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电工基础知识
(一)电路的组成
电路由电源、中间环节和负载三部分组成。在用电系统中,电路起着传输、分配和转换电能的作用。
电源是供应电能的装置。在建筑电路中的电源一般是发电厂的发电机组。
中间环节是传送、分配和控制电能的部分。由连线、变压器、开关、熔断器及其他电路元、器件等构成的线路或系统组成。电源接在它的输入端,负载接在它的输出端。
负载是取用电能的装置,它们将电能转换为其他形式的能量。用于建筑中的负载主要是各种电灯、家用及办公用电器等。
(二)电路的工作状态
电路有三种工作状态:
1.空载状态
当电路的开关断开时,这时电路的状态称为空载。空载时外电路的电阻对电源来说为无穷大,因此电路中电流为零。这种状态电路不工作也不发热。
2,额定工作状态
各种电气设备的电压、电流及功率都有一个额定值。按照额定值来使用是最经济、合理和安全可靠的,还能使电气设备保证有一定的使用寿命。额定电流是电气设备长时间工作时所容许通过的最大电流,用Ie表示。当实际电流小于Ie时称为轻载;大于Ie。时,称为超载;等于Ie,时,称为满载。在满载时,也就是额定工作状态。
3.短路状态
当电路中有电压的两点被电阻为零的导体连接时,称为短路。其特征是外电路的电阻可视为零,电流有捷径可通不再流过负载。
若导体内阻消耗的电能全部转换为热能,它会烧坏绝缘、损坏设备。
(三)交流电
电能的输送、分配和使用一般采用交流电,实际电力网中用的是按正弦规律变化的交流电。
交流电是指大小和方向都随时间作周期性变化的电压和电流。交流电可用变压器来改变交流电压的大小,便于远距离输电和向用户提供各种不同等级的电压。
正弦交流电的三要素:只要确定最大值、角频率、初相角三要素,就可以惟一地确定正弦量。
在无特殊说明的情况下,交流电的大小总是有效值。一般交流电表测出的数值都是有效值。灯泡、电器、仪表上所标注的交流电压、电流数值也都是有效值。
(四)三相交流电压
在发电厂的发电机上的定子槽中放置了三个同样的线圈绕组,三个绕组的首端在相位上彼此相差1200,尾端彼此也相差1200。当固定在转子上的磁极以匀速旋转时,便得到幅值相等、频率相同、相位上彼此相差1200的正弦交流电压,即对称三相电压。
把上述发电机的每个线圈的末端连接成为一个公共端点,称为中性点。从中性点引出的输电线为中性线,简称中线。中线通常与大地相接,并把接大地的中性点称为零点,而把接地的中性线称作零线。从三个线圈的始端引出的输电线叫做端线或相线,俗称“火线”。这种接法即是所谓的三相四线制,可输送两种电压,一种是端线与端线之间的电压,称为线电压。另一种是端线与中线间的电压,叫相电压。
线电压在相位上总是超前与之相对应的相电压300。
使用交流电的用电器种类很多,单相的有白炽灯、日光灯、小功率电热器以及单相感应电动机等。此类负载是连接在三相电源的任意一相上工作的。
在通常情况下,中线电流总是小于线电流,而且各相负载越接近对称,中线电流就越小。因此,中线的导线截面可以比端线小一些。
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