万户，在我们的生活、工作、学习中都离不开电能。我们对“电”应该有一个基本了解。正确认识和掌握其规律特性，以便在生产实践中更好地应用。自然界存在着两种不同的电荷，一种叫正电荷，一种叫负电荷。正、负电都是物体固有的，它既不能被创造，也不能被消失，只能从一个物体转移到另一个物体。自然界中任何物质都是由原子组成，原子中由电子、原子核组成，原子核带正电荷，电子带负电荷，它环绕在原子核的周围按一定的轨道不停的运动，正象行星绕着太阳运动一样。在平常情况下，物体内正电荷与负电荷数量相等，因此物体呈中性，不带电。如果用一定方法使物体获得电子则物体为带负电的带电体，失去电子则物体成为带正电的带电体。对所有物质按其导电性能可分为三类：1.导体,这些物质的原子中，外层电子受原子核的吸引力较弱，容易脱离原子核自由运动，这些电子成为自由电子，这类物质容易导电，如金属、酸、碱和盐的水溶液中存在着自由移动的正负离子。大地，潮湿土壤和炭也都是导体。2.绝缘体，物质原子中电子受原子核吸引力较强，不容易脱离原子自由运动，则导电性能差，如胶木、橡胶、塑料等。3.半导体，它的导电性能介乎绝缘体与导体之间，并且随外界条件（如湿度等）改变其导电性能有显著变化如硅、锗、硒等。§2、电流、电压、电阻和欧姆定律1.电流电荷有规则的定性运动形成电流，用单位时间内通过导线某一截面的电荷量的多少来衡量电流的强弱，称为电流强度（简称电流）。电流的单位是安培（简称安），用A表示，根据需要也可以用千安（kA）、毫安（mA）或微安（uA）表示。2.电位与电压物体在不同的位置上具有不同的重力位能，电荷在电场中的不同位置也具有不同的位能即电位能，电场内某点的电位在数值上等于单位正电荷在该点所具有的电位能。电场内两点之间的电位差称为这两点之间的电压，用U表示，应当指出，电位是一个相对概念，同接地点即零电位选择有关。电压则与零电位的选择无关。电压单位是伏特（简称伏）用V表示，根据需要也可用千伏（kA）、毫伏（mV）、微伏（uV）表示。3.电阻导体阻碍电流通过的作用，称为导体电阻，用字母R表示，导体电阻的大小与导体长度成正比，与导体的横截面积成反比，并与导体的材料及环境有关。电阻的单位欧姆用Ω表示，根据需要也可用千欧（kΩ）、或兆欧（kΩ）。4.欧姆定律通过电阻电流的大小与加在电阻两端的电压成正比，而与电阻大小成反比。5.电阻的串联和并联（1）串联图1电阻图图2等效图（2）并联§3、电功和电功率1.电功电流通过电灯发光，通过电流发热，通过电动机会带动机械运动，这些电能的传递和转换都显示出电流的做功。电功单位是焦耳或瓦秒；1焦耳=1伏安秒=1瓦秒。工程常用千瓦小时作为计算电功的实用单位，经常所说的1度电等于1千瓦小时。2.电功率电流在单位时间内所做的功称为电功率用P表示。§4、交流电知识1、直流与交流直流电：电流流向始终不变。电流是由正极，经导线、负载，回到负极，通路中，电流的方向始终不变，所以我们将输出这固定电流方向的电源，称为“直流电源”。如：干电池、铅蓄电池。交流电：电流的方向、大小会随时间改变。发电厂的发电机是利用动力使发电机中的线圈运转，每转180°发电机输出电流的方向就会变换一次，因此电流的大小也会随时间做规律性的变化，此种电源就称为“交流电源”。如：家用220V电源和工厂用380V电源。交流电应用极为广泛，是与它具有的优点分不开的，例如：可以利用变压器进行交流电升降，解决了高压输电和低压输电的矛盾，此外交流电机构造简单，成本低，工作可靠，因此现代发电厂发车的几乎都是交流电，即使某些需要直流电的场合，也都采用整流设备把交流转换为直流使用。交流电的整个供电过程如图。2.三相交流电路三相交流电，就是用三相交流发电机，同时发出的频率相同，但相位相差120°的电动势，即三相电源。三相交流发电机向外输送电能的连接方法是星形和三角形两种。（1）星形连接法，又称Y接法。把三相电源三个绕组的末端、X、Y、Z连接在一起，成为一公共点O，这个点叫中性点。从中性点引出的线