1、书名：电工电子技术项目教程 ISBN：978-7-111-43228-9 作者：黄文娟 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件,项目四,家庭配电线路的设计与安装,电工电子技术,项目目标,了解对称三相交流电的特点及电源、负载的连接方法；掌握相电压与线电压、相电流与线电流在对称三相电路中的相互关系。掌握对称三相电路电压、电流和功率的计算，熟悉不对称三相四线制电路中中线的作用。 2能够根据要求进行电路的设计和参数计算，并按照布线规范进行电路接线。 3能正确使用常用电工仪表对电路元件进行检测，掌握电路调试和排除故障的基本方法。 5熟悉电路连接的基本原则和安全规程，培养良好的职业素养和规范的操作习惯。
2、,电工电子技术,实训环境要求：本项目的教学应在一体化的电工技能实训室和电子装配实训室进行，实训室内设有教学区（配备多媒体）、工作区、资料区和展示区。要配备常用的电工实验台等设备，以及万用表等常用工具。 指导要求：配备一名主讲教师和一名实验室辅助教师。 学生要求；根据班级情况进行分组，一般每组3-4名同学，选出小组长。 教学手段选择： 1）主要应用讲授法、任务教学法、讨论法和演示法进行教学； 2）采取多媒体教学与实物演示相结合； 3）现场教学与动手操作相结合； 4）教师主导与学生自主学习相结合。,工作情境,电工电子技术,兆欧表,一种测量电器设备及电路绝缘电阻的仪表。 结构和工作原理 外形如图31
3、5（a）所示。主要包括三个部分：手摇直流发电机（或交流发电机加整流器）、磁电式流比计、接线桩（L、E、G）。 工作原理可用图315（b）来说明。 图315 兆欧表的外形和工作原理示意图（a）外形 （b）工作原理,实践知识,使用方法,1 测量前的检查 （1）检查兆欧表是否正常。 （2）检查被测电气设备和电路，看是否已切断电源。 （3）测量前应对设备和线路进行放电，减少测量误差。 2.使用方法（1）将兆欧表水平放置在平稳牢固的地方， （2）正确连接线路。 （3）摇动手柄，转速控制在120r/min左右，允许有20%的变化，但不得超过25%。摇动一分钟后，待指针稳定下来再读数。 （4）兆欧表未停止转
4、动前，切勿用手触及设备的测量部分或摇表接线桩。 （5）禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘。 （6）应定期校验，检查其测量误差是否在允许范围以内。,实践知识,兆欧表的选用,选用兆欧表主要考虑它的输出电压及测量范围。 表3-1 兆欧表选择举例,实践知识,项目四 家庭配电线路的设计与安装,1. 对称三相交流电及其特点,2. 三相电源的连接,3. 三相负载的连接,4. 三相电路的功率,引言,目前电力工程上普遍采用三相制供电，由三个幅值相等、频率相同（我国电网频率为50HZ），彼此之间相位互差120o的正弦电压所组成的供电相系统。,三相制供电比单相制供电优越,在发电方面：三相交流发电机比相同尺
5、寸的单相交流发电机容量大。,在输电方面：如果以同样电压将同样大小的功率输送到同样距离，三相输电线比单相输电线节省材料。,在用电设备方面：三相交流电动机比单相电动机结构简单、体积小、运行特性好等等。因而三相制是目前世界各国的主要供电方式。,理论知识,三相分别称为U相、V相和W相，三相电源的始端（也叫相头）分别标以U1、V1、W1，末端（也叫相尾）分别标以U2、V2、W2,三相电源是由三相发电机产生的频率相同、幅值相等、相位互差120的三相对称正弦电压。,三相电压源模型,理论知识,三相交流电压出现正幅 值（或相应零值）的 顺序称为 相序。在此相序为1-2-3-1称为顺相序。在电力系统中一般用黄、绿
6、、红区别1、2、3三相。,三相交流电的相序,理论知识,也可用相量表示：,120,120,120,三相电压相量图,对称正弦量特点为：,频率相同、幅值相等、相位互差120的三相电压称为对称正弦电压。,三相对称正弦量,理论知识,三相电源的连接,Y 形联接, 形联接,理论知识,Y 形联接,N,中点 或零点,把发电机三相绕组的末端 联接成一点。 而把始端 作为与外电路相联接的端点。 这种联接方式称为电源的星形联接。,火线,中线(零线),火线,火线,线电压,相电压,目前，我国供电系统线电压 380V，相电压220V。,三相四线制,理论知识,线、相电压关系式,相量图,线电压的有效值用 表示, 相电压的有效值
7、用Up表示。 由相量图可知它们的关系为:,三相电源星形联接 的相电压和线电压,理论知识, 形联接,发电机三相绕组依次首尾相联，引出三条线，称为三角形联接。,理论知识,交流电路中的用电设备，大体可分为两类：一类是需要接在三相电源上才能正常工作的叫做三相负载,如果每相负载的阻抗值和阻抗角完全相等，则为对称负载，如三相电动机。另一类是只需接单相电源的负载，它们可以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载，但各相的复阻抗一般不相等，所以不是三相对称负载。如照明灯。,理论知识,三相负载的连接,负载Y 形联结,负载 形联结,理论知识,Y 形联接,N,每相负载中的电流为
8、:,中性线中的电流为:,若负载对称，即,对称负载相量图,对称负载可以去掉中线。,三相交流电动机,理论知识,如果三相负载对称, 中线中无电流, 故可将中线除去, 而成为三相三线制系统。如果三相负载不对称, 中线上就有电流IN通过, 此时中线是不能被除去的, 否则电气设备不能正常工作。,理论知识,解: 相电压,中线电流为,理论知识,例 图中电源电压对称，线电压U=380 V ，负载为 电灯组，每相电灯（额定电压220V）负载的电阻400。试计算： 求负载相电压、相电流； (2) 如果1相断开时，其他两相负载相电压、相电流； (3) 如果1短路时，其他两相负载相电压、相电流； (4) 如果采用了三相
9、四线制，当1相断开、短路时其他两相负载相电压、相电流。,解：（1） 负载对称时，可以不接中线，负载的相电压与电 源 的相电压相等（在额定电压下工作）。,理论知识,(2) 如果1相断开时，其他两相负载相电压、相电流；,(3) 如果1短路时，其他两相负载相电压、相电流；,超过了的额定电压，灯将被损坏。,(4) 如果采用了三相四线制，当1相断开、短路时其他两相负载相电压、相电流。,因有中线，其余两相未受影响，电压仍为220V。 但1相短路电流很大将熔断器熔断。,中线上不允许接开关或熔断器,中线的作用是什么？,理论知识, 形联接,每相负载中的电流为:,各线电流为:,若负载对称，即,对称负载 相量图,理
10、论知识,例 如图 所示的三相三线制电路中, 各相负载的复阻抗Z=(6+j8) , 外加线电压380V,试求正常工作时负载的相电流和线电流。 ,式中, 每相阻抗为：,则线电流为：,解：由于是对称电路,所以 每相相电流为：,理论知识,三相负载采用何种联接方式由负载的额定电压决定。,当负载额定电压等于电源线电压时采用三角形联接；,当负载额定电压等于电源相电压时采用星形联接。,注意,理论知识,三相电路的功率,1 有功功率,2 无功功率,3 视在功率,理论知识,有功功率,三相总的有功功率等于各相功率之和。,当负载对称时，三相总功率为,当对称负载是星形联接时，,当对称负载是三角形联接时，,是相电压与相电流
11、的相位差角,对称不论负载是何种联接方式总功率为：,是相电压与相电流的相位差角,理论知识,无功功率,三相总的无功功率等于各相功率之和。,当负载对称时，三相总功率为:,视在功率,当负载对称时，三相总功率为:,三相总的视在功率,理论知识,例 三相对称负载() , 接在线电压上, 试求负载为星形（）接法和三角形（）接法时, 三相电路的总有功功率。 ,解：,则三相总功率为：,（1）接,（2） 接,理论知识,小 结,1. 在电力系统中三相电源是频率相同、幅值相等、相位互差120的三相对称正弦电压，一般用黄、绿、红区别1、2、3三相。,2. 星形联接的电源,3. 在低压配电系统中，通常采用三相四线制（三根火线，一根中线），如果为三相对称负载，可以不接中线，如果三相负载不对称，必需接中线才能保证负载正常工作，所以，中线不允许接开关或熔断器。,4. 三相负载可以星形联接，也可以三角形联接，采用何种联接方式由负载的额定电压决定。,理论知识,5. 三相对称负载星形联接,6. 三相对称负载三角形联接,7. 三相对称负载的功率,相电压与相电流的相位差角,理论知识,
