電氣工程師專業(yè)基礎知識點
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接地安全
8.1等電位聯(lián)結:在電氣裝置或某一空間內(nèi),將所有金屬可導電部分,以恰當?shù)姆绞交ハ嗦?lián)結,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、電氣火災等事故的發(fā)生,此類連接叫等電位聯(lián)結.總等電位聯(lián)結MEB,輔助等電位聯(lián)結SEB,局部等電位聯(lián)結LEB.
8.2等電位聯(lián)結和接地的關系:接地是指把電氣系統(tǒng)、電氣設備外露金屬外殼和金屬構件通過導體與大地聯(lián)結,使其被連接部分與地電位相等或接近.等電位連接應當接地.但由于對象不同,等電位連接不接地也是安全的.如飛機、車載發(fā)電機等.
8.3接地故障:相線對裝置的外露金屬外殼和金屬構件、非電氣裝置人外露可導電部分、大地之間的電氣短路.危害極大,造成火災及人身電擊.電氣線路設置接地保護的措施是必要的.
8.4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.
8.5交流系統(tǒng)中,中性點接地的作用:
系統(tǒng)運行情況發(fā)生變化、波動時,中性點電位不發(fā)生漂移,保證系統(tǒng)相間電壓的穩(wěn)定,繼電保護的可靠性、防止系統(tǒng)振蕩,保證系統(tǒng)正常運行,又稱為交流系統(tǒng)的工作接地;
發(fā)生單相接地時,非故障相對地電壓仍可保持在相電壓附近,中性點不接地時,則相對地電壓增加到 倍相電壓;
中性點接地,為地面強大的瞬變電磁場((如雷電)產(chǎn)生的感應對地過電壓,提供泄放通路;
在實際運行中,為了特殊需要,也有中性點不接地系統(tǒng),IT系統(tǒng),在上述的 一些電氣危險,不可避免的存在,故IT系統(tǒng)復雜且投資大.
8.6供電系統(tǒng)的接地形式:工作接地,中性點的接地;保護接地,負載側設備外露金屬外殼和金屬構件把通過導體與大地相接.保護接地對安全的貢獻巨大,設備外露金屬外殼和金屬構件不能作為保護導體,必須有專用的保護線.
8.7兩個公式:
8.8隔離變壓器供電:配出PE線作用,是設備間等電位,PE線絕不能同地連接,二次回路導線和設備外殼不接地,碰殼故障時,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
路是實際電路的數(shù)學模型，是由理想電路元件和理想導線連接而成的電路。
電流和電壓的參考方向
在電路中，一般很難標注電流和電壓的實際方向，為了方便，需要在電路分析之前先假設一個電流、電壓的實際方向。這個假設的實際方向稱為電流、電壓的參考方向。在設定電流、電壓的參考方向后，計算結果為正值時，參考方向即實際方向;為負值時，實際方向與參考方向相反。在電路理論中所標注的電流、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)律同時設定電流和電壓的參考方向時，電流和電壓的方向關系為關聯(lián)參考方向，反之為非關聯(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重要的作用，電路元件的關系式都是在一定的參考方向下
表示的，列寫電路方程時也是以參考方向為依據(jù)的。
功率
若電流和電壓為關聯(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p>0時，元件實際吸收功率;當p<0時，元件實際發(fā)出功率。
若在非關聯(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p>0時，元
件實際發(fā)出功率;當p<0時，元件實際吸收功率。
獨立電壓源
定義：獨立電壓源是一個理想電路元件，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，與流經(jīng)它的電流大小無關。通過電壓源的電流由外電路決定。
性質(zhì)：
�、俜碴P系為
②獨立電壓源是電路中的激勵源，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Us與IUs符合關聯(lián)參考方向時，兩者乘積為負值，電壓源供出功率;為正值時，電壓源吸收功率。
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