电工与电子技术笔记

1、电工与电子技术电工与电子技术 课程实验教学大纲 课程英文名称：electricians & electronic technology 课程性质：专业课 学时学分：总学时： 90 总学分： 100 实验学时:16 实验学分： 适用专业：农业机械化及其自动化、交通运输、机械设计制造及其自动化、机电一体化开课班级：10级对口机电上册 电工技术部分共5章第章 直流电路第2章 单相交流电路第3章 三相交流电路第4章 变压器第5章 电动机下册 电子技术部分共6章第6 章 常用低压电器与控制电路第7章 供电及安全用电第8章 常用半导体元件第9章 整流与稳压电路第10章 放大电路和集成运算放大器第1

2、1章 数字电路实验说明： 一、实验目的及要求（1）掌握电子仪器的使用方法；（2）熟悉元器件的识别及电路主要性能指标的测试方法；（3）快速识读电路图，并准确地用分立元件、集成芯片完成实验电路的连接、调试、分析研究等，了解误差的基本知识，分析产生误差的原因，具有真正处理实验数据的能力；（4）根据电路指标要求能科学地设计、合理地安装、正确地测试调试及工程分析计算等。 二、实验项目与内容提要项目编号项目名称内 容 摘 要实验类型计划学时每组人数主要仪器及配套数项目类型演示性验证性综合性设计性必做选做044016301常用电子仪器的使用常用电子测试仪器的工作原理及操作过程是22电子实验箱;示波器;万用表

3、是044016302晶体管共射单管放大器测量、验证放大电路的q点、au、ri、ro、uo、ui波形图。是32电子实验箱;示波器;万用表是044016303门电路的功能测试测试74ls00芯片的输入输出特性及竞争冒险现象是221.数字实验仪；2.74ls00,74ls02,74ls32,74ls86各一片3.指针式万用表或数字万用表是044016304半加器与全加器用74ls00芯片，构建半加器与全加器功能是221.数字实验仪2.74ls08,74ls32,74ls86各一片3.指针式万用表或数字万用表是044016305计数器测试74160计数器功能是221.数字实验仪2.74ls00、741

4、603.指针式万用表或数字万用表是044016306触发器的功能测试基本rs、d触发器的功能测试及各触发器的转换是221.数字实验仪2.74ls00，74ls76，74ls743.双踪示波器，指针式万用表或数字万用表是044016307直流稳压电源设计制作根据给出的技术指标，设计、安装、调试直流稳压电源电路。是22电子实验箱;示波器;万用表是三、考核方式及成绩评定标准1考核方式：实验态度：不迟到，不无故缺席； 10%预习情况：对原理的预习和理解，实验内容的预先设计等； 10%课堂实验：实验能力，主动分析和解决实验过程中所遇到问题的能力及创新能力 20%实验报告：实验报告简洁完整，有创造性，书写

5、完整 10%考试：按要求书面完成综合性试题两道 50% 总评按优、良、中、及格、不及格评分。2成绩评定标准实验课成绩单独按五级记分评定方法评定。凡实验成绩不及格者，该门课程必须重修。评定各级成绩时，可参考以下标准：优秀：能正确理解实验目的和要求，能独立、正确地完成各项实验操作；能熟练地处理实验中遇到的问题；实验报告书写工整，图表齐全；书面考试达到90分。良好：能较好地理解实验目的和要求，能正确地完成各项实验操作；较熟练地处理实验中遇到的一些问题；实验报告书写工整，图表齐全；书面考试达到80分。中等：能理解实验目的要求；综合分析和解决问题的能力一般；实验报告书写工整，图表基本齐全；书面考试达到7

6、0分。及格：学习态度及表现一般；勉强完成各项实验操作；实验报告和其它实验作业基本完整；书面考试达到及格要求。不及格：学习态度及表现较差；不能按要求完成各项实验操作；实验报告不完整，图表不齐全或不符合要求；书面考试达不到及格要求。四、教材及参考书电工学（下），秦增煌，高等教育出版社，第六版，2003电子技术基础（上、下），康华光，高等教育出版社，2005电子电路实验及应用课题设计. 卢结成. 合肥：中国科大出版社，2002五、所在实验室及主要仪器设备、台（套）数所在实验室：模拟电子实验室；数字电子实验室。主要仪器设备台（套）数：数字电子实验箱20套；模拟电子实验箱；示波器2台；万用表1只。六、设

7、计性实验项目简介项目名称：直流稳压电源设计制作。（一）实验目的与要求实验目的：提高实验能力、独立工作能力，拓宽视野。通过设计型实验，培养学生电子电路的设计水平和综合实践能力。要求如下：1.具有查阅电子器件手册的能力；2.根据技术要求能选用合适的元器件，并进行动组装和调试；3.初步具有定性分析、定量估算、寻找和排除电子电路中常见故障的能力；4.有创新意识与创造实践能力。（二）采用的方法与手段设计性实验项目，学生根据所学内容，自拟实验项目，完成方案设计、开题报告，调试，设计总结答辩。有兴趣的同学可以绘制原理图及印刷电路板图，并进行电路仿真，实际电路焊接，调试完成设计任务，提交总结报告。（三）考核要

8、求1.考察学生对实验电路设计的灵活程度、电路连接调试、问题解决的能力，是否能够达到设计要求。2.开题报告情况，设计总结答辩情况。3.实验报告主要考察学生对实验涉及的理论知识的掌握，对实验得到的结论和现象是否能够正确理解和分析，并能够合理的解释实验中出现的问题，正确判断实验的成功、失败。大纲主笔人：赵永奎 基本要求和重点内容：第1章 直流电路基本要求：1.了解电路模型及理想电路元件的意义；2.理解电路变量（电压、电流及电动势）参考方向（及参考极性）的意义 ；3.理解电路的基本定律（“”、kcl及kvl）并能正确地应用；4.了解电源的不同工作状态（有载、开路 及短路）及其特征；5.理解电气设备（或

9、元件）额定值的意义；6.能分析计算简单的直流电路及电路中各点的电位。重点内容：² 电路变量参考方向（及参考极性）² 基本定律（“”、kcl及kvl）的正确应用。“”：kcl：， 或 kvl：或【例1.1】在 图 示 电 路 中 ，us ，is 均 为 正 值，其 工 作 状 态 是 ( )。(a) 电 压 源 发 出 功 率(b) 电 流 源 发 出 功 率(c) 电 压 源 和 电 流 源 都 不 发 出 功 率【解】功率和负载的判断。用电流、电压的实际方向判别。如果二者方向相反，电流从“+”端流出，为电源发出功率；反之则是负载吸收功率。所以答案为(a) 电 压 源 发

10、出 功 率。电路的分析方法基本要求1、 掌握用支路电流法、叠加原理和戴维南定理分析电路的方法；2、 理解实际电源的两种模型及其等效变换。重点内容：² 叠加原理和戴维南定理【例2.1】应用戴维宁定理计算图中2电阻中的电流i。【解】（1）将2电阻断开。求开路电压uab0， （2）将二端网络ab除源，得无源二端网络，如图所示。求等效电阻r0 （3）画出戴维宁等效电路。 【注意】戴维宁定理的解题步骤。【例2.2】试用支路电流法求所示电路中的各支路电流。0.8和0.4分别为两个电压源的内阻。【解】用基耳霍夫电流定律列独立结点电流方程，取a点为 用基耳霍夫电压定律列独立回路电压方程， 第2章 交

11、流电路基本要求：1.理解正弦量的三要素，特别是有效值和相位差；2.熟悉正弦量的各种表示方法以及相互间的关系；3.掌握单一参数的电压、电流之间的关系，并掌握用相量法计算简单的交流电路的方法；4.掌握有功功率和功率因数的计算，了解瞬时功率、无功功率、视在功率的概念和提高功率因数的经济意义。本章重点：² 单一参数的电压、电流之间关系的相量表示；² 交流电路的分析计算方法：相量图和相量式。要点：单一元件交流电路特性基本关系列表如下：设。电路参数rlc电压电流关系瞬时值有效值相量式相量图相位差和同相超前角滞后角有功功率00无功功率0【例4.1】串联电路如下图所示，已知：，。试求：(1

12、) 电流的瞬时值表达式；(2)电压的有效值.【解】(1) (2) 【例4.2】如图电路中已知：i1=10a、uab =100v，求：总电压表和总电流表的读数。ab c1va 【解】设：为参考相量，即： 超前 画相量图如下：由相量图可求得：i =10 a45°第3章 三相交流电路 基本要求： 掌握三相电路中相电压（相电流）与线电压（线电流）在对称三相电路中的相互关系。理解三相四线制电路中单相及三相负载的正确联接，了解中性线的作用。本章重点：对对称三相电路的电压，电流和功率的计算熟练掌握。【例5.1】在线电压为380v的三相电源上，接两组电阻性负载，如图示，求线路电流。 【解】 与相电压

13、同相位。 形负载线电流，相位上滞后相电流 根据相电压与线电压的相位差，相电压滞后于线电压，可见与同相位，于是有 =39.3a 第4章 磁路与铁心线圈电路、变压器学习要求：（1） 了解磁性材料的磁性能以及磁路中几个基本物理量的意义和单位（2） 了解分析磁路的基本定律（3） 理解铁心线圈电路中的电磁关系、电压电流关系以及功率与能量问题，特别要掌握这一关系式（4） 了解变压器的基本构造、工作原理、名牌数据、外特性和绕组的同极性端，掌握其电压、电流、阻抗变换功能本章重点：变压器及交流铁心线圈电路【例6.1】有 一 音 频 变 压 器，原 边 连 接 一 个 信 号 源，其 e=120 v，内 阻 r0

14、 = 800 w，变 压 器 副 边 接 扬 声 器，其 电 阻 rl = 8 w 。求：(1) 扬 声 器 获 得 最 大 功 率 时 的 变 压 器 变 比 和 最 大 功 率 值；(2) 扬 声 器 直 接 接 入 信 号 源 获 得 的 功 率。【解】获 得 最 大 功 率 时： (2)第5章 电动机基本要求1.了解三相异步电动机的基本构造、转动原理；2. 掌握三相异步电动机的机械特性和起动、反转的基本原理和基本方法；3.了解三相异步电动机的调速及制动的基本原理和基本方法；4.理解三相异步电动机的铭牌数据及工作特性。本章重点：三相异步电动机的机械特性和起动、反转的基本原理和基本方法【例

15、8.1】某四极三相异步电动机的额定功率为30kw，额定电压为380 v，形接法，频率为50 hz。在额定负载下运行时，其转差率为0.02，效率为90，线电流为57.5 a，试求：(1)转子旋转磁场对转子的转速；(2)额定转矩；(3)电动机的功率因数【解】根据p2得nl1500 rmin，当额定运行时，转速为 nnn1(1-sn)1500(10.02)1470 rmin (1)转子旋转磁场对转子的转速即为转差 n2=n1500-l47030 rmin (2)额定转矩 (3) 第6章 常用低压电器、继电接触器控制系统基本要求1. 了解常用控制电器的基本结构、动作原理及控制作用，并具有初步选用的能力

16、。2. 掌握三相鼠笼式异步电动机的直接起动和正反转的控制线路。3. 了解行程控制和时间控制的控制线路。本章重点：三相鼠笼式异步电动机的直接起动和正反转的控制线路。教材p276和p277半导体二极管和三极管学习要求1.理解pn结的单向导电性；2.了解二极管、稳压管和晶体管的基本构造、工作原理和主要特性曲线，理解主要参数的意义；3.理解晶体管的电流分配和放大作用；4.会分析含有二极管的电路。本章重点：晶体管的电流分配和放大作用；会分析含有二极管的电路。p12 例14.3.2 基本放大电路学习要求1理解共发射极单管放大电路的基本结构和工作原理掌握静态工作点的估算，掌握微变等效电路的分析方法，理解输入

17、电阻和输出电阻的概念；2理解射极输出器的基本特点和用途；3了解多级放大的概念。本章重点：微变等效电路法，会画微变等效电路图。教材 p60-p61四中常见的交流放大电路例题：p36 例15.2.1 p42例15.3.1p50例15.4.1例15.4.2 集成运算放大器学习要求1. 了解集成运算放大器的基本组成及其主要参数的意义；2. 理解运算放大器的电压传输特性，理解理想运算放大器并掌握其基本分析方法；3. 理解用运算放大器组成的比例、加减运算电路的工作原理；4. 理解电压比较器的工作原理和应用。本章重点：比例、加减运算电路；电压比较器【例】电路如图所示，（1）写出uo与ui1和ui2的关系式。

18、（2）计算平衡电阻r。【解】：(1)a1: a2: (2) 直流稳压电源学习要求1. 理解单相整流电路和滤波电路的工作原理及参数的计算;2. 了解稳压管稳压电路和串联型稳压电路的工作原理;3. 了解集成稳压电源的应用。本章重点：单相整流电路和滤波电路参数的计算【例】整流滤波电路如图所示，二极管为理想元件，已知，负载电阻，负载两端直流电压，交流电源频率。 要求：（1）计算整流二极管的电流及其承受的最高反相压降；+i（2）计算出滤波电容器的电容。+uo+-2u1+-coulr 【解】1. 选择整流二极管变压器副边电压的有效值 二极管承受的最高反向电压2. 选择滤波电容器取 rlc =（3 5 ）t

19、/2门电路和组合逻辑电路学习要求1. 掌握门电路的逻辑功能，真值表和逻辑符号；2. 掌握逻辑函数的表示方法，并能应用逻辑代数运算法则化简逻辑函数对组合逻辑电路进行分析和综合。本章重点：逻辑代数运算法，组合逻辑电路进行分析和综合【例】电路如图所示，试分析电路的逻辑功能。要求：写出逻辑表达式并化简；列出状态表；指出逻辑功能。【解】（1）表达式，化简abf001010100111（2）列出状态表（3）逻辑功能：a 、b相同输出为1，否则为0。同或门电路。触发器和时序逻辑电路本章要求1. 掌握 rs、jk、d 触发器的逻辑功能及不同结构触发器的动作特点。2. 掌握二进制计数器、十进制计数器的逻辑功能，

20、会分析时序逻辑电路。3. 学会使用本章所介绍的各种集成电路。本章重点：jk、d 触发器的逻辑功能、会分析时序逻辑电路【例】逻辑电路及相应的、波形如下图所示。试画出输出端、的波形设两个触发器的初始状态为 。电工与电子技术实训主编：赵永奎新华学校机电专业201012.目 录第一部分 基础知识1第一章 安全用电1第二章 常用电工工具及电气测量仪表14第三章 电子元件的焊接26第四章 电子电路的设计与调试32第五章 电路原理图的阅读35第二部分 基础实训42题目1：电气接地与接零42题目2：常用元器件的认识与测量43题目3：三相异步电动机测试44题目4： 拆焊技能训练45题目5： 焊接技能训练46题目

21、6：叮咚音响电子门铃电路47题目7：感应式自动开关49题目8：有线对讲机电路50题目9：晶闸管白炽灯调光电路52题目10 电路原理图的阅读55附录：60附录1：“电工电子实训”课程的有关问题说明60附录2：三相异步电动机定子绕组首未端的判别61第一部分 基础知识第一章 安全用电安全用电包括用电时的人身安全和设备安全。电是现代化生产和生活中不可缺少的重要能源，若用电不慎，可能造成电源中断、设备损坏、人身伤亡，给生产和生活带来重大损失。因此要重视安全用电。第一节 用电的人身安全与急救一、人体触电的原因与形式（一）触电原因不同的场合引起人体触电的原因也不一样，根据日常用电情况，触电原因主要有：1线路

22、架设不合规格如采用一线一地制的违章线路架设，当接地线被拔出、线路发生短路或接地端接地不良；室内导线破旧、绝缘损坏或敷设不合规格；无线电设备的天线、广播线、通信线与电力线距离过近或同杆架设；电气修理工作台布线不合理，绝缘线被电烙铁烫坏等2用电设备不合要求如家用电器绝缘损坏、漏电及外壳无保护接地或保护接地接触不良；开关、插座外壳破损或相线绝缘老化；照明电路或家用电器接线错误致使灯具或机壳带电等。3电工操作制度不严格、不健全如带电操作、冒险修理或盲目修理、且未采取确实的安全措施；停电检修电路时刀开关上未挂“警告牌”，其他人员误合刀开关；使用不合格的安全工具进行操作等。4用电不谨慎如违反布线规程、在室

23、内乱拉电线；未切断电源就去移动灯具或家用电器；用水冲刷电线和电器或用湿布擦拭，引起绝缘性能降低；随意加大熔丝规格或任意用铜丝代替，失去保护作用等。(二) 触电形式1单相触电人体某一部位触及一相带电体，电流通过人体流入大地(流回中性线)，称为单相触电，如图1.1所示。单相触电时人体承受的最大电压为相电压。单相触电的危险程度与电网运行的方式有关。在电源中性点接地系统中，由于人体电阻远大于中性点接地电阻，电压几乎全自加在人体上；而在中性点不直接接地系统中，正常情况下电源设备对地绝缘电阻较大，通过人体的电流较小。所以，一般情况下，中性点直接接地电网的单相触电比中性点不直接接地的电网危险性大。(a) 中

24、性点直接接地 （b）中性点不直接接地图1.1单相触电 2两相触电人体两处同时触及两相带电体称为两相触电，如图1.2所示。两相触电加在人体上的电压为线电压，其危性最大。图1.2 两相触电二、触电急救方法一旦发生触电事故，有效的急救在于迅速处理并抢救得法。（一）切断电源首先应就近断开开关或切断电源，也可用干燥的绝缘物作为工具使触电者与电源分离。若触电者紧握电线，可用绝缘物(如干燥的木板等)括垫入其身下，以隔断触电电流，也可用带绝缘柄的电工钳或有干燥木把的斧头切断电源线。同时要注意自身安全，避免发生新的触电事故。(二) 现场急救将触电者脱离电源后，应视触电情况立即进行急救处理。1触电者尚未失去知觉，

25、感觉心慌、四肢麻木、全身无力或一度昏迷，但很快恢复知觉，则应让其静卧，注意观察，并请医生前来诊治。2呼吸停止，但有心跳，应该用人工呼吸法抢救，方法如下：(1) 首先把触电者移到空气流通的地方，最好放在平直的木板上，使其仰卧，不可用枕头。然后把头侧向一边，掰开嘴，清除口腔中的杂物、假牙等。如果舌根下陷应将其拉出，使呼吸道畅通。同时解开衣领，松开上身的紧身衣服，使胸部可以自由扩张。 (2) 抢救者位于触电者一边，用一只手紧捏触电者的鼻孔，并用手掌的外缘部压住其外部，扶正头部位鼻孔朝天。另一只手托住触电者的颈后，将颈部略向上抬，以便接受吹气。 (3) 抢救者作深呼吸，然后紧贴触电者的口腔，对口吹气约

26、2s。同时观察其胸部有否扩张，以判断吹气是否有效和是否合适。(a) 清除口腔异物 （b）让头后仰(c) 贴嘴吹气 （d）放开嘴鼻换气图1.3 口对口人工呼吸法 (4) 吹气完毕后，立即离开触电者的口腔，并放松其鼻孔，使触电者胸部自然回复，时间约3s，以利其呼气。按上述步骤不断进行，每5s一次，如图1.3所示。如果触电者张口有困难，可用口对准其鼻孔吹气，效果与上面方法相近。3若触电者心跳停止但有呼吸，应用人工胸外心脏挤压法抢救，方法如下：(1) 使触电者仰卧，姿势与人工口对口呼吸法相同，但后背着地处应结实。 (2) 抢救者骑在触电者的腰部，两手相叠，用掌跟置于触电者胸骨下端部位，即中指指尖置于其

27、颈部凹陷的边缘，掌跟所在的位置即为正确按压区。然后自上而下直线均衡地用力向脊柱方向挤压，使其胸部下陷3 4cm左右，可以压迫心脏使其达到排血的作用。 (3) 使挤压到位的手掌突然放松，但手掌不要离开胸壁，依靠胸部的弹性自动回复原状，使心脏自然扩张，大静脉中的血液就能回流到心脏中来。按照上述步骤不断的进行，每秒一次，每分钟约60次，如图1.4所示。挤压时定位要准确，压力要适中，不要用力过猛，避免造成肋骨骨折、气胸、血胸等危险。但也不能用力过小，达不到挤压目的。（4）若触电者心跳、呼吸都已停止时，需同时进行胸外心脏挤压法与口对口人工呼吸，配合的方法是：做一次口对口人工呼吸后，再做四次胸外心脏挤压。

28、(a)手掌位置式（b）左手掌压在右手掌上 （c）掌跟用力下压 （d）突然松开图1.4 胸外心脏挤压法在抢救过程中，要不停顿地进行，使触电者恢复心跳和呼吸。同时要注意，切勿滥用药物或搬动、运送，应立即请医生前来指导抢救。思考题：1、为什么中性点接地的系统比中性点不接地的系统触发的危害更大？2、什么是两相触电？为何其危害最大？3、如何做到使触电者与电源脱离？4、触电者与电源脱离后，如何进行现场急救？第二节 设备安全与保护一、安全用电按照人体的最小电阻(8001000)和工频致命电流(3050ma)，可求得对人的最小危险电压为2450v，据此我国规定的安全电压为42、36、24、12、6v五个等级供

29、不同场合选用。凡是裸露的带电设备和移动的电气用具都应使用安全电压。在一般建筑物中可使用36v或24v；在特别危险的生产场地，如潮湿、有辐射性气体或有导电尘埃及能导电的地面和狭窄的工作场所等，则要用12v和6v的安全电压。安全电压的电源必须采用独立的双绕组隔离变压器，严禁用自耦变压器提供电压。二、接地和接零电气设备的金属外壳在正常情况下是不带电的，一旦绝缘损坏，外壳便会带电，人触及外壳就会触电。接地和接零是防止这类事故的有效措施。（一）工作接地为保证电气设备在正常或发生事故情况下能可靠运行，将电路中的某一点通过接地装置与大地可靠地连接起来称工作接地。如：电源变压器中性点接地，三相四线制系统中性线

30、接地，电压互感器和电流互感器二次侧某点接地等。如图1.5所示。实行工作接地后，当单相对地发生短路故障时，短路电流可使熔断器或自动断路器跳闸，从而起到安全保护作用。 (二) 保护接地保护接地就是将电器设备正常情况下不带电的金属外壳通过保护接地线与接地体相连，宜用于中性点不接地的电网中，如图1.6所示。采取了保护接地后，当一相绝缘损坏碰壳时可使通过人体的电流很小不会有危险。图1.5 工作接地图1.6 保护接地 (三) 保护接零保护接零是目前我国应用最广泛的一种安全措施，即将电气设备的金属外壳接到中性线上，宜用于中性点接地的电网中，如图1.7所示。当一相绝缘损坏碰壳时，形成单相短路使此相上的保护装置

31、迅速动作，切断电源，避免触电的危险。图1.7 保护接零图1.8 重复接地注意：在中性点接地系统中，宜采用保护接零，而不采用保护接地。为确保安全，中性线和接零线必须连接牛固，开关和熔断器不允许装在中性线上。但引入室内的一根相线和一根零线上一般都装有熔断器，以增加短路时的熔断的机会。 (四) 重复接地图1.9 单相三眼插座的正确接线在中性点接地系统中为提高接零保护的安全性能，除采用保护接零外，还要采用重复接地，即将零线相隔一定距离多处进行接地，如图1.8所示。采取重复接地后可减轻零线断线时的危险、降低漏电设备外壳的对地电压、缩短故障持续时间和改善配电线路的防雷性能。重复接地的地点一般在：(1) 电

32、源端、架空线路的干线和分支终端及其沿线每隔1km处的工作零线。(2) 电缆或架空线在引入车间或大型建筑物内的配电柜处。(五) 工作零线与保护零线为了改善和提高三相四线低压电网的安全程度，提出了三相五线制，即增加一根保护零线(pe)，而原三相四线制中的中性线称工作零线(n)，如图1.9所示。这一点对于家用电器的保护接零特别重要。因为目前单相电源的进线(相线和工作零线)上都安装有熔断器，此时的中性线(工作零线)就不能作为保护接零用了。所有的接零设备都要通过三孔插座接到保护零线上(三孔插座中间粗大的孔为保护接零，其余两孔为电源线)，如图1.10所示。这样工作零线只通过单相负载的工作电流和三相不平衡电

33、流，保护零线只作为保护接零使用，并通过短路电流。三相五线制大大加图1.10 三相五线制的设置（a）方法一（b）方法二强了供电的安全性和可靠性，是应积极推广的。若不慎将三眼插座接错，则带来触电危险。如图1.11所示。其中：(a)、(b)图将保护接零和电源中性线同时接于保护零线上，即将保护零线作为工作零则其负荷电流会产生零序电压。(c)图将保护接零和电源中性线同时接于工作零线上，即将工作零线作为保护零线则中性线因故断开或熔断器断路，其相电压会通过插座内连线使用电设备外壳带电。1.11 单相三眼插座的错误接线(d)图若相线与中性线接反，则使用电设备外壳带电，很不安全。同时要注意不要忽视接零。(六)

34、低压交流电力保护接地系统类型1接地系统类型及符号按系统及电气设备的外露导电体所连接的接地状况分类，接地系统类型符号由三位字母构成，意义如下：第一位：t：表示电力系统一点(一般为中性线)直接接地。 i：表示电力系统所有带电部分与地绝缘或一点通过阻抗接地。第二位：t：表示电气设备外露导电体可直接接地，而与电力系统任何接地点无关。 n：表示电气设备外露导电体与电力系统的中性线直接连接。第三位：s：表示中性线n和零线pe分开。 c：表示中性线n和零线pe合二为一为pen线(保护中性线)。2各种保护接地系统的形式和特点保护接地系统的形式如图1.12所示。图1.12 保护接地系统的形式 (1) tn-s系

35、统 电力系统有一个直接接地点，电气设备外露导电体与中性线直接连接，pe线和n线分开。故障时易切断电源，安全性高。适用于环境较差的场合或精密仪器、数据处理系统的电气装置。如图1.12(a)所示。(2) tn-c系统 电力系统有一个直接接地点，电气设备外露导电体与中性线直接连接，pe线和n线合并为pen线。当三相负荷不平衡时，此线上有不平衡电流流过，要选用合适的保护装置，加粗pen导线截面，但不能用漏电保护器。这种接地形式属最普及的保护接零方式，应用较广，适用于一般场合。如图1.12(b)所示。(3) tn-c-s系统 电力系统有一个直接接地点，电气设备外露导电体与中性线直接连接，在近电源端，pe

36、和n线合并为pen线，然后pe和n线分开，分开后不能再合并。适用于线路末端环境较差的场合。如图1.12(c)所示。(4) tt系统 电力系统有一个直接接地点，而电气设备外露导电体另外单独接地。故障时其回路电流较小，不易使保护装置动作，安全性较差。一般用于功率不大的电气设备或医疗器械、电子仪器的屏蔽接地。如图1.12(d)所示。(5) it系统 电力系统不接地或经阻抗接地，而电气设备外露导电体接地。单相故障时其对地短路电流很小，保护装置不会动作，设备继续运行，而设备外露导电体不会带电，但中性线电位抬高，应另用设备监视。一般用于尽可能少停电的场合，如电厂自用电、矿井等的及供电设备。如图1.12(e

37、)所示。三、接地装置接地装置由接地体和接地线两部分组成，如图1.13所示。正确设置接地装置可保证人员和用电设备的安全。图1.13 接地装置示意图 (一) 接地体接地体是埋入地下并和大地直接接触的导体组，它分为自然接地体和人工接地体。1自然接地体自然接地体是利用与大地有可靠连接的金属构件、金属管道、钢筋混凝土建筑物的基础等作为接地体。装设接地装置时应首先充分利用自然接地体，对螺栓连接的管道、钢结构等采用跨接线焊牢，跨接线采用扁钢或圆钢。扁钢截面积：接地支线不小于48mm2、接地干线不小于100mm2，圆钢直径不小于6mm2。 2人工接地体 人工接地体是用型钢如角钢、钢管、扁钢等打入地下而成。要求

38、如下： (1) 垂直埋设的接地体一般采用角钢、钢管和圆钢，水平埋设的接地体一般采用扁钢和圆钢。 (2) 常用的接地体尺寸如下：钢管直径4050 mm，壁厚不小于3.5mm；扁钢25mm×4mm(室内)或40mm×4mm(室外)； 角钢40 mm×40mm×4mm 50 mm×50mm×5mm；圆钢直径10 mm。长度均为20003000mm。 (3) 在腐蚀性较强的土壤中，接地体应采取镀锌等措施。 (4) 接地体顶端应在地面以下0.50.8m左右。 (5) 接地体根数不应少于两根，两根间距离一般为5m。 (6) 接地体与建筑物的距离不

39、小于3m。(二) 接地线电气设备或装置的接地端与接地体相连的金属导体称为接地线。接地线分为接地干线和接地支线。(1) 工业车间或其他场所如电气设备较多时，应设置接地干线。车间接地干线一般为沿车间四周墙体明设，距地300 mm，与墙有15mm距离。最小截面积：铜材不得小于25mm2，钢材不得小于50 mm2。(2) 主接地干线与接地体之间应设置可拆装的螺栓线夹连接点以便于检测。(3) 接地线与接地体、接地线与接地线的连接一般为焊接，采用搭接焊时，搭接部分的长度：扁钢：大于等于宽度的2倍；圆钢：大于等于直径的6倍。埋入地下的连接点应在焊接后涂沥青漆防腐。(4) 接地线与电气设备可焊接或螺栓连接，每

40、台设备应用单独的接地线与干线相连，禁止在一条接地线上串联电气设备。(5) 接地线的截面积(a)要求一般为： 有腐蚀保护和机械保护或地上敷设：按pe线方法选择。 无腐蚀保护和机械保护，地下敷设：铜截面积a25mm2；钢截面积a50mm2。 有腐蚀保护、无机械保护，地下敷设：铜或钢截面积a 25mm2。 tn或tt系统：铜截面积a50mm2：铝截面积470 mm2；钢截面积a800 mm2。 it系统：铜截面积a25mm2；铝截面积a35mm2 架空线路塔杆的接地引出线：钢镀锌截面积a50 mm2。 专用携带式接地线：裸铜软导线截面积a25mm2。(三) 保护接地和保护接零线的选择1. pe线的选

41、择(1) 按相线截面积a选择pe线截面积ap(2) 按机械强度选择pe的最小截面积ap 明设裸线：铜最小截面积ap4mm2；铝最小截面积ap6mm2。 绝缘导线：铜最小截面积ap15mm2；铝最小截面积ap25mm2。 所用相线包含在同一外皮内的多芯导线或电缆芯线：铜最小截面积ap1mm2；铝最小截面积ap15mm2。 圆钢直径d(mm)：建筑物内：d6；建筑物外：d8；地下：d10。角钢厚度(mm)：建筑物内：2；建筑物外：25；地下：4。扁钢截面积a×厚度(mm2×mm)：建筑物内：a× 24× 33；建筑物外：a× 48×4；地

42、下：a× 48×4。2. pen线的选择(1) 供电给全装置的干线 铜截面积a10mm2；铝截面积a16mm2。(2) 供电给插座或单台设备的支线 铜截面积a4mm2。(3) pen线与相线在同一电缆包皮内或同一钢管内 铜截面积a4mm2。 (四) 接地电阻1. 固定式电气设备(1) 三相660v及单相380v：接地电阻为2，单个重复接地电阻为15，总重复接地电阻为5。(2) 三相380v及单相220v：接地电阻为4，单个重复接地电阻为30，总重复接地电阻为10。(3) 三相220v及单相127v：接地电阻为8，单个重复接地电阻为60，总重复接地电阻为20。2高压系统装置其

43、接地电阻0.53. 架空线路塔杆其接地电阻10304可能产生静电的设备其接地电阻1005电弧炉变电所其接地电阻4接地电阻一般由专职人员采用专用仪表进行检测，判断接地是否符合要求。四、电气防火与防爆（一）电气火灾与预防1电气火灾电气火灾是由于电气设备因故障(如短路、过载)产生过热或电火花(工作火花如电焊火花飞溅；故障火花如拉闸火花、接头松脱火花、熔丝熔断等)而引起的火2预防方法在线路设计时应充分考虑负载容量及合理的过载能力；在用电时应禁止过度超载及“乱接乱搭电源线”，防止“短路”故障；用电设备有故障时应停用并尽快检修；某些电气设备应在有人监护下使用，“人去停用(电)”。预防电火花看来是一些烦琐小

44、事，可实际意义重大，千万不要麻痹大意。对于易引起火灾的场所，应注意加强防火，配置防火器材，使用防爆电器。3电火警的紧急处理步骤(1) 切断电源 当电气设备发生火警时，首先要切断电源(用木柄消防斧切断电源进线)，防止事故的扩大和火势的蔓延，以及灭火过程中发生触电事故。同时拨打“119”火警电话，向消防部门报警。(2) 正确使用灭火器材 发生电火警时，决不可用水或普通灭火器如泡沫灭火器去灭火，因为水和普通灭火器中的溶液都是导体，一旦电源未被切断，救火者就有触电的可能。所以，发生电火警时应使用干粉二氧化碳或“1211”等灭火器灭火，也可以使用干燥的黄砂灭火。表1.1列举了三种常用电气灭火器的主要性能

45、及使用方法。 (3) 安全注意事项 救火人员不要随便触碰电气设备及电线，尤其要注意断落到地上的电线。此时，对于火警现场的一切线、缆，都应按带电体处理。 (二) 防爆1电气爆炸与用电相关的爆炸，常见的有可燃气体、蒸汽、粉尘与助燃气体混合后遇火源而发生爆炸。2爆炸局限(空气中的含量比)汽油16，乙炔1582，液化石油气35163，家用管道煤气530，氢气480，氨气1528。还有粉尘，如碾米厂的粉尘，各种纺织纤维粉尘，达到一定程度也会引起爆炸。3防爆措施为防止爆炸应注意以下事项：表1.1 常用电气灭火器的主要性能及使用方法种类二氧化碳灭火器干粉灭火器“1211”灭火器规格2，23，578，501，

46、2，3药剂瓶内装有液态二氧化碳钢筒内装有钾或钠盐干粉，并备有盛装压缩空气的小钢瓶钢筒内装有二氟一氯一溴甲烷，并充填压缩氮用途不导电。扑救电气、精密仪器、油类、酸类火灾。不能扑救钾、钠、镁、铝等物资火灾不导电。可扑救电气（旋转电机不宜）、石油产品、油漆、有机溶剂、天然气及天然气设备火灾不导电。扑救油类、电气设备、化工化纤原料等初起火灾功效接近着火地点，保护3m距离8喷射时间14-18s，射程4.5m。50喷射时间14-18s，射程6-8m。喷射时间6-8s，射程2-3m合理选用防爆电气设备和敷设电气线路，保持场所的良好通风；保持电气设备的正常运行，防止短路、过载；安装自动断电保护装置，使用便携式电气设备时应特别注意安全；把危险性大的设备安装在危险区域外；防爆场所一定要采用防爆电机等防爆设备；采用三相五线制与单相三线制；线路接头采用熔焊或钎焊。思考题：1、“安全电压”的电源为什么采用独立的双绕组隔离变压器，而不许用自耦变压器？2、“工作接地、保护接地、保护接零、重复接地”的目的、原理？适合的场合？3、试述“三相五线制”的安全性与可靠性？4、接地装置对接地体和接地线有何要求？5、如何预防及处置电火灾？6、如何确定铜导线、铝导线的安全载流量？第二章 常用电工工具及电气测量仪表第一节 常用的电工工具及使