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1、应用仪表监测单相交流、直流电流、电压任务描述根据控制要求设计电路原理图，控制要求：1、交流电流、电压监测：线路有短路带漏电保护的空气断路器作为电源总开关；合上一位开关，负载灯开始工作，电流表、电压表分别测量电路中的电流值、电压值。2、直流电流、电压监测：使用有短路带漏电保护的空气断路器作为电源总开关；电路有隔离变压器（220V变24V），经桥式整流电路后，给直流24V负载供电；合上一位开关，直流24V的负载灯开始工作，直流电路中的电流表、电压表分别测量出电流值、电压值。合理布置和安装电气元件，根据电气原理图进行布线。二）直流电路的基本概念在中学物理电学部分我们就学过，大小和方向都不发生变化的电
2、压、电流和电动势统称为直流电。在实际的生产生活中，有相当部分场合我们用到的都是直流电，如手电筒照明、摩托车、汽车的电瓶供电、电脑主板所需电源、精密仪器电源、直流无级调速等，可见，直流电在生产生活中的场合应用也非常多。直流电的方向则不随时间而变化。通常又分为肪动直流电和稳恒电流。脉动直流电中有交流成分，如彩电中的电源电路中大约300伏左右的电压就是脉动直流电成分可通过电容去除。稳恒电流则是比较理想的，大小和方向都有不变。直流电的优越性，直流电的优点主要在输电方面：输送相同功率时，直流输电所用线材仅为交流输电的直流输电采用两线制，以大地或海水作回线，与采用三线制三相交流输电相比，在输电线载面积相同
3、和电流密度相同的条件下，即使不考虑趋肤效应，也可以输送相同的电功率，而输电线和绝缘材料可节约。如果考虑到趋肤效应和各种损耗（绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等），输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍。因此，直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半。同时，直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单，线路走廊占地面积也少。在电缆输电线路中，直流输电没有电容电流产生，而交流输电线路存在电容电流，引起损耗。在特殊场合，必须用电缆输电。如高压输电线经过大城市时，采用地下电缆；输电线经过海峡时，要用海底电缆。由于电缆芯线与大地之间构成同轴电
4、容器，在交流高压输线路中，空载电容电流极为可观。一条200kV的电缆，每千米的电容约为0.2F，每千米需供给充电功率约3103kw，在每千米输电线路上，每年要耗电2.6107kwh。而在直流输电中，由于电压波动很小，基本上没有电容电流加在电缆上。直流输电时，其两侧交流系统不需同步运行，而交流输电必须同步运行。交流远距离输电时，电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差；并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ，但实际上常产生波动这两种因素引起交流系统不能同步运行，需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整，否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备，或造成不同步运行的停电
5、事故。在技术不发达的国家里，交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时，它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行，不需进行同步调整。输电发生故障的损失比交流输电小。两个交流系统若用交流线路互连，则当一侧系统发生短路时，另一侧要向故障一侧输送短路电流。因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁，需要更换开关而直流输电中，由于采用可控硅装置，电路功率能迅速、方便地进行调节，直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流，故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样。因此不必更换两侧原有开关及载流设备。在输电线路中，各级是独立调节和工作的，彼此没有影响。所以，当一极发生故障时，
6、只需停运故障极，另一极仍可输送不少于一半功率的电能。但在交流输电线路中，任一相发生永久性故障，必须全线停电。另外提醒一下：在直流输电系统中，只有输电环节是直流电，发电系统和用电系统仍然是交流电。三）交流电流表和电压表1、交流电流表图1交流电流表在小电流中可以直接使用（一般在5A以下），但现在的工厂电气设备的容量都较大，所以大多与电流互感器一起使用。选择电流表前要算出设备的额定工作电流，再选择合适的电流互感器，在选择电流表。例如：设备为一台30KW电机，大概额定电流为60A左右，这样我们就要选择75/5A电流互感器，则电流表就要选择量程为0A-75A，75/5A的电流表，这样就是一台大电流设备的
7、电流表的选择。使用电流表测量电流时的注意事项：（1）使用前应检查电流表指针是否指在零位，如有偏差应用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝，将指针调至零位；（2）电压表必须串联到待测电路中。2、交流电压表图2使用电压表测量电压时的注意事项：（1）使用前应检查电压表指针是否指在零位，如有偏差应用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝，将指针调至零位；（2）电压表必须并联到待测电路两端。四）直流电流表和电压表与交流电压表及电流表的电磁结构相同，差异仅在于：交流表多了一组整流桥两种表互换需要重新标定表盘刻度1、直流电流表电流表又称“安培表”。电流表是测量电路中电流大小的工具，测量时将电流表串接在电路图中，电流表的符号如图2
8、-1-8所示：使用电流表测量电流时的注意事项：图32、直流电压表电压表是测量电路中电压大小的工具，测量时将电压表并接在电路图中，电压表的符号如图2-1-9所示：图4（二）安装与监测单相交流、直流电流、电压1、设计要求（1）根据控制要求设计一个电路原理图。控制要求：1)、单相交流电流、电压测量线路线路有短路带漏电保护的空气断路器作为电源总开关。合上一位开关，负载灯开始工作，电流表、电压表分别测量电路中的电流值、电压值。2)、直流电流、电压监测线路用单相220V的交流作总电源，用短路带漏电保护的空气断路器作为电源总开关。合上一位开关，直流负载灯开始工作，直流电流表、电压表分别测量电路中的电流值、电
9、压值。（2）根据任务要求设计应用仪表监测单相交流、直流电流、电压线路电器布置图。2、安装步骤及工艺要求(1)逐个检验电气设备和元件的规格和质量是否合格；(2)正确选配导线的规格、导线通道类型和数量、接线端子板型号等；(3)在控制板上安装电器元件，并在各电器元件附近做好与电路图上相同代号的标记；(4)按照控制板内布线的工艺要求进行布线和套编码套管；(5)选择合理的导线走向，做好导线通道的支持准备，并安装控制板外部的所有电器；(6)进行外部布线，并在导线线头上套装与电路图相同线号的编码套管。对于可移动的导线通道应放适当的余量，使金属软管在运动时不承受拉力，并按规定在通道内放好备用导线；(7)检查电路的接线是否正确和接地通道是否具有连续性；(8)检测线路的绝缘电阻，清理安装场地。3、通电调试(1)通电试验时，应认真观察各电器元件、线路工作情况；(2) 通电试验时，应检查各项功能操作是否正常。4、注意事项(1)不要漏接接地线，严禁采用金属软管作为接地通道；(2)在导线通道内敷设的导线进行接线时，必须集中思想，做到查出一根导线，立即套上编码套管，接上后再进行复验；(3)在安装、调试过程中，工具、仪表的使用应符合要求；(4)通电操作时，必须严格遵守安全操作规程。
