电气基础知识培训-毛自强2014.10.20

1、电气基础知识 重庆金维实业有限责任公司 毛自强 Chongqing Jinwei Industrial Co. Ltd 电气基础知识 1、电工学基础 1.1、电路基本物理量 电流：电路中的带电粒子（电子和离子）受到电源 电场力的作用，形成有规则的定向运动，称为电流。 电压：电场力把单位正电荷从电场的A点移到B点所 做的功，称为AB两点间的电压。 电阻：导体阻碍电流通过的能力，称为电阻。 电功率： 单位时间内电流所做的功称为电功率。 w1.2、交流电 w交流电：大小和方向均随时间作周期性变化且平均值为零的 电动势、电压和电流统称为交流电。 w交流电的波形可以为正弦、三角形或矩形等。 w正弦交流电

2、：随时间作正弦规律变化的电动势、电压和电流， 称为正弦交流电。 w1.3、正弦交流电 正弦交流电的瞬时值可用正弦函数表示， 如下图所示正弦交 流电流可表示为： i=Imsin(t+) w正弦交流电的三要素：角频率、幅值和初相位称为正弦电量 的三要素 在i=Imsin(t+)或u=Umsin(t+)式中 w 角频率： 幅值：Im和Um 初相位： 频率：正弦交流电作周期性变化一次所需的时间称为周期T， 单位是秒(s)。 周期：每秒内变化的次数称为频率f，其单位是赫兹（Hz）。 频率、周期与角频率的关系为： =2f=2/T w1.4、三相交流电 w三相电压是由三相发电机三相电压是由三相发电机 产生的

3、频率相同、幅值相产生的频率相同、幅值相 等、相位互差等、相位互差120的的三三 相对称正弦电压。相对称正弦电压。 tUu sin mA )120sin( mB tUu )240sin( mC tUu uAuBuC t 0 2 w2、电子技术基础 w2.1、电阻的串联与并联 R2R1U I I1 I2 并联各电阻两端 的电压相同。 21 21 21 111 1 PPP III RRR R n R1 R2 I U U1 U2 串联各电阻中通 过的电流相同。 21 21 21 PPP UUU RRR w2.2、常用定律、定理 基尔霍夫定律包括结点电流定律和回路电压两个定律， 是一般电路必须遵循的普遍

4、规律。 基尔霍夫电流定律指出： 。数学表达式： （直流电路的电流） （任意波形的电流） 0 0 I i 基尔霍夫电压定律指出： 叠加原理：在多个电源同时作用的线性电路中，任何 支路的电流或任意两点间的电压，都是各个电源单独作用 时所得结果的代数和。 I R1 R2 IS US I R1 R2 US I R1 R2 IS 线性线性 有源有源 二端二端 网络网络 a b a b R0 US + - - w3、常见电气设备、材料（电动机、变压器、电线、 电缆、高（低）压电器、建筑弱电设备等）。 w3.1、电动机 交流电动机交流电动机 电动机电动机 直流电动机直流电动机 鼠笼式鼠笼式 绕线式绕线式 异

5、步机异步机 同步机同步机 他励、异励、串励、复励他励、异励、串励、复励 电动机的分类电动机的分类 w3.2、变压器 w常见变压器分类：常见变压器分类： w升压变压器升压变压器：在电力网中，把水力、火力及其它形式电厂中：在电力网中，把水力、火力及其它形式电厂中 发电机组能产生的交流电压升高后向电力网输出电能的变压发电机组能产生的交流电压升高后向电力网输出电能的变压 器称为升压变压器器称为升压变压器. . w厂用电变压器厂用电变压器：发电厂供起动机组之用，：发电厂供起动机组之用， w降压变压器降压变压器：用于降低电压的变压器：用于降低电压的变压器, , w联络变压器：联络变压器：用于联络两种不同电

6、压网络的变压器用于联络两种不同电压网络的变压器 w配电变压器配电变压器：将电压降低到电气设备工作电压的变压器：将电压降低到电气设备工作电压的变压器, , w输电变压器输电变压器：配电前用的各级变压器：配电前用的各级变压器. . w另外还可按如下方式分类：另外还可按如下方式分类： w按用途分类按用途分类：有：有电力变压器电力变压器、特种变压器特种变压器（电炉变、整流变、（电炉变、整流变、 工频试验变压器、调压器、矿用变、电抗器、互感器等）。工频试验变压器、调压器、矿用变、电抗器、互感器等）。 w按结构型式分类按结构型式分类：有：有单相变压器单相变压器、三相变压器三相变压器。 w按冷却介质分类按冷

7、却介质分类：有：有干式变压器干式变压器、液（油）浸变压器液（油）浸变压器及及充气充气 变压器变压器等。等。 w按冷却方式分类按冷却方式分类：有：有自然冷式自然冷式、风冷式、水冷式、强迫油循风冷式、水冷式、强迫油循 环风（水）冷方式、及水内冷式环风（水）冷方式、及水内冷式等。等。 w按线圈数量分类按线圈数量分类：有：有自耦变压器自耦变压器、双绕组双绕组及及三绕组三绕组变压器等。变压器等。 w按导电材质分类按导电材质分类：有：有铜线变压器铜线变压器、铝线变压器铝线变压器及及半铜半铝半铜半铝、 超导超导等变压器等变压器 SC系列环氧树脂浇注干式变压器系列环氧树脂浇注干式变压器 S11系列油浸电力变压

8、器系列油浸电力变压器 w3.3、电线电缆 w电线电缆电线电缆：用于电力、通信及：用于电力、通信及 相关传输用途的材料。相关传输用途的材料。“电线电线” 和和“电缆电缆”并没有严格的界限。并没有严格的界限。 通常将芯数少、产品直径小、通常将芯数少、产品直径小、 结构简单的产品称为电线，没结构简单的产品称为电线，没 有绝缘的称为裸电线，其他的有绝缘的称为裸电线，其他的 称为电缆；称为电缆； w电力电缆的组成：导电线芯、电力电缆的组成：导电线芯、 绝缘层、保护层组成的。绝缘层、保护层组成的。 w详细分类（详细分类（ 10kV电力电缆）：电力电缆）： 导电线芯、内半导层、绝缘层、导电线芯、内半导层、绝

9、缘层、 外半导层、铜屏蔽、填充物、外半导层、铜屏蔽、填充物、 内衬层、双钢带保护层、外护内衬层、双钢带保护层、外护 层。层。 1无氧 纯铜紧压导体；2半导电内屏蔽层； 3交联 聚乙烯绝缘层；4半导电外屏蔽层； 5绕包 软铜带屏蔽及标识带；6聚丙烯网带填充； 7成缆 绕包无纺布；8900C聚氯乙烯内护套； 9涂漆 钢带铠装层； 10900C聚氯乙烯外护套。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 w电缆的型号由八部分组成：电缆的型号由八部分组成： 一、用途代码不标为电力电缆，一、用途代码不标为电力电缆，K K为控制缆，为控制缆，P P为信号缆为信号缆; ; 二、二、绝缘代码绝缘代码Z Z油浸纸

10、，油浸纸，X X橡胶，橡胶，V V聚氯乙稀聚氯乙稀，YJYJ交联聚乙烯交联聚乙烯 三、导体材料代码不标为铜，三、导体材料代码不标为铜，L L为铝为铝; ; 四、内护层代码四、内护层代码Q Q铅包，铅包，L L铝包，铝包，H H橡套，橡套，V V聚氯乙稀护套聚氯乙稀护套 五、派生代码五、派生代码D D不滴流，不滴流，P P干绝缘干绝缘; ; 六、外护层代码六、外护层代码 0无无- 1联锁铠装纤维外被联锁铠装纤维外被 2双层钢带聚氯乙烯外套双层钢带聚氯乙烯外套 3细圆钢丝聚乙烯外套细圆钢丝聚乙烯外套 4粗圆钢丝粗圆钢丝- 5皱纹皱纹(轧纹轧纹)钢带钢带- 6双铝双铝(或铝合金或铝合金)带带- 7铜

11、丝编织铜丝编织- 8钢丝编织钢丝编织- 七、特殊产品代码七、特殊产品代码THTH湿热带，湿热带，TATA干热带，干热带，ZR-(ZR-(阻燃阻燃) )、NH-(NH-(耐火耐火);); 八、额定电压单位八、额定电压单位KV KV w3.4、高（低）压电器 w3.4.1开关柜 w开关柜作用：安装开关的柜开关柜作用：安装开关的柜 子，有放置开关的功能。一子，有放置开关的功能。一 般称安装电源开关或电源控般称安装电源开关或电源控 制器的柜子为开关柜，功能制器的柜子为开关柜，功能 为控制电源开关或控制设备为控制电源开关或控制设备 运行。运行。 w3.4.2真空断路器 w真空断路器作用：用来开真空断路器

12、作用：用来开 断短路电流，保护下级设断短路电流，保护下级设 备备 。 w3.4.3电流互感器 w电流互感器作用：为了给继电器提供电流保护信号，也可电流互感器作用：为了给继电器提供电流保护信号，也可 用做测量电流。用做测量电流。 w3.4.4电压互感器 w电压互感器作用：可提供电压也可测电压。电压互感器作用：可提供电压也可测电压。 w3.4.5接地开关 w接地开关作用：开关接地开关作用：开关 检修时候接地检修时候接地 。 w3.4.6隔离开关 w隔离开关作用：打开隔离开关作用：打开 闭合回路。闭合回路。 w3.4.7熔断器 w熔断器作用：开断短路电熔断器作用：开断短路电 流流 。 w3.4.8避

13、雷器 w避雷器作用：避雷器作用：保护 电力系统中各种电 器设备免受雷电过 电压、操作过电压、 工频暂态过电压冲 击而损坏的一个电 器 。 w3.4.9接触器 w接触器：工业电中利用线圈接触器：工业电中利用线圈 流过电流产生磁场，使触头流过电流产生磁场，使触头 闭合或断开，以达到控制负闭合或断开，以达到控制负 载的电器。载的电器。 w3.4.10继电器 w继电器：是一种继电器：是一种 基本的电气设备，基本的电气设备， 它用来打开或关它用来打开或关 闭一定数量互相闭一定数量互相 独立的电路。这独立的电路。这 种操作是利用由种操作是利用由 电压控制的线圈电压控制的线圈 绕组所产生的电绕组所产生的电

14、磁场来实现的。磁场来实现的。 w3.4.11热继电器 w热继电器作用：热继电器作用：。 w符号：符号： 发热元件发热元件 FR 动断触点动断触点 FR w3.4.12空气开关 w空气开关作用：空气开关作用：不频繁的接通和 断开电路，具有过载、短路、欠 压保护功能 w3.4.13按钮 w按钮作用：按钮作用：常用于常用于控制电路控制电路 的接通和断开。的接通和断开。 w4、安装测量常用工器具知识 w4.1、低压试电笔 低压试电笔又称低压验电器， 是用来检查低压导体或电气设备 外壳是否带电的辅助安全用具， 其检测的电压范围在60500V之 间。常用的试电笔外形有钢笔式、 旋具式和采用微型晶体管作机芯

15、， 用发光二极管作显示的新型数字 显示感应测电器。 使用其验电时，手指应触及笔 尾的金属体，使氖管小窗背光朝 向自己，以便观察。当带电体与 大地之间的电位差超过一定数值， 电笔中的氖泡就能发出橘红色的 辉光。 w4.2、螺钉旋具 螺钉旋具又称螺丝刀或 改锥，主要是用来紧固和拆 卸各种螺钉，安装或拆卸电 器元件。 螺钉旋具由刀柄和刀体 组成。 刀柄有木柄、塑料和有 机玻璃等制成。 刀口形状有“一”字槽 和“十”字槽两种。电工用 螺钉旋具的刀体部分一般有 绝缘管套住。 w4.3、电工钳 电工钳又称钢丝钳、钳 子，由钳头和钳柄组成，钳 头包括钳口、凿口、刀口和 侧口；钳柄上套有额定工作 电压500V

16、的绝缘套管。 电工钳是一种夹钳和剪 切工具。常用来剪切导线、 绞弯导线、拉剥电线绝缘层 和紧固及拧松螺钉。 使用电工钳时，刀口应 转向自己面部。 钳头不可代替锤子作为 敲打工具使用。 w4.4、尖嘴钳 尖嘴钳是由尖头、刀口和 钳柄组成。 电工用尖嘴钳在钳柄套有 额定电压500V的绝缘套。 尖嘴钳由于头部较尖，适 用于狭小空间的操作使用。 w4.5、剥线钳 剥线钳由刀口、压线 口和钳柄组成。剥线钳 的钳柄上套有额定工作 电压500V的绝缘套管。 剥线钳用于剥除线芯 截面为6mm2 以下塑料 或橡胶绝缘导线的绝缘 层。 剥线钳的刀口有 0.53mm的多个直径 的切口,以适应不同规格 的线芯剥削。

17、在使 用时注意将导线放在大 于线芯直径的切口上切 削，以免切伤线芯。 w4.6、活扳手 活扳手，又称扳手，它由 头部和柄部构成。头部又由 定、动扳舌以及蜗轮和轴销 构成，旋动蜗轮以及调节扳 口大小。 活动扳手在紧固大螺母时， 一般不可反用或用钢管加长 柄施力，以免损坏扳唇；不 应将活动扳手作为撬杠或锤 子使用。 w4.7、电工刀 电工刀是用来剖削和切割 电工器材的常用工具，有普 通式和三用式两种。电工刀 在使用时，刀口应朝外剖削， 使用完毕随即把刀口折入刀 柄内。 由于电工刀的刀柄是不绝 缘的。应注意不得在带电体 或器材上使用，以防触电。 同时，注意保护好电工刀 的刀尖，应避免在过硬物体 上划

18、损或碰缺，经常保持刀 口的锋利。 w4.8、电钻、电锤 电锤原理是传动机构在带动钻头做 旋转运动的同时，还有一个方向垂直 于转头的往复锤击运动。 电锤的使用： 插入电锤头，然后将锤头往上提一 提是否有10于毫米以上的上下窜动间 隙。 点按开关确认冲击旋转，两手握紧 手把和后把，对准钻孔位置，开始钻 孔。 在垂直向下或水平钻孔中一定要将 孔内的碎料粉末及时排除，并保持锤 头在孔内旋转自由不能有卡涩现象， 继续向前缓慢推进，给力不要太大， 防止过热超负荷。 1、选用：根据钻孔直径选 择电钻规格及钻头。 2、接地：选用三相电源插 头插座，保持良好接地。 3、检查：通风孔清洁畅通， 手转夹头转动灵活、

19、干燥 无水。 4、空转：电钻接触材料前， 应先由空转再慢慢接触材 料。 5、钻孔：保持钻头垂直， 不能晃动，防止卡钻或折 断钻头。 6、移动：移动电钻不扯拉 橡皮软线，防止软线损伤。 w4.9、压接钳 用来压制导线 “线鼻”（接 线端子）的专 用工具。 w4.10、弯管机 w弯管机用于金属弯管机用于金属 管弯曲加工，有管弯曲加工，有 电动、手动、液电动、手动、液 压等多种类型。压等多种类型。 w4.11、套丝机 w套丝机用于对金属管加套丝机用于对金属管加 工管螺纹，有电动固定、工管螺纹，有电动固定、 电动便携、手动等多种电动便携、手动等多种 类型。类型。 手动套丝机手动套丝机 电动便携式套丝机

20、电动便携式套丝机 电动套丝机电动套丝机 w5、安装测量常用表计知识 w5.1、万用表 w万用表的三个基本功能是测 量电阻、电压、电流， 万用 表又叫多用表、三用表、复 用表，是一种多功能、多量 程的测量仪表。 w5.2、绝缘电阻表 0 N M 2 M 1 21 I2I1R x R y S I M U (b)(a) w绝缘电阻表正确使用要点绝缘电阻表正确使用要点： （1 1） 兆欧表必须水平放置于平稳、兆欧表必须水平放置于平稳、 牢固的地方。牢固的地方。 （2 2） 接线必须正确无误，接线必须正确无误， 接线柱接线柱“E”E”（接地）、（接地）、 “ “L”L”（线路）和（线路）和“G”G”（保

21、（保 护环或称屏蔽端子）护环或称屏蔽端子）。 （3 3） 摇动手柄的转速要均匀，摇动手柄的转速要均匀， 一般规定为一般规定为120 r/min120 r/min。 （4） 测量完毕，测量完毕， 应对设备充分应对设备充分放电放电， 否则容易引起触电事故。否则容易引起触电事故。 （5） 严禁在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘电阻。严禁在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘电阻。 （6） 兆欧表未停止转动之前，兆欧表未停止转动之前， 切勿用手去触及设备的测量部分或兆欧表接线柱。切勿用手去触及设备的测量部分或兆欧表接线柱。 （7） 兆欧表应定期校验。兆欧表应定期校验。 w5.3、钳形电流表 w

22、钳形电流表表正确使用要点钳形电流表表正确使用要点： 测量时，要十分小心，不要去测量无绝缘的导线。 测量前，应进行机械调零。 测量前还应检查钳口的开合情况。 测量前应先估计被测电流的大小，选择合适的量程。 测量时被测载流导线应放在钳口内的中心位置，以免误差增 大。 测量完毕，钳形表不用时，应将量程选择开关旋至最高量程 档 。(以免下次使用时不慎损伤仪表) w5.4、接地电阻表 w沿被测接地极E 使电位探测 针P和电流探测针C依直线 彼此相距20m，且电位探测 针P插于接地极E和电流探 测针C之间。 用导线将E， P，C联于仪表相应的端钮。 w6、安全用电常识 w6.1、触电的危害 w触电事故触电

23、事故是指人体由于不慎触及带电体，使人体受是指人体由于不慎触及带电体，使人体受 到伤害到伤害 w按人体所受伤害方式的不同，触电事故可分为按人体所受伤害方式的不同，触电事故可分为电击电击 和和电伤电伤。 w电击电击主要是电流通过人体内部，影响呼吸、心脏和主要是电流通过人体内部，影响呼吸、心脏和 神经系统，造成人体内部组织的破坏，乃至死亡。神经系统，造成人体内部组织的破坏，乃至死亡。 w电伤电伤主要是指在电弧的作用下，或熔断丝熔断时，主要是指在电弧的作用下，或熔断丝熔断时， 对人体的伤害，如烧伤、金属溅伤等。对人体的伤害，如烧伤、金属溅伤等。 w6.2、触电方式：单相 触电、两相触电、跨步 电压触电

24、、接触电压触 电 w（1）、电源中性点接）、电源中性点接 地的单相触电地的单相触电 w人体处于相电压之下，危险人体处于相电压之下，危险 性较大。如果人体与地面的性较大。如果人体与地面的 绝缘较好，危险性可大大减绝缘较好，危险性可大大减 小。小。 w（2）、电源中性点不接地）、电源中性点不接地 的单相触电的单相触电 w导线与地面的间的绝缘导线与地面的间的绝缘 w可能不良（对地绝缘电阻可能不良（对地绝缘电阻 w为为R ），甚至有一相接地），甚至有一相接地 w的情况下，人体就有电流的情况下，人体就有电流 w通过。在交流情况下，导通过。在交流情况下，导 w线与地面间存在的电容也线与地面间存在的电容也 w可构成电流通路。可构成电流通路。 R w（3）、）、 两相触电是指人体两处同时两相触电是指人体两处同时 接触三相电源的两根相线，接触三相电源的