电工基础培训PPT

1、电路的基本概要电路的基本概要1电工安全基本知识电工安全基本知识2电气元件的识别电气元件的识别3供配电系统供配电系统简单的控制电路实例简单的控制电路实例542电：电是一种自然现象，是一种能量，如闪电、静电、交流电、直流电。电是由于电荷的存在或移动而产生的现象（微观解释） 。通常说的电是个宏观概念（能量守恒解释电的产生）电荷：通常的导体（金属）的基本单元是原子，原子由电子和原子核构成，核又由质子和中子构成 ，电子带负电 ， 质子带正电 ，是正、负电荷的基本单元我们常将“带电粒子” ，自然界中的电荷只有两种，即正电荷和负电荷。由丝绸摩擦的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，由毛皮摩擦的橡胶棒所带的电荷叫负电

2、荷。 电荷的最基本的性质是：同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引 电场：电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质1.1 名词解释名词解释 所具有的力和能量等客观属性。电场的力的性质表现为：电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力。电场的能的性质表现为：当电荷在电场中移动时，电场力对电荷作功（这说明电场具有能量）。 电磁感应：电磁感应现象：导体在磁场中做电磁感应现象：导体在磁场中做切割磁感线运动切割磁感线运动，导体中，导体中就会产生电动势。就会产生电动势。n感应电动势的大小只与磁感应强度感应电动

3、势的大小只与磁感应强度B、导体长度、导体长度L、切割速度、切割速度v及及v和和B方方向间夹角向间夹角的正弦值成正比，即的正弦值成正比，即EBLvsin一般规定正电荷移动的方向为电流的方向，只有闭合回路才有电流（没有电位差形成不了电荷的移动）。 n有功功率有功功率P= 1.732UIcos 单位为单位为W 瓦瓦n无功功率无功功率Q= 1.732UIsin 单位为单位为var 乏乏n视在功率视在功率S= 1.732UI 伏安（伏安（VA）或千伏安（）或千伏安（KVA） 在正弦交流电路中，有功功率一般小于视在功率，也就是说视在功率在正弦交流电路中，有功功率一般小于视在功率，也就是说视在功率上打一个折

4、扣才能等于平均功率，这个折扣就是上打一个折扣才能等于平均功率，这个折扣就是Cos，称为功率，称为功率因因数数 电源绕组的星形接法电源绕组的星形接法中性点：将电源三相绕组的末端连接在一起，成为一个公中性点：将电源三相绕组的末端连接在一起，成为一个公共点，即为中性点。共点，即为中性点。相线：从每相绕组的首端引出的导线叫做相线。相线：从每相绕组的首端引出的导线叫做相线。相电压：每组绕组首末两端之间的电压，叫做相电压。相电压：每组绕组首末两端之间的电压，叫做相电压。线电压：两相线之间的电压叫做线电压。线电压：两相线之间的电压叫做线电压。线电压是相电压的根号三倍线电压是相电压的根号三倍 电源绕组的三角形

5、接法电源绕组的三角形接法n在交流电路中，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即在交流电路中，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos=P/S n功率因数的大小与电路的负荷性质有关，功率因数的大小与电路的负荷性质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于于1。功率因数是功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，无功功率大， 从而降低了设备

6、的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。 n许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为需要的电功率称为无功功率无功功率，因此，所谓的，因此，所谓的无功无功并不是并不是无用无用的电功率，只的电功率，只不过它的功

7、率并不转化为机械能、热能不过它的功率并不转化为机械能、热能而已而已. 正弦交流电的三要素是最大值、角频率和初相角。 有效值可用来确切反映交流电的作功能力 电路电路，由金属导线和电气以及电子部件组成的导电回路，称其为电路。直流电通过的电路称为“直流电路”;交流电通过的电路称为“交流电路”。 电路要素：一是电路要素：一是电源电源，它的作用是将其他形式的能转化为电能；二是，它的作用是将其他形式的能转化为电能；二是负载负载，又称为用电器，即将电能转化为其，又称为用电器，即将电能转化为其他形式能的装置，也就是消耗电能的装置；三是他形式能的装置，也就是消耗电能的装置；三是控制或保护装置控制或保护装置，它的

8、作用是接通或断开电路，或保护电路不，它的作用是接通或断开电路，或保护电路不被损坏等；四是连接被损坏等；四是连接导线导线1.2 电路电路n电路通常有三种状态，即：通路、开路和短路。电路通常有三种状态，即：通路、开路和短路。n （1） 通路通路：又称闭路。电路构成闭合回路，有电流通过，负：又称闭路。电路构成闭合回路，有电流通过，负载正常工作。载正常工作。n （2） 开路开路：又称断路。电路中一处或多处呈断开状态，不能：又称断路。电路中一处或多处呈断开状态，不能形成闭合回路，电路中没有电流，负载不能工作。形成闭合回路，电路中没有电流，负载不能工作。n （3） 短路短路：又称捷路。由于意外或接线错误，

9、使电源两端的导：又称捷路。由于意外或接线错误，使电源两端的导线直接相连，电源输出的电流不经过负载，只经过连接导线直接流回线直接相连，电源输出的电流不经过负载，只经过连接导线直接流回电源，称为短路。短路时，电路中的电阻很小，致使电流很大，容易电源，称为短路。短路时，电路中的电阻很小，致使电流很大，容易损坏电源和导线，甚至引起火灾，短路是应当尽力避免的。损坏电源和导线，甚至引起火灾，短路是应当尽力避免的。 电路分析电路分析：分析解算某种电路通常依靠以下几种基本定理（定律）：分析解算某种电路通常依靠以下几种基本定理（定律） 欧姆定律、基尔霍夫定理、欧姆定律、基尔霍夫定理、 叠加定理、戴维南定理与诺顿

10、定理叠加定理、戴维南定理与诺顿定理n欧姆定律欧姆定律：n导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律基本公式是：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比，这就是欧姆定律基本公式是：I=U/R。 n Qt电流电荷量时间电流电荷量时间 nU-电压电压 伏特（伏特（V） 1kV=103V=10 6mVnR-电阻电阻 欧姆（欧姆（） 1M 103 K W =10 6 nI-电流电流 安培（安培（A） 1A=103 mA=10 6An串联电路电流处处相等：串联电路电流处处相等： I总总 = I1 = I2 = I3 = In n串联电路总电压等于各处电压之

11、和：串联电路总电压等于各处电压之和：U总总=U1+U2+U3+Un n串联电阻的等效电阻等于各电阻之和：串联电阻的等效电阻等于各电阻之和：R总总=R1+R2+R3+Rn n串联电路总功率等于各功率之和：串联电路总功率等于各功率之和：P总总=P1+P2+P3+Pn n串联电路中，只要有某一处断开，整个电路就成为断路。串联电路中，只要有某一处断开，整个电路就成为断路。n串联电路中，除电流处处相等以外，其余各物理量之间均成正比：（电流做串联电路中，除电流处处相等以外，其余各物理量之间均成正比：（电流做的功指在通电相同时间内的大小）的功指在通电相同时间内的大小） R1 R2=U1 U2=P1 P2=W

12、1 W2=Q1 Q2 。 组合中的元件具有相同的电压；组合中的元件具有相同的电压；流入组合端点的电流等于流过几个元件的电流之和；流入组合端点的电流等于流过几个元件的电流之和；并联电路中，电阻大小的计算公式为并联电路中，电阻大小的计算公式为 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ （R1、R2、R3表示各支路电阻大小）表示各支路电阻大小） 在并联电路中，除各支路两端电压相等以外，电阻和其它物理量之间均成反比在并联电路中，除各支路两端电压相等以外，电阻和其它物理量之间均成反比（在相同时间内），（在相同时间内）， R1：R2=I2：I1=P2：P1=W2：W1=Q2：Q1 功率功率P=W/t =UI

13、=(I*I)R=(U*U)/R 单位为单位为W电能，即电功电能，即电功A=UIt=Pt 单位的国际焦耳单位的国际焦耳 (J) ，常用单位为度（，常用单位为度（kw.h），），度千瓦小时度千瓦小时 ；计算时也转换成；计算时也转换成J 1度度=1kw.h=1000w*3600s=3.6*106J某户有两只日光灯均为某户有两只日光灯均为40W，有，有60W和和15W白炽灯各一只，电视机白炽灯各一只，电视机1台，台，65W，录音机，录音机1台，功率台，功率25W。若这些设备每天工作。若这些设备每天工作5h，电费为，电费为0.805元元/kWh，该用户一个月多少电费。该用户一个月多少电费。P总总=2*4

14、0+60+15+65+25=245（W）消耗电能消耗电能A=Pt=0.245*30*5=36.75(kWh)D=36.75*0.805=29.6( 元元)火线火线/L/L零线零线/N/N输入输入输出输出负载负载/插座插座2.1 安全电压与安全电流安全电压与安全电流 一般情况下，人体允许电流可按一般情况下，人体允许电流可按30mA考虑。在容易发生严重二次事故的场合，考虑。在容易发生严重二次事故的场合，应按不引起强烈反应的应按不引起强烈反应的10mA考虑。根据人体允许电流考虑。根据人体允许电流30mA、人体电阻、人体电阻1700的条件的条件确定安全电压的上限为确定安全电压的上限为50V。 我国规定

15、的工频安全电压额定值的等级为42、36、24、12、6伏。一般环境条件下允许持续接触的“安全低电压”是36V，这并不是绝对的，直流安全电压稍高些。当电气设备采用的电压超过安全电压时，必须按规定采取防止保护措施。 设备漏电保护动作（跳闸）时间一般是二级设备漏电动作时间不大于0.1秒，一级柜是不大于0.2秒。 矿井内等工作场合，狭窄、行动不便及周围有大面积接地导体的环境，采用的24或12V安全电压，即是防止因触电而造成的人身伤害。2.2 绝缘安全用具 绝缘安全用具是保证电工作业人员安全操作带电体及人体与带电体安全距离不够所采取的绝缘防护工具。绝缘安全用具按使用功能可分为： （1）绝缘操作用具 主要

16、用来进行带电操作、测量和其它需要直接接触电气设备的特定工作。常用的绝缘操作用具，一般有绝缘棒、绝缘夹钳等，操作用具均由绝缘材料制成。 正确使用绝缘操作用具，应注意以下两点： 必须具备合格的绝缘性能和机械强度。 只能在和其绝缘性能相适应的电气设备上使用。 （2）绝缘防护用具 绝缘防护用具则对可能发生的有关电气伤害起到防护作用。主要用于对泄漏电流、接触电压、跨步电压和其他接近电气设备存在的危险等进行防护。 常用的绝缘防护用具有绝缘手套、绝缘靴、绝缘隔板、绝缘垫等。 当绝缘防护用具的绝缘强度足以承受设备的运行电压时，才可以用来直接接触运行的电气设备，一般不直接触及带电设备。 使用绝缘防护用具时，必须

17、做到使用合格的绝缘用具，并掌握正确的使用方法。绝缘棒绝缘棒绝缘夹钳绝缘夹钳验电笔验电笔绝缘靴、绝缘手套和绝缘袖套绝缘靴、绝缘手套和绝缘袖套2.3 电气设备的接地 接地是为保证电工设备正常工作和人身安全而采取的一种用电安全措施，通过金属导线与接地装置连接来实现，接地装置将电工设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。 常用的有保护接地、保护接零、工作接地(为使电路或设备达到运行的要求的接地，如变压器中性点接地 )、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。保护接地的接地电阻值，一般不应大于4。 井下接地电阻值，应大于2矿井下电气设备

18、分局部接地（保护接地）和辅助接地（馈电、综保等测漏用）距接地体：20米以外电流不再产生电压 保护接地: 保护接地是将电气设备正常情况下不带电的金属外壳通过接地装置与大地可靠连接保护接地是将电气设备正常情况下不带电的金属外壳通过接地装置与大地可靠连接，一旦漏电电流会，一旦漏电电流会有效有效的流入大地。的流入大地。 保护接地注意事项： 保护接零: 在中性点直接接地系统中，把电气设备金属外壳等与电网中的零线作可靠的电气连在中性点直接接地系统中，把电气设备金属外壳等与电网中的零线作可靠的电气连接，接，以保护人身安全的一种用电安全措施。称保护接零称保护接零；保护接零保护接零是借助接零线路使设备漏是借助接

19、零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及切断故障设备的电源。此外，在电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及切断故障设备的电源。此外，在保护接零保护接零电电网中，保护零线和网中，保护零线和重复接地重复接地还可限制设备漏电时的还可限制设备漏电时的对地电压对地电压。未作保护接零未作保护接零作保护接作保护接零后（重复接地）零后（重复接地） 2.4 安全色与安全标志 安全色是表达安全信息含义的颜色，表示禁止、警告、指令、提示等。安全色红色蓝色黄色绿色表示禁止、停止表示指令、必须遵守的规定表示警告、注意表示指示、安全状态、通行（1）安全色在工作地点、施工设备和一经合在工作地点、

20、施工设备和一经合闸即可送电到工作地点或施工设闸即可送电到工作地点或施工设备的开关和刀闸的操作把手上，备的开关和刀闸的操作把手上，均应悬挂该标示牌均应悬挂该标示牌如果线路上有人工作如果线路上有人工作，应在线路开关和刀，应在线路开关和刀闸操作把手上悬挂该闸操作把手上悬挂该标示牌标示牌 2.5电气火灾产生的原因 （1 1）设备或线路发生短路故障设备或线路发生短路故障 电气设备由于绝缘损坏、电路年久失修、疏忽大意、操作失误及设备安装电气设备由于绝缘损坏、电路年久失修、疏忽大意、操作失误及设备安装不合格等将造成短路故障，其短路电流可达正常电流的几十倍甚至上百倍，产生的热量（正比于电流的平方）不合格等将造

21、成短路故障，其短路电流可达正常电流的几十倍甚至上百倍，产生的热量（正比于电流的平方）是温度上升超过自身和周围可燃物的燃点引起燃烧，从而导致火灾。是温度上升超过自身和周围可燃物的燃点引起燃烧，从而导致火灾。 （2 2）过载引起电气设备过热过载引起电气设备过热 选用线路或设备不合理，线路的负载电流量超过了导线额定的安全载流量，选用线路或设备不合理，线路的负载电流量超过了导线额定的安全载流量，电气设备长期超载（超过额定负载能力），引起线路或设备过热而导致火灾。电气设备长期超载（超过额定负载能力），引起线路或设备过热而导致火灾。 （3 3）接触不良引起过热接触不良引起过热 如接头连接不牢或不紧密、动触

22、点压力过小等使接触电阻过大，在接触部位发生如接头连接不牢或不紧密、动触点压力过小等使接触电阻过大，在接触部位发生过热而引起火灾。过热而引起火灾。 （4 4）通风散热不良）通风散热不良 大功率设备缺少通风散热设施或通风散热设施损坏造成过热而引发火灾。大功率设备缺少通风散热设施或通风散热设施损坏造成过热而引发火灾。 （5 5）电器使用不当电器使用不当 如电炉、电熨斗、电烙铁等未按要求使用，或用后忘记断开电源，引起过热而导致火如电炉、电熨斗、电烙铁等未按要求使用，或用后忘记断开电源，引起过热而导致火灾。灾。 （6 6）电火花和电弧电火花和电弧 有些电气设备正常运行时就能产生电火花、电弧，如大容量开关

23、、接触器触点的分、有些电气设备正常运行时就能产生电火花、电弧，如大容量开关、接触器触点的分、合操作，都会产生电弧和电火花。电火花温度可达数千度，遇可燃物便可点燃，遇可燃气体便会发生爆炸。合操作，都会产生电弧和电火花。电火花温度可达数千度，遇可燃物便可点燃，遇可燃气体便会发生爆炸。 2.6 电气火灾的防护 （1）正确选用保护装置，防止电气火灾发生 对正常运行条件下可能产生电热效应的设备采用隔热、散热、强迫冷却等结构，并注重耐热、防火材料的使用。 按规定要求设置包括短路、过载、漏电保护设备的自动断电保护。对电气设备和线路正确设置接地、接零保护，为防雷电安装避雷器及接地装置。 根据使用环境和条件正确

24、设计选择电气设备。恶劣的自然环境和有导电尘埃的地方应选择有抗绝缘老化功能的产品，或增加相应的措施；对易燃易爆场所则必须使用防爆电气产品。 （2）正确安装电气设备，防止电气火灾发生 合理选择安装位置 对于爆炸危险场所，应该考虑把电气设备安装在爆炸危险场所以外或爆炸危险性较小的部位。 开关、插座、熔断器、电热器具、电焊设备和电动机等应根据需要，尽量避开易燃物或易燃建筑构件。起重机滑触线下方，不应堆放易燃品。露天变、配电装置，不应设置在易于沉积可燃性粉尘或纤维的地方等。 保持必要的防火距离 对于在正常工作时能够产生电弧或电火花的电气设备，应使用灭弧材料将其全部隔围起来，或将其与可能被引燃的物料，用耐

25、弧材料隔开或与可能引起火灾的物料之间保持足够的距离，以便安全灭弧。 （3）保持电气设备的正常运行，防止电气火灾发生 正确使用电气设备，是保证电气设备正常运行的前提。因此应按设备使用说明书的规定操作电气设备，严格执行操作规程。 保持电气设备的电压、电流、温升等不超过允许值。保持各导电部分连接可靠，接地良好。 保持电气设备的绝缘良好，保持电气设备的清洁，保持良好通风。 人体是导电体，一旦有电流通过时，将会受到不同程度的伤害。由于触电的种类、方式及条件的不同，受伤害的后果也不一样。 1).触电的种类 触电种类电击电伤电流通过人体时所造成的内伤。电击可以使肌肉抽搐，内部组织损伤，造成发热发麻，神经麻痹等。严重时将引起昏迷、窒息，甚至