内容正文:
专题七.三相交流电路和安全用电(教案)-《汽车电工电子基础》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1. 理解三相交流电的定义、波形和周期性变化
2. 要求学生对三相交流电路的基本概念、触电的危害、安全措施等知识点有清晰的理解。
3. 要求学生能够掌握三相电源的星形连结方式、触电的预防方法、电气设备的安全使用规则等实际操作技能。
4. 要求学生能够运用所学知识,分析电气安全方面的问题,提出合理的安全用电建议。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
重点一
三相交流电动势的产生
三相交流电动势是由三相发电机产生的。图3-21a是汽车用三相交流发电机的结构示意图,它主要由定子和转子构成。在定子上嵌入三个空间位置相隔120°、完全相同的绕组,每个绕组为一组,合称三相绕组。三相绕组的始端分别用U,、V,、W,表示,末端用U,、V,、W,表示。转子是一对磁极的电磁铁。定子与转子之间的磁感应强度按正弦规律分布。当转子以匀角速度。顺时针方向旋转时,三相绕组中就产生振幅相等、频率相同、相位差 120°的三个正弦电动势,叫对称三相交流电动势。
2.三相电源的星形联结(Y)
三相发电机的三个绕组的连接,分星形(Y)联结和三角形(Δ)联结两种。星形联结又可分为三相三线制和三相四线制。发电机的三个绕组很少接成三角形使用,所以重点介绍三相电源
的星形联结电路。星形联结又写作Y联结,是将发电机三个绕组的末端U,、V,、W,连接在一起,从三个绕组的始端引出三根导线与外电路相连,如图3-23a所示,图3-23b是简化画法。从始端引出的导线称为端线(俗称火线),分别记作U线、V线、W线。三个绕组末端的连接点用N表示,称为中性点(又称零点)。从中性点可以引出导线与外电路相连,这条导线称中性线(俗称零线或地线)也用字母N表示。若三相电路中有中性线,则称为三相四线制星形电路,此时负载也必须是星形联结;若无中性线,则称为三相三线制星形电路。
3. 保护接地就是将电气设备的金属外壳与接地体之间可靠连接,如图3-26b所示。接地体可利用敷设于地下的金属水管或房屋的金属结构,如果这些自然接地体达不到接地电阻小于40的要求,还可采用人工接地体:用长 2~3m、直径为 35~50 mm的钢管垂直打人地下,然后与埋在地下的钢条相连。电气设备采用保护接地以后,因为某种原因造成绝缘损坏使外壳带电,在人体碰及时,由于人体电阻远远大于接地电阻,所以几乎没有电流通过人体,从而保证了人体的安全。
重点二 根据平行四边形法则作图,得如图3-24b所示的线电压与相电压相量关系图。从相量图可以知道:在两个相电压与相应的线电压构成的等腰三角形中,已知三角形的顶角是120°,则两底角分别是 30°,也就是说,线电压在相位上比相电压超前30°,因为相电压是对称的,所以线电压也是对称的。
重点三 触电对人体的伤害
触电对人体的伤害程度取决于通过人体电流的大小。一般观察:人体通过1mA的共频电流时就有不舒服的感觉,通过50mA的电流就有生命危险,而达到100mA时就足以使人死亡。
通过人体电流的大小又与人的电阻和人所触及的电压有关。人体电阻是个变数,它与皮肤潮湿或是否污垢有关,一般从800Ω到几万欧不等。如果人体电阻按800Ω计算,通过人体电流不超过50 mA为限,则算得的安全电压为40V。所以,在一般情况下,规定36 V以下为安全电压对潮湿的地面或井下安全电压的规定就更低,如24V、12V。
[真题练讲]
1.(2021河北省统一考试) 在三相交流电中,相电压与线电压的关系是?
A. 相电压等于线电压
B. 相电压大于线电压
C. 相电压小于线电压
D. 相电压与线电压无关
答案:C
解析:在三相交流电中,线电压是相电压的√3倍,因此相电压小于线电压。
2. (2022年四川省统一考试)漏电保护器的主要作用是?
A. 防止设备过热
B. 防止设备损坏
C. 防止线路老化
D. 防止人身触电
答案:D
解析:漏电保护器的主要作用是检测电路中的漏电电流,并在漏电电流达到一定值时切断电路,从而防止人身触电事故的发生。
3. (2019年四川省统一考试) 电气设备发生火灾时,首先应如何处理?
A. 用水灭火
B. 用泡沫灭火器灭火
C. 切断电源再灭火
D. 直接用手扑灭火源
答案:C
解析:电气设备发生火灾时,首先应切断电源,防止电流继续引发火灾或造成触电事故,然后再进行灭火。
4. (2022年四川省统一考试) 在三相四线制供电系统中,中线(零线)的作用是?
A. 提高电压稳定性
B. 增加电路容量
C. 使不对称负载的相电压保持对称
D. 减少电能损耗
答案:C
解析:在三相四线制供电系统中,中线(零线)的作用是使不对称负载的相电压保持对称,确保各相负载都能正常工作。
5. (2020年吉