电气工程师的专业基础知识点

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接地安全

1。1等电位联结：在电气装置或某一空间内，将所有金属可导电部分，以恰当的方式互相联结，使其电位相等或接近，消除或减小各部分之间的电位差，有效防止人身遭受电击、电气火灾等事故的发生，此类连接叫等电位联结。总等电位联结MEB，辅助等电位联结SEB，局部等电位联结LEB。

1。2等电位联结和接地的关系：接地是指把电气系统、电气设备外露金属外壳和金属构件通过导体与大地联结，使其被连接部分与地电位相等或接近。等电位连接应当接地。但由于对象不同，等电位连接不接地也是安全的。如飞机、车载发电机等。

1。3接地故障：相线对装置的外露金属外壳和金属构件、非电气装置人外露可导电部分、大地之间的电气短路。危害极大，造成火灾及人身电击。电气线路设置接地保护的措施是必要的。

1。4人身电击安全电压：干燥或湿润的区域，干燥的皮肤、高电阻地面，交流50V;、潮湿的区域，潮湿的皮肤、低电阻地面，交流24V;浸入水中，我国暂无规定，一般6V;与IEC略有不同。以上安全电压包括接地系统的相对地或极对地，在不接地系统中的相间电压或极间电压。

1。5交流系统中，中性点接地的作用：

系统运行情况发生变化、波动时，中性点电位不发生漂移，保证系统相间电压的稳定，继电保护的可靠性、防止系统振荡，保证系统正常运行，又称为交流系统的工作接地;

发生单相接地时，非故障相对地电压仍可保持在相电压附近，中性点不接地时，则相对地电压增加到倍相电压;

中性点接地，为地面强大的瞬变电磁场（（如雷电）产生的感应对地过电压，提供泄放通路;

在实际运行中，为了特殊需要，也有中性点不接地系统，IT系统，在上述的一些电气危险，不可避免的存在，故IT系统复杂且投资大。

1。6供电系统的接地形式：工作接地，中性点的接地;保护接地，负载侧设备外露金属外壳和金属构件把通过导体与大地相接。保护接地对安全的贡献巨大，设备外露金属外壳和金属构件不能作为保护导体，必须有专用的保护线。

1。7两个公式：

1。8隔离变压器供电：配出PE线作用，是设备间等电位，PE 线绝不能同地连接，二次回路导线和设备外壳不接地，碰壳故障时，外壳与地不存在电位。

电路的基本概念

电路和电路模型

由一些电路器件或元件按一定方式连接起来的电流通路称为

电路。电路理论所涉及的电

路是实际电路的数学模型，是由理想电路元件和理想导线连接而成的电路。

电流和电压的参考方向

在电路中，一般很难标注电流和电压的实际方向，为了方便，需要在电路分析之前先假设一个电流、电压的实际方向。这个假设的实际方向称为电流、电压的参考方向。在设定电流、电压的参考方向后，计算结果为正值时，参考方向即实际方向;为负值时，实际方向与参考方向相反。在电路理论中所标注的电流、电压的方向均为参考方向。

正电荷在电场力的作用下，总是从高电位移向低电位，即电流的实际方向指向电位降的方向，也就是说，和电压的方向是一致的。按照这样的规律同时设定电流和电压的参考方向时，电流和电压的方向关系为关联参考方向，反之为非关联参考方向，如图l—1—1所示。

参考方向在电路分析中起至关重要的作用，电路元件的关系式都是在一定的参考方向下

表示的，列写电路方程时也是以参考方向为依据的。

功率

若电流和电压为关联参考方向，元件所吸收的功率p可以写成

p（t）=u（t）i（t）

当p0时，元件实际吸收功率;当p<0时，元件实际发出功率。

若在非关联参考方向下，则p（t）=u（t）i（t）中的P代表元

件发出的功率。当p0时，元件实际发出功率;当p<0时，元件实际吸收功率。

独立电压源

定义：独立电压源是一个理想电路元件，如图l—1—4所示，它两端的电压总能保持定值或

一定的时间N函数。电源两端的电压由电源本身决定，与外电路无关，与流经它的电流大小无关。通过电压源的电流由外电路决定。

性质：

①伏安关系为

②独立电压源是电路中的激励源，它的电流Ius取决于与它相连接的外电路。电压源不

能短路。

③电压源的功率为PUs=Us IUs，当Us与IUs符合关联参考方向时，两者乘积为负值，电压源供出功率;为正值时，电压源吸收功率。