电气基本知识与电气识图课件

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1、基本知识与电气识图第一部分基础知识1.1电气理论基础知识1电路的有载、空载、短路三种状态及其特征有载状态处于正常工作状态。这时电源供电的电压符合额定值，其偏移的百分比值符合当地供电部门的规定，电源及其开关设备流经的电流都在额定范围内。联结电源及其开关设备与用电设备间的供电用和控制用的线路工作正常，流经线路的电流承受的电压都在其额定允许范围内。电路中既有电压，又有电流，发生电能与状态。即使由于负载瞬时或短时出现过负荷，过负荷数值和时间也都在预期的允许范围内，预期的允许范围由施工设计在电源及其开关设备选定规格型号时给予考虑；用电设备侧的电压

2、，流经的电流和用电设备输出的能力，也都在预期的额定范围内，额定范围由用电设备的铭牌或使用说明书明示。2)空载状态(1)空载状态为备用状态。(2)备用状态可分为热备用、冷备用状态。无论对电路构成的哪一部分来描述，其供电侧有电压，但无电流流通为热备用；若供电侧既无电压，又无电流流通则为冷备用。(3)电路中存在电压，但无电流流通，不发生电能与其他能的转换。3)短路状态(1)电路短路是处于故障状态。短路点：故障发生的位置可能是构成电路的任何部位，但通常指不经负载流通电流的短路处。短路电流：自短路点至电源及设备开关、供电用线路流经的电流，通常要超

3、过正常有载状态的电流若干倍。(2)电路中各项电量参数，非电量参数出现异常，电源电压大幅下降。电流剧增，短路电流流经的开关设备、线路温度骤升，电动应力增大，局部噪声增强。(3)供电电源电压下降，电路中电流剧增，发生非预期的能量转换。越级跳闸：如开关设备等的继电保护装置功能正常，便会迅速切断短路状态电路的电源供给，避免故障状态扩大造成更大的损失。若功能不正常，故障扩大引起电路上一级开关设备的继电保护装置动作，切断短路电路电源供给的现象2．电流、电压、功率及主要非电物理量测量的基本原理和方法1)直流电流的测量按被测量直流电流数值的大小，可分成

4、大、中、小三段。很少遇到小段的测量，以中段10-6~102A为主，个别情况会遇到处于大段102~105A的测量。(1)中段直流电流的测量，接线如图1—1所示。注意：①将直流电流表(A)串人负载电路中，注意表的极性，使直流电流I自表的正极流人，负极流出，接反后会无法测量或损坏仪表，②同时为保证测量精度应选用直流电流内阻RA的仪表，RA/R应小于允许误差的1/5。允许误差的确定，往往是选用仪表精度等级的依据，通常由设计做出规定。2)大段直流电流的测量，接线如图1—2所示。做法：在负载电路内串一个电阻值较小，基本不会影响负载电流I变异的分流器

5、F，分流器F的电阻值RF是个常数，目的是保持测量的准确性。只要用直流毫伏表、电位差计或直流数字电压表(mV)，测量出分流器F两端的直流电压值，通过计算，便可获得所测直流电流的数值。当然也可在专用的毫伏计、电位差计、直流数字电压表的显示部分制成相对应的直流电流读数。这些仪表接线同样要注意极性。大段直流电流测量除用分流器法外，还有直流互感器法，直流比较仪法等。(2)直流电压的测量同样直流电压值也分大、中、小段，机电安装工程也以测量中段10-4一102V为主，大段102—106V较少。1)中段直流电压的测量，接线如图1—3所示。做法：将直流电

6、压表的两根连线并联在负载，或电源的两端，便可读得负载上或电源的直流电压值。注意：①极性不能错。②直流电压表的的内阻RV要远大于负载电阻R，R/RV要小于允许误差的1/5。2)大段直流电压的测量，如图1-4所示做法：采用附加电阻法。用一大电阻R与一直流毫安表串联起来，且电阻R的阻值远大于毫安表的内阻RA，同时电阻R在使用温度范围内，阻值是稳定的，则所测电压值：U=IR。毫安表的显示部分可指出相对应电压值的读数。大段直流电压测量除用附加电阻法，还有电阻分压器法、直流电压互感器法等。(3)直流功率的测量，接线如图1-5所示。图中，W为功率表的

7、电压、电流线圈的始端，r2为电压线圈的附加电阻，功率表读数直接指出电路负载功率值。由于直流功率P＝UI，所以功率表要输入电压U和电流I两个信号。这个方法适用于0．025~10A，1~1000V之间。(4)正弦交流电的有效值瞬时值：正弦交流电的电流和电压是随时间发生变化的，某一时间的数值有效值：在相同的电阻上，正弦交流在一个周期内损失的电能与一直流量损失的电能相同则这个直流量的数值称正弦交流的有效值。所以正弦交流电流的有效值为：幅值：交流电流的最大值，有效值与幅值的关系：若幅值为Im，则有效值为：因此，交流电流的有效值又称为交流电流的均方

8、根值，在工程实际应用中和各类电工产品铭牌标示上以及仪表测量显示都以有效值表示，对交流电流、电压、功率的测量值是对有效值的测量。同理，交流电压的有效值为：U＝0．707Um(5)交流电流的测量同样交流电流值分