电工技术基础与技能

电工技术基础与技能（电类专业通用）电工技术基础与技能（电类专业通用）第1章安全用电第5章三相交流电路第4章单相正弦交流电路第3章电容和电感第2章直流电路第6章用电保护第7章瞬态过程返回第1章安全用电供电配电系统1.1认识电工实训室1.2安全用电常识1.3第1章安全用电返回1.1供电配电系统电能由发电厂产生，通过输电线输送，最后分配给各个生产单位及其他用户，这就构成了发电、输电和配电的完整系统。发电厂按照所利用的能源种类可分为水力、火力、风力、核子能、太阳能、沼气等几种。现在世界各国建造得最多的，主要是水力发电厂和火力发电厂。我国主要利用火力发电。我国国家标准中规定输电线的额定电压为35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。第1章安全用电1.1供电配电系统如下图所示的是一个发电、输电和配电系统的简图。电能通过输电线末端的发电厂变电所分配给各工业企业和城市。工业企业设有区域变电所和工厂变电所（小规模的企业往往只有一个变电所）。区域变电所将电能分配到各车间，再由工厂变电所或配电箱（配电板）将电能分配给各用电设备。发电、输电和配电系统简图第1章安全用电在工业企业中，用电设备直接使用的电源，绝大多数是低压电源，一般是线电压为380V、中性点接地的三相电源。动力负载一般是对称三相负载，采用三相三线制；照明等单相负载虽在连接时尽量分配在三相上，但很难做到时时对称，因此采用三相四线制，这是应用最多的低压供电系统。电源设备的额定电压一般比用电设备的额定电压高5％，以补偿部分线路电压降。例如，用电设备额定电压为380V，而变压器的额定输出电压则为400V。我国交流电力网额定频率为50Hz，偏差不应超过±0.2Hz。1.1供电配电系统1.2.1常用电工工具1.2认识电工实训室第1章安全用电1.试电笔试电笔是检验导线和电气设备是否带电的一种电工常用工具，是广大电工常用的安全工具，通常分为螺丝刀式和钢笔式两种，其结构图下图所示。试电笔的外形结构返回第1章安全用电1.2认识电工实训室使用试电笔时，必须按照如右图所示的正确方法进行操作，以手指触及尾部的金属体，使氖管小窗背光朝向自己，便于观察；要防止金属探头部分触及皮肤，以避免触电。当用验电器测试带电体时，电流经带电体、验电器、人体到大地形成通电回路，只要带电体与大地之间的电位差超过60V，验电器中的氖管就会发光。试电笔检测电压的范围为60~500V。试电笔使用时的握法1.2.1常用电工工具第1章安全用电1.2认识电工实训室2.螺钉旋具螺钉旋具又称螺丝刀，它是一种紧固或拆卸螺钉的工具。按照其功能和头部形状不同可分为一字螺钉旋具和十字螺钉旋具，如下图所示。按握柄材料的不同，又可分木柄和塑料柄两大类。螺钉旋具的外形1.2.1常用电工工具3.钳子钳子根据用途可分为：钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、卡线钳、剥线钳和网线压线钳等。1）钢丝钳钢丝钳又叫平口钳、老虎钳，是电工用于剪切或夹持导线、金属丝、工件、金属薄板的常用钳类工具。电工钢丝钳由钳头和钳柄两部分组成，钳头由钳口、齿口、刀口和铡口4部分组成，如下图所示为钢丝钳的外形。第1章安全用电1.2认识电工实训室钢丝钳的外形图1.2.1常用电工工具钢丝钳的不同部位有不同的用途：钳口用来弯绞或钳夹导线线头或其他金属、非金属物体；齿口用来紧固或松动螺母；刀口用来剪切导线、起拔铁钉或剖削软导线绝缘层；铡口用来铡切电线线芯、钢丝或铅丝等软硬金属，其用途右图所示。第1章安全用电1.2认识电工实训室钢丝钳的用途1.2.1常用电工工具第1章安全用电1.2认识电工实训室2）尖嘴钳及偏口钳（1）尖嘴钳。尖嘴钳的头部尖细，适用于狭小的工作空间操作。尖嘴钳有铁柄和绝缘柄两种。其中绝缘柄为电工用尖嘴钳，绝缘柄的耐压为500V，其外形、构造下图所示。尖嘴钳的外形和构造1.2.1常用电工工具第1章安全用电尖嘴钳的握法如下图所示。尖嘴钳的规格以其全长的毫米数表示，有130mm、160mm、180mm等几种。1.2认识电工实训室尖嘴钳的握法1.2.1常用电工工具第1章安全用电1.2认识电工实训室（2）偏口钳。偏口钳又称斜口钳或断线钳，其头部扁斜，钳柄有铁柄、管柄和绝缘柄3种型式，其中电工用的绝缘柄断线钳的外形如下图所示，其耐压为1000V。断线钳专供剪断较粗的金属丝、线材及电线电缆等用。偏口钳的外形1.2.1常用电工工具第1章安全用电1.2认识电工实训室3）剥线钳剥线钳是用于剥落小直径导线绝缘层的专用工具，其外形如下图所示，其钳口部分设有几个咬口，用以剥落不同线径导线的绝缘层。其手柄是绝缘的，耐压为500V。剥线钳外形1.2.1常用电工工具4.电工刀电工刀是用来剖削电线线头、切割木台缺口、削制木槽的专用工具，其外形如下图所示。使用电工刀时，应将刀口朝外剖削，以免伤手。剖削导线绝缘层时，应使刀面与导线成45°角切入，以免割伤导线。第1章安全用电1.2认识电工实训室电工刀外形1.2.1常用电工工具5.扳手1）活络扳手活络扳手又称活络扳头，是用来紧固和松动螺母的一种专用工具。活络扳手由头部和柄部组成，头部由活络扳唇、呆扳唇、扳口、蜗轮和轴销等组成，其外形如下图所示，旋动蜗轮可调节扳口的大小。第1章安全用电1.2认识电工实训室活络扳手外形1.2.1常用电工工具第1章安全用电1.2认识电工实训室活络扳手的使用方法如下图所示。应注意的是，活络扳手不可反方向用力，以免损坏活络扳唇，也不可用钢管接长手柄来施加较大的扳拧力矩。另外，活络扳手不得当做撬棒或手锤使用。活络扳手的握法1.2.1常用电工工具第1章安全用电1.2认识电工实训室2）其他常用扳手扳手是用于螺纹连接的一种手动工具，种类和规格很多，下面介绍用于紧固、拆卸六角头螺钉和螺母的几种扳手，主要有固定扳手和套筒扳手，其外形结构如右图所示。固定扳手套筒扳手1.2.1常用电工工具第1章安全用电1.2认识电工实训室6.电烙铁常用的电烙铁有外热式和内热式两大类，外热式电烙铁的外形及结构如右图所示，随着焊接技术的发展，已研制出恒温电烙铁和吸锡电烙铁。外热式电烙铁的外形及结构1.2.1常用电工工具第1章安全用电电烙铁的握法和焊锡丝的拿法分别如下图所示。1.2认识电工实训室电烙铁的握法焊锡丝的拿法1.2.1常用电工工具第1章安全用电1.2认识电工实训室使用电烙铁的工作步骤。在手工使用电烙铁焊接时，特别是对初学者来说，一般可采用5步工序法。5步工序为：准备施焊→加热焊件→送入焊丝→移开焊丝→移开电烙铁，如下图所示。焊接工序示意图1.2.1常用电工工具第1章安全用电1.2认识电工实训室从总体上考虑，电烙铁的选用应遵循下面几个原则：(1)电烙铁的形状要适应被焊物面的要求及焊点的密度。(2)烙铁头顶端温度应适应焊锡的熔点，通常这个温度应比熔点高30～80℃。(3)电烙铁的热容量应能满足被焊物的要求。(4)烙铁头的温度恢复时间应能满足被焊物的要求。1.2.1常用电工工具第1章安全用电1.2认识电工实训室电工仪表是实现电气测量所需仪表的总称。利用电工仪表通过一定的方法获得被求电量实际数值的过程，就是电工测量。电工仪表种类繁多，在电工实训中用到的仪表主要有万用表（指针式和数字式）、电压表、电流表、示波器和信号发生器等。如右图所示为常用电工仪表的外形图。常用电工仪表的外形图1.2.2常用电工仪表第1章安全用电1.3安全用电常识1.3.1人体触电及预防1.安全用电安全电压是指人体较长时间触电而不会发生触电事故的电压。世界各国对安全电压的规定各不相同。我国规定的安全电压额定等级为36V、24V、12V、6V。在我国一般采用36V安全电压，凡工作在潮湿或危险性较大的场所，应采用24V安全电压。凡工作在条件恶劣或操作者容易大面积接触带电体的场所，应采用不超过12V的安全电压。凡人体浸在水中工作时，应采用6V安全电压。当电气设备采用超过24V的安全电压等级时，仍然需要采取防止直接接触带电体的保护措施。返回第1章安全用电1.3安全用电常识2.常见的触电形式按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径，触电方式大致有3种，即单相触电、两相触电和跨步电压触电。（1）单相触电指人体在地面或其他接地导体上，人体的某一部位触及一相带电体的触电事故。触电大部分都是单相触电事故。单相触电又分中性点接地系统单相触电和中性点不接地系统单相触电，如右图所示。一般来说，前者更具危险性。单相触电示意图1.3.1人体触电及预防第1章安全用电1.3安全用电常识（2）两相触电如下图所示，是指人体两处同时触及两带电体的触电事故，这种触电方式人体承受的电压更高，是最危险的触电。两相触电示意图1.3.1人体触电及预防想一想：为什么两相触电比单相触电危险？第1章安全用电1.3安全用电常识（3）跨步电压触电指人在接地点附近，由两脚之间的跨步电压引起的触电事故。当带有电的电线掉落到地面上时，以电线落地的一点为中心，画许多同心圆，这些同心圆之间有不同的电位差(即电压)。跨步电压系指人站在地上具有不同对地电压的两点，在人的两脚之间所承受的电压差，如下图所示。跨步电压与跨步大小有关，人的跨步距离一般按0.8m考虑。跨步电压触电示意图1.3.1人体触电及预防第1章安全用电1.3安全用电常识3.触电事故的预防总结安全用电经验和教训，应采取以下措施预防触电事故：（1）加强安全管理,建立和健全安全工作规程和制度，并严格执行。（2）保证电气设备制造质量和安装质量，做好保护接地或保护接零，在电气设备的带电部分安装防护罩、防护网。（3）使用、维护、检修电气设备，严格遵守有关安全规程和操作规程。（4）尽量不带电作业，特别在危险场所(如高温、潮湿地点)严禁带电工作；必须带电作业时，应该用各种安全防护用具、安全工具，如使用绝缘棒、绝缘夹钳和必要的仪表，戴绝缘手套、穿绝缘靴等，并设专人监护。（5）对各种电气设备按照规定进行定期试验、检查和检修，发现故障应及时处理；对不能修复的设备，不可使其带“病”运行，应立即更换。（6）根据规定，在不宜使用220／380V电压的场所，应使用12～36V的安全电压。（7）禁止非电工人员乱装乱拆电气设备，更不得乱接导线。（8）加强技术培训和安全培训，提高安全生产和安全用电水平。1.3.1人体触电及预防第1章安全用电1.3安全用电常识在用电过程中，一旦发生触电事故，应采用安全有效的方法使触电者迅速脱离电源，并迅速组织现场急救。以下为现场急救的一些方法：（1）触电急救必须分秒必争。就地用心肺复苏法进行抢救，并坚持不断地进行，同时及早与医疗部门联系，争取医务人员尽快接替救治。（2）触电急救时，首先要使触电者迅速脱离电源。（3）触电者触及低压带电设备，救护人员应设法迅速切断电源，如拉开电源开关或刀闸，拔除电源插头等；使用绝缘工具、干燥的木棒、木板、绳索等不导电物质解脱触电者；抓住触电者干燥而不贴身的衣服，将其拖开，但一定要避免碰到金属物体和触电者的裸露身躯；戴绝缘手套或将手用干燥衣物等包起绝缘后解脱触电者；救护人员也可站在绝缘垫上或干木板上，绝缘自己进行救护。如果电流通过触电者入地，并且触电者紧握电线，可设法用干木板塞到触电者身下，使之与地面隔离；也可用干木柄斧子或有绝缘柄的钳子等将电线剪断。1.3.2触电急救第1章安全用电（4）触电者触及高压带电设备，救护人员应迅速切断电源或用适合该电压等级的绝缘工具解脱触电者。（5）如果触电者触及断落在地上的带电高压导线，且尚未证实线路无电，救护人员在未做好安全措施前，不能接近断线点(8～10m范围)，防止跨步电压伤人。（6）触电人员脱离电源后，如神志清醒，应使其就地躺平，严密观察，暂时不要站立或走动。（7）触电人员如神志不清，应就地仰面躺平，且确保呼吸道通畅，并用5s时间，呼叫伤员或轻拍其肩部，以判定伤员是否意识丧失。禁止摇动伤员头部呼叫伤员。（8）如触电者意识丧失，应在10s内，用看、听、试的方法，判定伤员呼吸、心跳情况。看伤员的脑部、腹部有无起伏动作；用耳贴近伤员的口鼻处，听有无呼气声音；试测口鼻有无呼气的气流。再用两手指轻试一侧喉结旁凹陷处的颈动脉有无搏动。1.3安全用电常识1.