電氣工程師的專業(yè)基礎(chǔ)知識點(diǎn)
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接地安全
1。1等電位聯(lián)結(jié):在電氣裝置或某一空間內(nèi),將所有金屬可導(dǎo)電部分,以恰當(dāng)?shù)姆绞交ハ嗦?lián)結(jié),使其電位相等或接近,消除或減小各部分之間的電位差,有效防止人身遭受電擊、電氣火災(zāi)等事故的發(fā)生,此類連接叫等電位聯(lián)結(jié)?偟入娢宦(lián)結(jié)MEB,輔助等電位聯(lián)結(jié)SEB,局部等電位聯(lián)結(jié)LEB。
1。2等電位聯(lián)結(jié)和接地的關(guān)系:接地是指把電氣系統(tǒng)、電氣設(shè)備外露金屬外殼和金屬構(gòu)件通過導(dǎo)體與大地聯(lián)結(jié),使其被連接部分與地電位相等或接近。等電位連接應(yīng)當(dāng)接地。但由于對象不同,等電位連接不接地也是安全的。如飛機(jī)、車載發(fā)電機(jī)等。
1。3接地故障:相線對裝置的外露金屬外殼和金屬構(gòu)件、非電氣裝置人外露可導(dǎo)電部分、大地之間的電氣短路。危害極大,造成火災(zāi)及人身電擊。電氣線路設(shè)置接地保護(hù)的措施是必要的。
1。4人身電擊安全電壓:干燥或濕潤的區(qū)域,干燥的皮膚、高電阻地面,交流50V;、潮濕的區(qū)域,潮濕的皮膚、低電阻地面,交流24V;浸入水中,我國暫無規(guī)定,一般6V;與IEC略有不同。以上安全電壓包括接地系統(tǒng)的相對地或極對地,在不接地系統(tǒng)中的相間電壓或極間電壓。
1。5交流系統(tǒng)中,中性點(diǎn)接地的作用:
系統(tǒng)運(yùn)行情況發(fā)生變化、波動時(shí),中性點(diǎn)電位不發(fā)生漂移,保證系統(tǒng)相間電壓的穩(wěn)定,繼電保護(hù)的可靠性、防止系統(tǒng)振蕩,保證系統(tǒng)正常運(yùn)行,又稱為交流系統(tǒng)的工作接地;
發(fā)生單相接地時(shí),非故障相對地電壓仍可保持在相電壓附近,中性點(diǎn)不接地時(shí),則相對地電壓增加到 倍相電壓;
中性點(diǎn)接地,為地面強(qiáng)大的瞬變電磁場((如雷電)產(chǎn)生的感應(yīng)對地過電壓,提供泄放通路;
在實(shí)際運(yùn)行中,為了特殊需要,也有中性點(diǎn)不接地系統(tǒng),IT系統(tǒng),在上述的 一些電氣危險(xiǎn),不可避免的存在,故IT系統(tǒng)復(fù)雜且投資大。
1。6供電系統(tǒng)的接地形式:工作接地,中性點(diǎn)的接地;保護(hù)接地,負(fù)載側(cè)設(shè)備外露金屬外殼和金屬構(gòu)件把通過導(dǎo)體與大地相接。保護(hù)接地對安全的貢獻(xiàn)巨大,設(shè)備外露金屬外殼和金屬構(gòu)件不能作為保護(hù)導(dǎo)體,必須有專用的保護(hù)線。
1。7兩個(gè)公式:
1。8隔離變壓器供電:配出PE線作用,是設(shè)備間等電位,PE線絕不能同地連接,二次回路導(dǎo)線和設(shè)備外殼不接地,碰殼故障時(shí),外殼與地不存在電位。
電路的基本概念
電路和電路模型
由一些電路器件或元件按一定方式連接起來的電流通路稱為電路。電路理論所涉及的電
路是實(shí)際電路的數(shù)學(xué)模型,是由理想電路元件和理想導(dǎo)線連接而成的電路。
電流和電壓的參考方向
在電路中,一般很難標(biāo)注電流和電壓的實(shí)際方向,為了方便,需要在電路分析之前先假設(shè)一個(gè)電流、電壓的實(shí)際方向。這個(gè)假設(shè)的實(shí)際方向稱為電流、電壓的參考方向。在設(shè)定電流、電壓的參考方向后,計(jì)算結(jié)果為正值時(shí),參考方向即實(shí)際方向;為負(fù)值時(shí),實(shí)際方向與參考方向相反。在電路理論中所標(biāo)注的電流、電壓的方向均為參考方向。
正電荷在電場力的作用下,總是從高電位移向低電位,即電流的實(shí)際方向指向電位降的方向,也就是說,和電壓的方向是一致的。按照這樣的規(guī)律同時(shí)設(shè)定電流和電壓的參考方向時(shí),電流和電壓的方向關(guān)系為關(guān)聯(lián)參考方向,反之為非關(guān)聯(lián)參考方向,如圖l—1—1所示。
參考方向在電路分析中起至關(guān)重要的作用,電路元件的關(guān)系式都是在一定的參考方向下
表示的,列寫電路方程時(shí)也是以參考方向?yàn)橐罁?jù)的。
功率
若電流和電壓為關(guān)聯(lián)參考方向,元件所吸收的功率p可以寫成
p(t)=u(t)i(t)
當(dāng)p>0時(shí),元件實(shí)際吸收功率;當(dāng)p<0時(shí),元件實(shí)際發(fā)出功率。
若在非關(guān)聯(lián)參考方向下,則p(t)=u(t)i(t)中的P代表元件發(fā)出的功率。當(dāng)p>0時(shí),元件實(shí)際發(fā)出功率;當(dāng)p<0時(shí),元件實(shí)際吸收功率。
獨(dú)立電壓源
定義:獨(dú)立電壓源是一個(gè)理想電路元件,如圖l—1—4所示,它兩端的電壓總能保持定值或
一定的時(shí)間N函數(shù)。電源兩端的電壓由電源本身決定,與外電路無關(guān),與流經(jīng)它的電流大小無關(guān)。通過電壓源的電流由外電路決定。
性質(zhì):
、俜碴P(guān)系為
②獨(dú)立電壓源是電路中的激勵(lì)源,它的電流Ius取決于與它相連接的外電路。電壓源不
能短路。
、垭妷涸吹墓β蕿镻Us=Us IUs,當(dāng)Us與IUs符合關(guān)聯(lián)參考方向時(shí),兩者乘積為負(fù)值,電壓源供出功率;為正值時(shí),電壓源吸收功率。
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