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电工技术基础
主编 郑其明
制作 郑其明
2006年 2月
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学习要点
第 4章 三相正弦电路分析
? 三相电源及三相负载的正确联接
? 对称三相交流电路电压、电流和功率计算
? 三相四线制电路中中线的作用
? 安全用电的常识和重要性
? 接零、接地保护的作用和使用条件
? 静电保护和电气防火、防爆的常识
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? 4.1 三相正弦交流电源
? 4.2 三相电路中负载的联接
? 4.3 安全用电
第 4章 三相正弦电路分析
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4.1 三相正弦交流电源
由 3个 频率相同, 振幅相同, 相位互差 120° 的正弦电压源所构
成的电源称为 三相电源 。由三相电源供电的电路称为 三相电路 。
4.1.1 三相交流电的产生
三相电源由三相交流发电机产生的。在三相交流发电机中有 3
个相同的绕组。 3个绕阻的首端分别用 A,B,C表示，末端
分别用 X,Y,Z表示。这 3个绕组分别称为 A相,B相,C相，
所产生的三相电压分别为,
)120s i n (2
)120s i n (2
sin2
C
B
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120 ° AU
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(a ) 波形图 (b ) 相量图
对称三相电源,三个电压 ? 同幅值 ? 同频率 ?相位互差 120?
三个电压达最大值的先后次序叫 相序,图示相序 为 A?B?C。
任一瞬间对称三相电源 3个电压瞬时值之和或相量之和为零。
0CBA ??? uuu
0CBA ??? UUU ???
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星形连接, 3个末端连接在
一起引出中线，由 3个首端
引出 3条火线。 CU
?
30 °
30 °
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A
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A
N
B
C每个 电源 的电压称为 相电压
火线间电压称为 线电压 。
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4.1.2 三相电源的联接
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由相量图可得,
可见，三个线电压幅值相同，频率相同，
相位相差 120?。
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－
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+
－
A
B
C
注：此种接法如一
相接反，将造成严
重后果。
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三角形连接,将三
相绕组的首、末端
依次相连，从 3个点
引出 3条火线。
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4.2.1 负载星形联接
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相电流,负载中的电流。
线电流,火线中的电流。
4.2 三相电路中负载的联接
在三相电路中，每相负载中的电流应该一相一相地计算。在
忽略导线阻抗的情况下，各相负载承受的电压就是电源对称
的相电压，因此各相电流为,
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C
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B
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中线中没有电流，即
如果三相负载是对称的，即
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则,
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4.2.2 负载三角形联接
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例,对称三相三线制的线电压 V 3100?lU,
每相负载阻抗为 ??? 6010Z Ω,求负载为星形及三
角形两种情况下的电流和三相功率。
解,（ 1 ）负载星形连接时，相电压的有效值为：
V 100
3
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l
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U
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A
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V 。线电流等于相电流，为：
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（ 2 ）当负载为三角形连接时，相电压等于线电压，
设 V 03100
AB
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。相电流为：
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6010
1203100
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由此可知，负载由星形连接改为三角形连接后，相电流增加到原
来的
3
倍，线电流增加到原来的 3 倍，功率增加也到原来的 3 倍。
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安全电压, 36V和 12V两种。一般情
况下可采用 36V的安全电压，在非
常潮湿的场所或容易大面积触电的
场所，如坑道内、锅炉内作业，应
采用 12V的安全电压。
4.3 安全用电
4.3.1 触电方式及其防护
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2、间接触电及其防护
间接触电主要有跨步电压触电和接触电压触电 。 虽然危险
程度不如直接触电的情况, 但也应尽量避免 。 防护的方法
是将设备正常时不带电的外露可导电部分接地, 并装设接
地保护等 。
1、直接触电及其防护
直接触电又可分为单相触电和两相触电 。 两相触电非常危
险, 单相触电在电源中性点接地的情况下也是很危险的 。
其防护方法主要是对带电导体加绝缘, 变电所的带电设备
加隔离栅栏或防护罩等设施 。
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电气设备的保护接地和保护接零是为了防止人体接触绝缘损
坏的电气设备所引起的触电事故而采取的有效措施 。
1,保护接地
电气设备的金属外壳或构架与土壤之间作良好的电气连接称
为接地 。 可分为工作接地和保护接地两种 。
工作接地是为了保证电器设备在正常及事故情况下可靠工作
而进行的接地, 如三相四线制电源中性点的接地 。
保护接地是为了防止电器设备正常运行时, 不带电的金属外
壳或框架因漏电使人体接触时发生触电事故而进行的接地 。
适用于中性点不接地的低压电网 。
2,保护接零
在中性点接地的电网中, 由于单相对地电流较大, 保护接地
就不能完全避免人体触电的危险, 而要采用保护接零 。 将电
气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫
保护接零 。
4.3.2 接地与接零
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4.3.3 静电防护与电气防火防爆
1,静电的危害及其防护
静电防护措施,
（ 1） 利用控制工艺过程和控制工艺过程中所用材料的
选择, 使之不产生静电或少产生静电；
（ 2） 采取接地, 增湿, 加入抗静电添加剂等措施, 加
速静电的泄漏；
（ 3） 利用感应中和器, 高压中和器, 放射线中和器等
装置, 加速静电的中和；
（ 4） 改善生产环境, 利用封闭的方法限制危害的产生
,减小易燃易爆物散发的浓度 。
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2．电气防火防爆
电气防火防爆措施,
严格遵守电气设备的铭牌值, 操作规程, 勤于观察和检
测设备的运行情况, 温升情况, 以及设备的定期维修等
,都可防止事故的发生 。
在易发生火灾危险的场所, 应按国家有关技术规范选用
封闭型, 防尘型, 防滴型或防爆型等电器设备 。 另外,
可安装预防报警装置等监测设备, 防止灾害的发生 。
一旦发生火灾, 要积极组织扑救 。 根据不同的情况, 采
用相应的灭火方法 。 电气设备在切断电源后的灭火方法
与扑救一般的火灾相同 。 在无法切断电源或者不能确定
是否已切断电源的情况下, 应采用带电灭火的方法, 应
用不导电的灭火剂带电灭火 。
电工技术基础
主编 郑其明
制作 郑其明
2006年 2月
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学习要点
第 4章 三相正弦电路分析
? 三相电源及三相负载的正确联接
? 对称三相交流电路电压、电流和功率计算
? 三相四线制电路中中线的作用
? 安全用电的常识和重要性
? 接零、接地保护的作用和使用条件
? 静电保护和电气防火、防爆的常识
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? 4.1 三相正弦交流电源
? 4.2 三相电路中负载的联接
? 4.3 安全用电
第 4章 三相正弦电路分析
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4.1 三相正弦交流电源
由 3个 频率相同, 振幅相同, 相位互差 120° 的正弦电压源所构
成的电源称为 三相电源 。由三相电源供电的电路称为 三相电路 。
4.1.1 三相交流电的产生
三相电源由三相交流发电机产生的。在三相交流发电机中有 3
个相同的绕组。 3个绕阻的首端分别用 A,B,C表示，末端
分别用 X,Y,Z表示。这 3个绕组分别称为 A相,B相,C相，
所产生的三相电压分别为,
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(a ) 波形图 (b ) 相量图
对称三相电源,三个电压 ? 同幅值 ? 同频率 ?相位互差 120?
三个电压达最大值的先后次序叫 相序,图示相序 为 A?B?C。
任一瞬间对称三相电源 3个电压瞬时值之和或相量之和为零。
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星形连接, 3个末端连接在
一起引出中线，由 3个首端
引出 3条火线。 CU
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火线间电压称为 线电压 。
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4.1.2 三相电源的联接
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由相量图可得,
可见，三个线电压幅值相同，频率相同，
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A
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注：此种接法如一
相接反，将造成严
重后果。
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三角形连接,将三
相绕组的首、末端
依次相连，从 3个点
引出 3条火线。
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4.2.1 负载星形联接
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相电流,负载中的电流。
线电流,火线中的电流。
4.2 三相电路中负载的联接
在三相电路中，每相负载中的电流应该一相一相地计算。在
忽略导线阻抗的情况下，各相负载承受的电压就是电源对称
的相电压，因此各相电流为,
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中线中没有电流，即
如果三相负载是对称的，即
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4.2.2 负载三角形联接
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例,对称三相三线制的线电压 V 3100?lU,
每相负载阻抗为 ??? 6010Z Ω,求负载为星形及三
角形两种情况下的电流和三相功率。
解,（ 1 ）负载星形连接时，相电压的有效值为：
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V 。线电流等于相电流，为：
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（ 2 ）当负载为三角形连接时，相电压等于线电压，
设 V 03100
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三相总功率为：
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由此可知，负载由星形连接改为三角形连接后，相电流增加到原
来的
3
倍，线电流增加到原来的 3 倍，功率增加也到原来的 3 倍。
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安全电压, 36V和 12V两种。一般情
况下可采用 36V的安全电压，在非
常潮湿的场所或容易大面积触电的
场所，如坑道内、锅炉内作业，应
采用 12V的安全电压。
4.3 安全用电
4.3.1 触电方式及其防护
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2、间接触电及其防护
间接触电主要有跨步电压触电和接触电压触电 。 虽然危险
程度不如直接触电的情况, 但也应尽量避免 。 防护的方法
是将设备正常时不带电的外露可导电部分接地, 并装设接
地保护等 。
1、直接触电及其防护
直接触电又可分为单相触电和两相触电 。 两相触电非常危
险, 单相触电在电源中性点接地的情况下也是很危险的 。
其防护方法主要是对带电导体加绝缘, 变电所的带电设备
加隔离栅栏或防护罩等设施 。
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电气设备的保护接地和保护接零是为了防止人体接触绝缘损
坏的电气设备所引起的触电事故而采取的有效措施 。
1,保护接地
电气设备的金属外壳或构架与土壤之间作良好的电气连接称
为接地 。 可分为工作接地和保护接地两种 。
工作接地是为了保证电器设备在正常及事故情况下可靠工作
而进行的接地, 如三相四线制电源中性点的接地 。
保护接地是为了防止电器设备正常运行时, 不带电的金属外
壳或框架因漏电使人体接触时发生触电事故而进行的接地 。
适用于中性点不接地的低压电网 。
2,保护接零
在中性点接地的电网中, 由于单相对地电流较大, 保护接地
就不能完全避免人体触电的危险, 而要采用保护接零 。 将电
气设备的金属外壳或构架与电网的零线相连接的保护方式叫
保护接零 。
4.3.2 接地与接零
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4.3.3 静电防护与电气防火防爆
1,静电的危害及其防护
静电防护措施,
（ 1） 利用控制工艺过程和控制工艺过程中所用材料的
选择, 使之不产生静电或少产生静电；
（ 2） 采取接地, 增湿, 加入抗静电添加剂等措施, 加
速静电的泄漏；
（ 3） 利用感应中和器, 高压中和器, 放射线中和器等
装置, 加速静电的中和；
（ 4） 改善生产环境, 利用封闭的方法限制危害的产生
,减小易燃易爆物散发的浓度 。
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2．电气防火防爆
电气防火防爆措施,
严格遵守电气设备的铭牌值, 操作规程, 勤于观察和检
测设备的运行情况, 温升情况, 以及设备的定期维修等
,都可防止事故的发生 。
在易发生火灾危险的场所, 应按国家有关技术规范选用
封闭型, 防尘型, 防滴型或防爆型等电器设备 。 另外,
可安装预防报警装置等监测设备, 防止灾害的发生 。
一旦发生火灾, 要积极组织扑救 。 根据不同的情况, 采
用相应的灭火方法 。 电气设备在切断电源后的灭火方法
与扑救一般的火灾相同 。 在无法切断电源或者不能确定
是否已切断电源的情况下, 应采用带电灭火的方法, 应
用不导电的灭火剂带电灭火 。
