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1、低压电工 上岗技能一本通秦钟全主编 化学工业出版社2021年1月北京第1版第14次印刷 第一章电工基础知识P1-15第四章常用电工仪表第一章电工基础知识1、电压 电路中由于有电压或电位差，电流就会从高电位流向低电位，两点之间就像有一 种力量的存在。2、电流金属导线里面有大量的自由电子，当它们因为某种原因共同流动时，才会被称作 “电流。第一节电压单位 伏特（V）,千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（UV）lV=1000mV、lmV=1000V1、电压分类直流电压和交流电压；高电压、低电压和平安电压。交流电：大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。最基本的形式是正弦电流。我国交流电供电的标准频率规
2、定为50Hz （赫兹），日本、欧美等国家和地区为60Hz。直流电：方向一定而大小不变的电流。例如：手电筒、拖拉机及汽车上的电池。高电压：是以电气设备的对地电压值为依据的。对地电压高于250V的为高压；对地电压小于250V的为低压。其中平安电压指人体较长时间接触而不致发生触点危险的电压。电压按国家标准GB3805-83 平安电压规定，为了防止触电事故而采用的，由特定电源供电的电压系列。我国对工频平安电压根据使用环境规定了以下五个等级，即42V、36V、24V、12V以及6V。2、日常电器设备的电压值维持人体生物电流的电压lmV；电子手表用氧化银电池电压1.5V；手持移动 的电池两极间的电压3.6
3、V；对人体平安的电压干燥情况下不高于36V：家庭电路的电压220V （日本和欧洲一些国家110V）o动力电路电压380V；地铁电压为直流815V；干电池电压1.5Vo3、电路的连接与电压的关系串联电路：两端总电压等于各负载（元件）电路两端电压的和。电源串联等于电压相加。 U 总=U1+U2+U3。并联电路：首与首、尾与尾相连接起来并与电源的正负极相连，并联电路各支路两端电压 相等，且等于电源电压。电源并联时总电压不变但输出能力增倍。U 总=U1=U2=U34、电压偏高的危害P44.1偏高的工作电压将直接影响灯泡和其他电器的使用寿命如果普通灯泡的工作电压升高5%,那么它的寿命将缩短一半；反过来，
4、假设电压降低至额定电 压的95%,那么平均寿命将延长一倍。偏高的工作电压，将使灯泡和镇流器的耗电明显升高。从高压钠灯的工作情况来看，当工作 电压上升至额定电压的1.1倍时，光通量将升至额定值的1.35倍，其功耗将增至额定值的 1.3 倍。Ul=60V, U2=80V,它们相加应等于140V,比电源电压100V高，这是由于电感两端的电压 超前电流90 ,不能用加法直接计算，应该使用三角公式计算。12、电阻、电感与电容R-L-C串联电路图1-51所示，将电阻元件灯泡、电感元件变压器和电容器串联接好，在电容器的两端接 个开关，接通开关K2,再接通电源开关K1,这时灯泡微微发亮，假设翻开K2开关，灯泡
5、突然 变亮。当开关K2合上时电容器短路，线路如同R-L串联电路，电流只有0.2A。翻开K2开 关，电容接入电路，这时灯泡变亮，说明电流增大，通过实验数据计算这时的电流为0.4A, 电流变大。从前边的电感、电容介绍中可知道，电感在交流电路中电流是滞后于电压90 的，电容在交流电路中是超前电压90 , 一个正、一个负两个相加就要相抵消掉一局部.当感抗大于容抗时，总的电抗电压超前于电流90。，总电压也超前于电流，这样电感的作 用大于电容的作用，所以电路为电感性电路。13、电阻、电感与电容R-L-C并联电路 在家中使用白炽灯电流和电热器电流相加的总电流与配电盘的电流大小相同，假设加上洗 衣机和电冰箱的
6、电流，发现不等于总配电盘的电流，？这是因为灯泡和电热器都是电阻负载，因此，流过的电流和电压同相位，而洗衣机和电冰箱 的电动机是电感负载，流过的电流滞后于电压，这样不同相位的电流不能用普通的计算方法。 图1-52,合上K1,灯泡接通电流IR=1A. IN=1A；再合上开关K2,变压器通电，变压器电流 IL=0.5A、IN=1.1A；最后合上电容器开关K3,电容器并入电路，电容器电流1.25A,可这时总 电流IN等于1.25Ao要使用代数式计算IN=IR+IL+IC=2.75A, ?因为变压器和电容的电流是矢量，不能直接用加法计算，要用矢量计算。为了提高电力系统的功率系数，常在负载两端并联电容器，
7、叫做并联补偿。当R-L支路中的IL=IC时，那么总电流和电压同相，这时电路的状态为并联谐振或称电流谐振。 14、利用三角形计算各种电阻Z为线路阻抗；R为线路电阻；XL为线路感抗。功率系数：是反映供电系统运行效率的一种比率。功率系数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率系数为1, 一般具有电感或电容性负载的电路功率系数都小于1。 在交流电路中，电压与电流之间的相位差（舟）的余弦叫做功率系数，用符号cos巾表 示，在数值上，功率系数是有功功率和视在功率的比值.即cosd=P/S,也可用阻抗三角形 求得，cos4）=Z/R。第八节电功与电功率P31电功就是在电源的作用下，电流
8、流过电气设备时，把电能转变为动力、光亮、热量等其他形 式的能，证明电流做了功。在一段时间内，电流通过导体时，电源力所做的功，称为电功。用字母“W表示，其单位是 “焦耳，简称为“焦”，用字母“J”表示。A=IUt 或 A=lA2Rt式中 A电功，J;1J=1Wx1So在实际应用中，这级单位显得太小，难以适用。故现在常以“度表示电能的消耗。1度=1 T瓦时（kWh）lkW*h=3. 6MJ二、电功率电功率是表示消耗能量快慢的物理量，电气设备在单位时间内所做的功叫电功率，简称功率, 用字母“P”表示，即？=人在在直流电路或纯电阻交流电路中电功率与电压和电流关系：P=UI=UA2/R=IA2R电功率单
9、位是瓦”（W）,常用单位还有兆瓦（MW）、千瓦（kW）、亳瓦（mW）lkW=1000W lMW=1000kW lW=1000mW三、有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。有功功率用符号P表示，单位瓦、千瓦、兆瓦，P=Scos（t）=lllcos4）四、视在功率交流电所能提供的总功率称为视在功率或表现功率，在数值上是交流电路中电压与电流的乘 积。视在功率用S表示，单位为伏安（VA）或千伏安（kVA） 视在功率既包括有功功率，又包括无功功率。能否使视在功率lOOkVA的变压器输出100kW的有功功率，主要取决于负载的功率系数。视在
10、功率S=UI五、无功功率是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外 做功，而是转变为其他形式的能量。但凡有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无 功功率。由于它不对外做功，才被称为“无功无功功率的符号用Q表示，单位为乏(var)或千乏(kvar)。无功功率Q=Ulsin4)无功功率绝不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动, 从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需 要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功 功率，电动机就不会转动，变压器也不能变
11、压，交流接触器也不会吸合。六、三相交流电路的功率计算在三相交流电路中，总有功功率等于各相有功功率之和，总无功功率等于各相无功功率之和。 当负载对称时，每相的有功功率都相等。式中，U为线电压，I为线电流。U. = J3 V当对称负载是星形连接时：当对称负载是三角形连接时:J3I.可见无论对称负载是星形连接或三角形连接，都有:P = V3 f/| /( Q = -fi I | /, *in 有功功率、无功功率、视在功率.七、根据现场情况算出无功功率利用配电柜上的电压表和电流表及功率系数表，可方便地计算出供电系统的各种功率消耗。 配电柜上的电压表和电流表，表示的是系统的线电压和线电流，利用公式可得到
12、： 有功功率 式中UL线电压，V； IL线电流，A. 如某一个系统电压为10kV,电流为40A, cos巾为0.87,求系统的有功功率消耗和无功 功率消耗。如果将功率系统提高到0.95,能节能多少？根据公式 P =占叩Z = 1.732 x 10000 x 40 x 0. 87 = 6023 5 - Jel = J. 732 x 1000() x 40 = f92(k A)q =丽= 34l(kvar)Q *行叩#时 1.732 X l(XXM) X 40 x 0.493 - 341(B功率系数提高到cos巾为0.95后，有功功率提高56kW,无功功率减少125kvaro第九节 电工实用电流速
13、算口诀 一、10/0.4kV变压器额定电流计算.S式中S一一变压器容量；Un一一额定电压；In一一额定电流。变压器一次电流InlSxO. 06变压器：次电流ln2eSxl. 5例题：计算一台800KVA的10/0.妹V的变压器的一次电流和二次电流。解：一次电流 11=46.18 （A）,二次电流 12=1159 （A）.二、三相电动机额定电流速算 x 1(X)0 x 1(X)0P X 10001 FtjUe a 1 732 x 0. 85 x 0. 9式中P电机功率，kW； U额定电压，V； n （误司塔）一效率（取0.9）； cos巾一功 率系数（取0.85）o得出三相电动机额定电流速算口诀：380V 电机 1 kW2A； 220V 电动机 1 kW3. 5A； 660Y 电动机 lkVel.2AP x 1 (X)()P x 1 (X)()1() x 1 (XX)例题：计算一台380V、功率10kW三相电动机的额定电流/ = 二 q s 19.96( A3nf/cos x4. 5 = 7x4.5*3L5( A)六、380V电焊机额定电流速算(电焊机功率系数取0.75)公式:例题：计算一台S=17kVA, 380V电焊机的一次电流。解：ln=1000xl7/ (380x0.
