電學基礎培訓課件解讀.ppt

1、2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,課程目錄 第一章 電氣符號 第二章 電路及電路圖 第三章 電流、電壓與電位 第四章 電動勢 第五章 電阻與電導 第六章 歐姆定律 第七章 電功與電功率,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,第一章 電氣符號 斷路器（QF） 定義1：能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流，并能關合、在規(guī)定的時間內(nèi)承載和開斷異?；芈窏l件(包括短路條件)下的電流的開關裝置。 定義2：用以切斷或關合高壓電路中工

2、作電流或故障電流的電器。 斷路器按其使用范圍分為: 高壓斷路器和低壓斷路器，3kV以上的稱為高壓斷路器。 500V及以下的稱為低壓斷路器。,圖形符號,高壓斷路器,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,低壓斷路器又稱自動開關、空氣開關等，它是一種既有手動開關作用，又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發(fā)生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件，已獲得了廣泛的應用。 高壓

3、斷路器是發(fā)電廠、變電所主要的電力控制設備,具有滅弧特性,當系統(tǒng)正常運行時,它能切斷和接通線路以及各種電氣設備的空載和負載電流;當系統(tǒng)發(fā)生故障時,它和繼電保護配合,能迅速切斷故障電流,以防止擴大事故范圍。因此,高壓斷路器工作的好壞,直接影響到電力系統(tǒng)的安全運行；高壓斷路器種類很多，按其滅弧的不同，可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路器（SF6斷路器）、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。,圖形符號,高壓斷路器,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,負荷開關（QL） 高壓負荷開關的工作原理與斷路器相似。一般裝有簡單的滅弧裝置，但其結構比較簡

4、單 工作過程是：分閘時，在分閘彈簧的作用下，主軸順時針旋轉(zhuǎn)，一方面通過曲柄滑塊機構使活塞向上移動，將氣體壓縮；另一方面通過兩套四連桿機構組成的傳動系統(tǒng)，使主閘刀先打開，然后推動滅弧閘刀使弧觸頭打開，氣缸中的壓縮空氣通過噴口吹滅電弧。合閘時，通過主軸及傳動系統(tǒng)，使主閘刀和滅弧閘刀同時順時針旋轉(zhuǎn)，弧觸頭先閉合；主軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動，使主觸頭隨后閉合。在合閘過程中，分閘彈簧同時貯能。 由于負荷開關不能開斷短路電流，故常與限流式高壓熔斷器組合在一起使用，利用限流熔斷器的限流功能，不僅完成開斷電路的任務并且可顯著減輕短路電流所引起的熱和電動力的作用。,圖形符號,負荷開關,2020年8月11日星期二3時34分38

5、秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,負荷開關主要有6種。 固體產(chǎn)氣式高壓負荷開關：利用開斷電弧本身的能量使弧室的產(chǎn)氣材料產(chǎn)生氣體來吹滅電弧，其結構較為簡單，適用于35千伏及以下的產(chǎn)品。 壓氣式高壓負荷開關：利用開斷過程中活塞的壓氣吹滅電弧，其結構也較為簡單，適用于35千伏及以下產(chǎn)品。 壓縮空氣式高壓負荷開關：利用壓縮空氣吹滅電弧，能開斷較大的電流，其結構較為復雜，適用于60千伏及以上的產(chǎn)品。 SF6式高壓負荷開關:利用SF6氣體滅弧，其開斷電流大，開斷電容電流性能好，但結構較為復雜，適用于10千伏及以上產(chǎn)品。 油浸式高壓負荷開關：利用電弧本身能量使電弧周圍的油分解氣化并冷卻熄滅電弧，其結

6、構較為簡單，但重量大，適用于35千伏及以下的戶外產(chǎn)品。 真空式高壓負荷開關：利用真空介質(zhì)滅弧，電壽命長，相對價格較高，適用于220千伏及以下的產(chǎn)品,負荷開關,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,隔離開關（QS） 刀開關又稱閘刀開關或隔離開關，它是手控電器中最簡單而使用又較廣泛的一種低壓電器. 刀開關在電路中的作用是：隔離電源，以確保電路和設備維修的安全；分斷負載，如不頻繁地接通和分斷容量不大的低壓電路或直接啟動小容量電機。 刀開關是帶有動觸頭閘刀，并通過它與底座上的靜觸頭刀夾座相楔合（或分離），以接通（或分斷）電路的一種開關。,圖形符號,隔離開關,

7、2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,低壓刀熔開關 具有刀開關和熔斷器的雙重功能。負荷開關的主要功能能有效地通斷負荷電流，能進行短路保護。 是刀開關和熔斷器的組合，在低壓配電中起隔離開關和短路保護的作用，有短路和過負載功能。 不能帶負荷操作，刀開關一般作檢修用，刀熔開關檢修及短路保護,圖形符號,低壓刀熔開關,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,熔斷器（FU） 熔斷器是10kV配電線路分支線和配電變壓器最常用的一種短路保護開關，它具有經(jīng)濟、操作方便、適應戶外環(huán)境性強等特點，被廣泛應用于10kV配電線路和配電

8、變壓器一次側作為保護和進行設備投、切操作之用。 它安裝在10kV配電線路分支線上，可縮小停電范圍，因其有一個明顯的斷開點，具備了隔離開關的功能，給檢修段線路和設備創(chuàng)造了一個安全作業(yè)環(huán)境，增加了檢修人員的安全感。 安裝在配電變壓器上，可以作為配電變壓器的主保護,圖形符號,熔斷器,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,接地開關 接地開關，用于電路接地部分的機械式開關，屬于隔離開關類別，它能在一定時間內(nèi)承載非正常條件下的電流（例如短路電流），但不要求它承載正常電路條件下的電流。 作用： 1.代替攜帶型地線，在高壓設備和線路檢修時將設備接地，保護人身安全。

9、2.造成人為接地，滿足保護要求。,圖形符號,接地刀閘,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電流互感器（CT） 電流互感器原理是依據(jù)電磁感應原理的。 電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測量儀表和保護回路中。 電流互感器在工作時，它的2次回路始終是閉合的，因此測量儀表和保護回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。,圖形符號,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電壓互感器（PT） 電壓互

10、感器是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。 電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免原、副邊絕緣損毀時，副邊出現(xiàn)對地高電位而造成人身和設備事故。 作用：把高電壓按比例關系變換成100V或更低等級的標準二次電壓，供保護、計量、儀表裝置使用。,圖形符號,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,避雷器（FA） 釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量，保護電工設備免受瞬時過電壓危害，又能截斷續(xù)流，不致引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置。 通常接于帶電導線與地之間，

11、與被保護設備并聯(lián)。當過電壓值達到規(guī)定的動作電壓時，避雷器立即動作，流過電荷，限制過電壓幅值，保護設備絕緣；電壓值正常后，避雷器又迅速恢復原狀，以保證系統(tǒng)正常供電。,圖形符號,避雷器,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,避雷器有管式和閥式兩大類。 閥式避雷器分為碳化硅避雷器和金屬氧化物避雷器（又稱氧化鋅避雷器）。 管式避雷器主要用于變電所、發(fā)電廠的進線保護和線路絕緣弱點的保護。碳化硅避雷器廣泛應用于交、直流系統(tǒng)，保護發(fā)電、變電設備的絕緣。 氧化鋅避雷器由于保護性能優(yōu)于碳化硅避雷器，正在逐步取代后者，廣泛應用于交、直流系統(tǒng)，保護發(fā)電、變電設備的絕緣，尤

12、其適用于中性點有效接地的 110千伏及以上電網(wǎng)。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,帶電顯示器（GSN） 直接安裝在室內(nèi)電氣設備上,直觀顯示出電氣設備是否帶有運行電壓的提示性安全裝置。 當設備帶有運行電壓時,該顯示器顯示窗發(fā)出閃光,警示人們高壓設備帶電.無電時則無指示 。,圖形符號,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,接觸器（KM） 工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。接觸器由電磁系統(tǒng)（鐵心，靜鐵心，電磁線圈）觸頭系統(tǒng)（常開觸頭和常閉觸頭）和滅弧裝置組成。 原理是當接觸

13、器的電磁線圈通電后，會產(chǎn)生很強的磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作：常閉觸頭斷開；常開觸頭閉合，兩者是聯(lián)動的。 當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復原：常閉觸頭閉合；常開觸頭斷開。,圖形符號,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,第二章 電路及電路圖 電流所流經(jīng)的路徑稱為電路。 電路通?？偸怯呻娫础⒇撦d和中間環(huán)節(jié)（導線和開關）等基本部分組成。,將非電能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的裝置,用于傳輸和分配電能,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,用統(tǒng)一規(guī)

14、定的圖形符號畫出的電路模型圖稱為電路圖。,電流：電荷定向移動形成電流，規(guī)定以正電荷移動方向為電流方向。 通路就是電源與負載構成的閉合回路，電路中有電流通過，電路正常工作。 斷路就是電源與負載未接成閉合回路，電路中沒有電流通過。斷路又稱為開路。 短路就是電源未經(jīng)負載而直接由導線（導體）構成通路，電路中電流比通路時大得多，可能燒壞電源和其他設備。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,在分析或計算電路時，常常要求求出電流的方向。,第三章 電流、電壓與電位,通常規(guī)定用單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電量來表示電流的大小，以字母I表示。我們規(guī)定：電量的單位是C，時

15、間的單位是s，那么電流的單位是A。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,凡大小和方向都不隨時間變化的電流，稱為穩(wěn)恒電流，簡稱直（DC）。,0,凡大小和方向都隨時間變化的電流，稱為交變電流，簡稱交流（AC）。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電流的測量,測量電流時必須把電流表串聯(lián)在電路中，同時要選擇好電流表的量程（測量范圍），使其大于實際電流的數(shù)值。 測量直流電流時,還必須使電流從表的正端流入，負端流出。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電流密度就是當

16、電流在導體的橫截面上均勻分布時，該電流與導體橫截面積的比值，以字母J表示。電流密度的單位是安培/平方毫米（A/mm2）。,例：某照明電路中需要通過21A的電流，問應采用多粗的銅導線?（設銅導線的允許電流密度為6A/mm2）,解：,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電場力把單位正電荷從電場中a點移動到b點所做的功稱為a、b兩點的電壓，用Uab表示。,電壓的單位稱為伏特，簡稱伏，用符號V表示。規(guī)定：電場力把1C電量的正電荷從a點移到b點，如果所做的功為1J，那么a、b兩點間的電壓就是1V。 電壓常用的單位還有kV、mV、V，其換算關系是： 1kV=1

17、03 V 1V=103 mV 1mV=103 V,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電位等于電場力將單位正電荷從該點移動到參考點所做的功。用符號表示，以o點為參考點，則a點的電位為:,參考點的電位等于零。參考點又稱為零電位點。高于參考點的電位是正電位。低于參考點的電位是負電位。,電位的單位與電壓相同，也是V。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,結論：電路中任意兩點間的電壓就等于兩點間的電位之差，所以電壓又稱為電位差。,整理得：,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開

18、始努力！,舉例,在圖中，已知UCO=3V， UCD =2V.試分別以D點和O點為參考點，求各點的電位及D、O兩點的電壓UDO 。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,解： （1）以D點為參考點，即D=0V,因為,所以,又因為,所以,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,（2）以O點為參考點，即O=0V,因為,所以,因為,所以,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,結論一：參考點改變，各點的電位隨之改變，即各點的電位與參考點的選擇有關。 結論二：不管參考點如何變化

19、，兩點間的電壓（電位差）是不變的，即電位差與參考點的選擇無關。 電路中，參考點可以任意選定。在電力工程中，常取大地為參考點。因此，凡是外殼接大地的電氣設備，其外殼都是零電位；有些不接大地的設備，在分析其工作原理時，常常選用許多元件匯集的公共點作為零電位點，即參考點，并在電路圖中用符號“ ”表示；接大地則用符號“ ”表示，以示區(qū)別。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,習慣上規(guī)定，電場力移動正電荷做功的方向為電壓的實際方向，電壓的實際方向也就是電位降的方向，即高電位指向低電位的方向，所以電壓又稱電位降。,電壓的參考方向有兩種表示方法。,第一種表示是用

20、箭頭表示。箭頭由假定的高電位指向低電位。,第二種表示是用雙下標字母表示。如Uab，前一個下標字母a表示假定的高電位，后一個字母b表示假定的低電位。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電壓的測量,測量電壓時必須把電流表并聯(lián)在電路中，同時要選擇好電壓表的量程（測量范圍），使其大于實際電壓的數(shù)值。 測量直流電壓時,還必須使電壓表的正負極和被測電壓一致。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,在電源內(nèi)部，由于其他形式能量的作用，產(chǎn)生一種對電荷的作用力，叫做電源力。,電池中的電源力是電解液和極板間的化學作用產(chǎn)生的

21、；發(fā)電機的電源力則是電磁作用產(chǎn)生的。,第四章 電動勢,電動勢,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,在電源內(nèi)部，電源力將單位正電荷從電源負極b移到正極a所做的功叫做電源的電動勢，用符號E表示。,電動勢的單位是V，其方向是由電源負極指向正極。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電源兩端的電位差稱為電源的端電壓（或電源電壓）。 電動勢僅存在于電源內(nèi)部，而電壓存在于電源外部兩端。 在電源不接負載的情況下，電源電動勢與電源端電壓在數(shù)值上是相等的，方向是相反的。,E,電動勢與端電壓的關系,2020年8月11日星期

22、二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電阻是反映導體對電流起阻礙作用大小的一個物理量。 電阻用字母R表示。 電阻的單位名稱是歐姆，簡稱歐，用符號表示。 導體的電阻是客觀存在的，它不隨導體兩端電壓大小變化。,第五章 電阻與電導,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電阻定律：導體的電阻跟導體的長度成正比，跟導體的橫截面積成反比，并與導體的材料有關。,是與導體材料性質(zhì)有關的物理量，稱為電阻率或電阻系數(shù)，單位是歐米（ m）。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,我們把溫度升高1 時，電阻所產(chǎn)

23、生的變動值與原電阻的比值，稱為電阻溫度系數(shù)，用字母表示，單位是1/ 。 如果在溫度t1時，導體的電阻為R1；在溫度t2時，導體的電阻為R2，那么電阻溫度系數(shù)是： 一般的金屬材料，溫度升高后，導體的電阻增加；而碳的電阻隨溫度升高反而減小。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電阻器的結構與性能特點 我們把具有一定阻值的實體元件稱為電阻器，簡稱電阻。它分為固定電阻器和可變電阻器兩類。,固定電阻器,線繞電阻,薄膜電阻,實心電阻,功率較大 穩(wěn)定性高 阻值較小,穩(wěn)定性較好 誤差小 阻值較大 功率較小,阻值較大 功率較小 穩(wěn)定性差,2020年8月11日星期二3

24、時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,可變電阻器的的阻值可在一定范圍內(nèi)變化，具有三個引出端的常稱為電位器。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電阻器的主要指標,電阻器的指標是指標稱阻值、允許偏差、標稱功率、最高工作電壓、穩(wěn)定性、溫度特性等，其主要指標是標稱阻值、允許偏差和標稱功率。 標稱阻值：國家規(guī)定的作為產(chǎn)品標準的一系列數(shù)值。 允許偏差：電阻器的標稱阻值與實際阻值之間存在的誤差，常用百分數(shù)表示。 標稱功率：也稱為額定功率，是指在一定的條件下，電阻器長期連續(xù)工作所允許消耗的最大功率。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-

25、想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電阻器的標志方法 額定功率、阻值、偏差等電阻器的性能指標一般用數(shù)字和文字符號直接標在電阻器的表面上，也可以用不同的顏色表示不同的含義，用色環(huán)標志在電阻器的表面。,例：阻值為26000 、允許偏差 5的電阻器，表示方法如圖所示。,偏差,倍乘,被乘數(shù)（個位）,被乘數(shù)（十位）,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,我們把電阻的倒數(shù)叫做電導。電導用符號G表示，即 電導的單位名稱是西門子，簡稱西，用符號S表示。 電導越大表示導體的導電性能越好。 導 體：導電能力強的材料稱為導體。 絕緣體：導電能力很差的材料稱為絕緣體。 半導

26、體：導電能力介于導體和絕緣體之間的材料稱為 半導體。 超導體：在溫度接近絕對零度（即-273.15K）時，電 阻值為零的材料稱為超導體。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,流過電阻的電流I與電阻兩端的電壓U成正比，與電阻R成反比。這個規(guī)律稱為部分電路歐姆定律。,第六章 歐姆定律,部分電路歐姆定律,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,舉例1.某白熾燈接在220V電源上時流過的電流為455mA，試求此電燈的電阻？,解：,還可以將其變形為：,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從

27、培訓開始努力！,舉例2.有一個量程為300V的電壓表，它的內(nèi)阻是40k。用它測量電壓時，允許流過的最大電流是多少？,解：,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,電壓、電流關系曲線 如果以電壓為縱坐標、電流為橫坐標，可畫出電阻的電壓與電流之間的關系曲線，稱為此電阻的電壓、電流關系曲線。 電阻的電壓、電流關系曲線是直線時，該電阻稱為線性電阻，其電阻值R是個常數(shù)。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,全電路是指含有電源的閉合電路。,在一個閉合電路中，電流強度與電源的電動勢成正比，與電路中內(nèi)電阻和外電阻之和成反比。這個規(guī)律稱為全電路歐姆定律。,全電路歐姆定律,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,解：,內(nèi)壓降：,端電壓：,或：,舉例 1.有一電源電動勢E=3V，內(nèi)阻r=0.4 ，外接負載電阻R=9.6 ，求電源端電壓和內(nèi)壓降。,2020年8月11日星期二3時34分38秒,-想擁有好的工作，請從培訓開始努力！,舉例 2.已知電池的開路電壓Uk=1.5V，接上9的負載電阻時，其端電壓為1.35V，求電池的內(nèi)電阻r?,解：,開路時,電流,且已知,內(nèi)阻,內(nèi)壓降,2020年8