报警器的制作

1、项目一项目一 报警器的制作报警器的制作本项目教学内容本项目教学内容一、工业用电与安全用电一、工业用电与安全用电二、电工测量（常用电工仪表的使二、电工测量（常用电工仪表的使用）用）三、报警器的制作（实验）三、报警器的制作（实验）四、电路的基本概念和定律四、电路的基本概念和定律五、电路的等效变换五、电路的等效变换六、线性电路的基本定理与基本分六、线性电路的基本定理与基本分析方法析方法七、七、Multisim软件学习与实验验证软件学习与实验验证（实验）（实验）教学知识点教学知识点1一、电力系统一、电力系统二、工业企业配电二、工业企业配电三、安全用电三、安全用电1 电力系统电力系统 电力是现代工业的主

2、要动力，在各行各业中都得到了广电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。电力系统是发电厂、泛的应用。电力系统是发电厂、变电站、配电所直到各个用户变电站、配电所直到各个用户等环节所组成的电能生产消费系统。等环节所组成的电能生产消费系统。 项目一项目一 报警器的制作报警器的制作输电线路电能用户电力网电力系统发电机升压变压器降压变压器电力系统示意图电力系统示意图 输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电输电就是将电能输送到用电地区或直接输送到大型用电户。户。输电网是由输电网是由 35 kV 及以上的输电线路与其相连接的变电及以上的输电线路与其相连接的变电所组成，它是电力系统的

3、主要网络。输电是联系发电厂和用所组成，它是电力系统的主要网络。输电是联系发电厂和用户的中间环节。户的中间环节。 输电过程中输电过程中, 一般将一般将发电机组发出的发电机组发出的 610kV 电压经升压变电压经升压变压器压器变为变为 35 500kV 高压高压，通过输电线可远距离将电能传送，通过输电线可远距离将电能传送到到各用户各用户，再利用降压变压器将再利用降压变压器将35kV 高压高压变为变为 610kV 高压高压。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作发电机组发出的电压一般为发电机组发出的电压一般为 6 10 kV。 发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成发电是将水力、火力、风

4、力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。我国以水利和火力发电为主，近年来也在发展风电能的过程。我国以水利和火力发电为主，近年来也在发展风力发电、核能发电等。力发电、核能发电等。 配电是由配电是由 10kV 级以下的配电线路和配电级以下的配电线路和配电(降压降压)变压器所组成。变压器所组成。它的作用是将电能降为它的作用是将电能降为 380/220V 低压再分配到各个用户的用电设备低压再分配到各个用户的用电设备。电力网的电压等级电力网的电压等级有有1, 3, 6, 10, 35, 110, 330, 550kV 等。等。有有220，380V。我国规定的安全电压等级有：我国规定的安全电压等级有：12

5、V、24V、36V等。等。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 利用输电线路把一个个独立运行的分散在各地的利用输电线路把一个个独立运行的分散在各地的发电厂联接成一个整体电网，然后由电网向所覆盖的发电厂联接成一个整体电网，然后由电网向所覆盖的地区范围内所有用户供电，就构成了具有现代意义的地区范围内所有用户供电，就构成了具有现代意义的电力系统电力系统 我国目前已有华东、华北、华中、东北、西北、我国目前已有华东、华北、华中、东北、西北、南方等地区性电网。南方等地区性电网。跳转跳转 送电距离愈远，要求输电线的电压愈高。我国国送电距离愈远，要求输电线的电压愈高。我国国家标准中规定输电线的额定电压为家标

6、准中规定输电线的额定电压为 35 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、 750 kV、1000kV 。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作交流输电线路一例交流输电线路一例 市区一般输电市区一般输电电压为电压为 10 kV 左右，左右，通常需要设置降压通常需要设置降压变电所，变电所， 经配电经配电变压器将电压降为变压器将电压降为 380/ 220 V，再引，再引出若干条供电线到出若干条供电线到各用电点的配电箱各用电点的配电箱上，上， 配电箱将电配电箱将电能分配给各用电设能分配给各用电设备。备。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 直流输电能耗小，无线电干扰小，输电线

7、路造价直流输电能耗小，无线电干扰小，输电线路造价较低，但逆变和整流部分较复杂。从三峡到华东地区较低，但逆变和整流部分较复杂。从三峡到华东地区和华南地区已建有和华南地区已建有 50 104 V的直流输电线路。的直流输电线路。 除交流输电外，还有直流输电除交流输电外，还有直流输电。其结构原理图如。其结构原理图如图所示。图所示。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 低压配电线路是由配电室低压配电线路是由配电室 ( 配电箱配电箱 )、低压线路、低压线路、用电线路组成。用电线路组成。 通常一个通常一个低压配电线路低压配电线路的的容量容量在几十千伏安到几在几十千伏安到几百千伏安的范围百千伏安的范围, 负

8、责几十个用户的供电。为了合理负责几十个用户的供电。为了合理地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠性，地分配电能，有效的管理线路，提高线路的可靠性，一般都采用分级供电的方式。一般都采用分级供电的方式。 即按照用户地域或空间即按照用户地域或空间的分布，将用户划分成供电区和片，通过干线、支线的分布，将用户划分成供电区和片，通过干线、支线向片、区供电。整个供电线路形成一个分级的网状结向片、区供电。整个供电线路形成一个分级的网状结构。构。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 从车间变电所或配电箱到用电设备线路属于低压从车间变电所或配电箱到用电设备线路属于低压配电线路。其联接方式主要是配电线路。其联

9、接方式主要是放射式放射式和和树干式树干式两种。两种。低压供电系统的两种接线方式低压供电系统的两种接线方式 特点特点: 供电可靠性高，便于操供电可靠性高，便于操作和维护。但配电导线用量作和维护。但配电导线用量大，投资高。大，投资高。适用场合：适用场合： 负载点比较分散，而每个点的用电量又较大，变负载点比较分散，而每个点的用电量又较大，变电所又居于各负载点的中央。电所又居于各负载点的中央。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作负载比较集中，各负载点位于变电所负载比较集中，各负载点位于变电所或配电箱的同一侧时或配电箱的同一侧时, 如图如图(a)所示。所示。 负载比较均匀地分布负载比较均匀地分布在一条

10、线上在一条线上, 如图如图(b)所示。所示。 特点特点: 供电可靠性差。但配电导线用量小，投资供电可靠性差。但配电导线用量小，投资费用低，接线灵活性大。费用低，接线灵活性大。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作某校实验楼树形供电线路示意图某校实验楼树形供电线路示意图项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 在生产中，不仅要提高劳动生产率，减轻繁重的在生产中，不仅要提高劳动生产率，减轻繁重的体力劳动，而且要尽一切可能保护劳动者的人身安全。体力劳动，而且要尽一切可能保护劳动者的人身安全。以下介绍安全用电的几个问题。以下介绍安全用电的几个问题。 人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：人体触电时，电流

11、对人体会造成两种伤害：是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。它多发生在对地电统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。它多发生在对地电压为压为220V的低压线路或带电设备上。的低压线路或带电设备上。是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如皮肤局部发红、起泡、烧焦或组织破坏，严重时的伤害，如皮肤局部发红、起泡、烧焦或组织破坏，严重时也可危及人命。它多发生在也可危及人命。它多发生在1000V及及1000V以上的高压带电体以上的高压带电体上，它的危险虽不像电击那样严重

12、，但也不容忽视。上，它的危险虽不像电击那样严重，但也不容忽视。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 人体电阻因人而异，通常为人体电阻因人而异，通常为 104 105 ，当角质外，当角质外 层破坏时，则降到层破坏时，则降到8001000 。 人体允许的人体允许的安全电流安全电流: 30mAS 工频危险电流工频危险电流: 50mA 电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。电流通过人体的时间愈长，则伤害愈大。触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。 因此，安全电压通常规定为因此，安全电压通常规定为36 V。但在潮湿地面和。但在潮湿地面和能导电的厂房，安全电压

13、则规定为能导电的厂房，安全电压则规定为24V或或12V。工厂进。工厂进行设备检修使用的手灯及机床照明都采用安全电压。行设备检修使用的手灯及机床照明都采用安全电压。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 电击所引起的伤害程度与下列因素有关：电击所引起的伤害程度与下列因素有关： 电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、电流的路径通过心脏会导致神经失常、心跳停止、血液循环中断，危险性最大。其中电流的流经从左手血液循环中断，危险性最大。其中电流的流经从左手(或右手或右手) 到胸部的危险最高。到胸部的危险最高。 电流频率在电流频率在40Hz 60Hz对人体的伤害最大对人体的伤害最大。 实践证明，直流

14、电对血液有分解作用，而高频电流实践证明，直流电对血液有分解作用，而高频电流不仅没有危害还可以用于医疗保健等。不仅没有危害还可以用于医疗保健等。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 (1) 电源中性点接地的单相触电电源中性点接地的单相触电mA50mA219P0Pb RRUI 式中式中: UP: 电源相电压电源相电压 (220V) Ro: 接地电阻接地电阻 4 Rb: 人体电阻人体电阻 1000 这时人体处于相电压下，危险较大。这时人体处于相电压下，危险较大。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作R对地绝对地绝缘电阻缘电阻Ib 人体接触某一相时，通过人体的电流取决于人体电人体接触某一相时，通过人

15、体的电流取决于人体电阻阻Rb与输电线对地绝缘电阻与输电线对地绝缘电阻R 的大小。的大小。 若输电线绝缘良好，绝缘电阻若输电线绝缘良好，绝缘电阻R 较大较大, 对人体的危对人体的危害性就减小。害性就减小。 但导线与地面间的绝缘可能不良但导线与地面间的绝缘可能不良( R 较小较小), 甚至有甚至有一相接地，这时人体中就有电流通过。一相接地，这时人体中就有电流通过。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作(3) 双相触电双相触电双相触电双相触电A38. 01000380bb RUIlmA50mA380 当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其当电气设备内部绝缘损坏而与外壳接触，将使其外壳带电。当人触

16、及带电设备的外壳时，相当于单外壳带电。当人触及带电设备的外壳时，相当于单相触电。大多数触电事故属于这一种。相触电。大多数触电事故属于这一种。 这时人体处于线电压下这时人体处于线电压下Ib项目一项目一 报警器的制作报警器的制作U电位分布电位分布接地点接地点20m0.8m跨步电压跨步电压 在高压输电线断在高压输电线断线落地时，有强大线落地时，有强大的电流流入大地，的电流流入大地，在接地点周围产生在接地点周围产生电压降。如图所示。电压降。如图所示。 当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触当人体接近接地点时，两脚之间承受跨步电压而触电。跨步电压的大小与人和接地点距离，两脚之间的电。跨步电压的大小

17、与人和接地点距离，两脚之间的跨距，接地电流大小等因素有关。跨距，接地电流大小等因素有关。双脚跨步双脚跨步 一般在一般在20m之外，跨步电压就降为零。如果误入接之外，跨步电压就降为零。如果误入接地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。地点附近，应双脚并拢或单脚跳出危险区。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 为了人身安全和电力系统工作的需要，要求电气为了人身安全和电力系统工作的需要，要求电气设备采取接地措施。按接地目的的不同，主要分为设备采取接地措施。按接地目的的不同，主要分为工作接地、保护接地和保护接零。工作接地、保护接地和保护接零。即将中性点接地。即将中性点接地。目的：目的：(1) 降低触电

18、电压降低触电电压(2) 迅速切断故障迅速切断故障 在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，在中性点接地的系统中，一相接地后的电流较大，保护装置迅速动作，断开故障点。保护装置迅速动作，断开故障点。(3) 降低电气设备对地的绝缘水平降低电气设备对地的绝缘水平项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：由于当电气设备内部绝缘损坏发生一相碰壳时：由于外壳带电外壳带电 , 当人触及外壳当人触及外壳,接地电流接地电流 Ie 将经过人体入将经过人体入地后地后, 再经其它两相对地绝缘电阻再经其它两相对地绝缘电阻R 及分布电容及分布电容C 回到电源。当回到电源。当R 值较低

19、、值较低、C 较大时，较大时，Ib 将达到或超将达到或超过危险值。过危险值。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作电气设备外壳有保护接地时电气设备外壳有保护接地时通过人体的电流：通过人体的电流：b00ebRRRII 利用接地利用接地装置的分流装置的分流作用来减少作用来减少通过人体的通过人体的电流。电流。将电气设备的金属外壳将电气设备的金属外壳 (正常情况下是正常情况下是不带电的不带电的)接地。接地。 用于中性点不接地的低压系统用于中性点不接地的低压系统 分布电容分布电容R0IbIeI0项目一项目一 报警器的制作报警器的制作 当电气设备绝缘损坏造当电气设备绝缘损坏造成一相碰壳，该相电源短成一相碰

20、壳，该相电源短路，其短路电流使保护设路，其短路电流使保护设备动作，将故障设备从电备动作，将故障设备从电源切除，防止人身触电。源切除，防止人身触电。项目一项目一 报警器的制作报警器的制作A5 .2744220e IooPeRRUI 项目一项目一 报警器的制作报警器的制作N( (工作零线工作零线) )L( (相线相线) )PE( (保护零线保护零线) ) 220V(a)(b)(c)NNNLLLEEE为了确保设备外壳对地电压为零为了确保设备外壳对地电压为零, 专设专设保护零线保护零线 PE。接零正确接零正确 接零不正确接零不正确 忽视接零忽视接零项目一项目一 报警器的制作报警器的制作抢救迅速、救护得

21、法、贵在坚持抢救迅速、救护得法、贵在坚持 触电后一分钟内抢救，90%能救活；一到四分钟内抢救， 60%能救活；超过十分钟抢救，获救的机率就很小了。 所以，救护要点为：抢救迅速、救护得法、贵在抢救迅速、救护得法、贵在坚持坚持3.4 触电脱离方式触电脱离方式项目一项目一 报警器的制作报警器的制作正确的救人方式是：首先应首先应切断电切断电源，源，案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作正确的救人方式是：无法切无法切断电源断电源时，可时，可用干燥用干燥的木棍的木棍挑开电挑开电线！线！案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作正确的救人方式是：无法无法切切断电源断电源时，可时，可用干燥用干燥的木棍

22、的木棍挑开电挑开电线！线！案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作无法无法切切断电源断电源时，可时，可穿绝缘穿绝缘靴戴绝靴戴绝缘手套缘手套单手进单手进行使触行使触电者脱电者脱离电源离电源！案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作可用带可用带有绝缘有绝缘的工具的工具一根一一根一根地剪根地剪断电源断电源线线使触使触电者脱电者脱离电源！离电源！案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作无法无法切断电切断电源时，可穿源时，可穿绝缘靴、戴绝缘靴、戴绝缘手套或绝缘手套或用干澡的衣用干澡的衣物包裹着手，物包裹着手，单手单手拉着触拉着触电者干澡的电者干澡的衣物衣物使触电使触电者脱离电源！者脱离电源！

23、案例：项目一项目一 报警器的制作报警器的制作3.5 3.5 触电急救触电急救项目一项目一 报警器的制作报警器的制作项目一项目一 报警器的制作报警器的制作3.5 触电急救触电急救项目一项目一 报警器的制作报警器的制作3.5 3.5 触电急救触电急救 绝缘绝缘 它是防止人体触及，用绝缘物把带电它是防止人体触及，用绝缘物把带电体封闭起来。瓷、玻璃、云母、橡胶、木体封闭起来。瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、塑料、布、纸和矿物油等都是材、胶木、塑料、布、纸和矿物油等都是常用的绝缘材料。常用的绝缘材料。 1项目一项目一 报警器的制作报警器的制作注意注意:检查绝缘部分是否已破损。检查绝缘部分是否已破损。

24、屏护屏护 即采用遮拦、护照、护盖等把带电即采用遮拦、护照、护盖等把带电体同外界隔绝开来。体同外界隔绝开来。 高压设备不论是否有绝缘，均高压设备不论是否有绝缘，均应采取屏护。应采取屏护。2 间距间距 就是保证必要的安全距离。在低压就是保证必要的安全距离。在低压工作中，最小检修距离不应小于工作中，最小检修距离不应小于0.1米。米。34接地和接零接地和接零接地接地 ：电气装置或其它装置正常时不电气装置或其它装置正常时不带电的金属外壳与大地的连接叫接地。带电的金属外壳与大地的连接叫接地。 L1L2L3REIP接地和接零接地和接零保护接零保护接零 ：就是把电气设备在正常情况下就是把电气设备在正常情况下不

25、带电的金属外壳与电网的零线紧密地连不带电的金属外壳与电网的零线紧密地连接起来。接起来。应该注意，应该注意，零线回路中不允许装零线回路中不允许装设熔断器和开关。设熔断器和开关。 （TN-C系统）系统） 45装设漏电保护装置装设漏电保护装置 为了保证在故障情为了保证在故障情况下人身和设备的安全，况下人身和设备的安全，应尽量装设漏电流动作应尽量装设漏电流动作保护器。保护器。它可以在设备它可以在设备及线路漏电时自动切断及线路漏电时自动切断电源，起到保护作用。电源，起到保护作用。 6采用安全电压采用安全电压 凡手提照明灯、高度不足凡手提照明灯、高度不足2.5米的一般米的一般照明灯，如果没有特殊安全结构或

26、安全措照明灯，如果没有特殊安全结构或安全措施，应采用施，应采用36伏安全电压。伏安全电压。安全电压的工安全电压的工频有效值不超过频有效值不超过50伏，直流不超过伏，直流不超过120伏。伏。我国规定工频有效值的等级为我国规定工频有效值的等级为42伏，伏，36伏，伏，24伏，伏，12伏和伏和6伏。伏。 加强常加强常识：识：不要靠不要靠近有这近有这种标志种标志牌的地牌的地方！方！7雷电是自然界中发生的放电现象，发生雷电时，在云雷电是自然界中发生的放电现象，发生雷电时，在云层和大地之间雷电的路径上有强大的电流通过，会给层和大地之间雷电的路径上有强大的电流通过，会给人们带来危害！人们带来危害！加强常加强

27、常识：识：雷雨天，要避开空旷地带的大树！v不要接触低压带电体不要接触低压带电体v不要靠近高压带电体不要靠近高压带电体（低压勿摸，高压勿近低压勿摸，高压勿近） 3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程 1、电工必须经过专门培训、电工必须经过专门培训、考核合格凭证、考核合格凭证上岗，严禁无证操作。上岗，严禁无证操作。 2 、工作前必须检查工具，测量仪表和防护用品是否、工作前必须检查工具，测量仪表和防护用品是否完好。完好。 3、电器设备不准在运行中拆卸修理必须在停车后切、电器设备不准在运行中拆卸修理必须在停车后切断电源，取下熔断器，挂上断电源，取下熔断器，挂上“有人工作，禁止合闸有人工作，禁止合闸”

28、的警的警示牌。示牌。 4、动力配电箱的闸刀开关，严禁带负荷拉开。、动力配电箱的闸刀开关，严禁带负荷拉开。 5 、带电工作，要在有经验的电工监护下，并将临近、带电工作，要在有经验的电工监护下，并将临近各相用绝缘垫，云母板绝缘板隔开方可带电工作带电工作各相用绝缘垫，云母板绝缘板隔开方可带电工作带电工作必须穿好防护用品，使用有绝缘柄的工具工作严禁使用锉必须穿好防护用品，使用有绝缘柄的工具工作严禁使用锉刀钢尺等刀钢尺等 6、电器设备的金属外壳必须接地接零接地要符合标、电器设备的金属外壳必须接地接零接地要符合标准有电设备不可断开外壳地线准有电设备不可断开外壳地线 3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程

29、 7 7、电器或线路拆除后可能来电的线头必须及时用、电器或线路拆除后可能来电的线头必须及时用绝缘布包扎好，高压电器拆除后遗留线头必须短路绝缘布包扎好，高压电器拆除后遗留线头必须短路接地接地 8 8、高空作业要系好安全带、戴好安全帽，使用梯、高空作业要系好安全带、戴好安全帽，使用梯子时梯子与地面角度以子时梯子与地面角度以6060为宜，在水泥地上使用梯为宜，在水泥地上使用梯子要有防滑措施子要有防滑措施 9 9、使用电动工具要带绝缘手套站在绝缘物上工作、使用电动工具要带绝缘手套站在绝缘物上工作 1010、电机电器检修完工后要仔细检查是否有错误和、电机电器检修完工后要仔细检查是否有错误和遗忘的地方，必

30、须清点工具零件以防遗留在设备内遗忘的地方，必须清点工具零件以防遗留在设备内造成事故造成事故3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程 1111动力配电盘配电箱开关变压器等各种电器设备周动力配电盘配电箱开关变压器等各种电器设备周围不准堆放易燃易爆潮湿和其他影响操作的物件围不准堆放易燃易爆潮湿和其他影响操作的物件 1212电气设备发生火灾未切断电源严禁用水灭火要用电气设备发生火灾未切断电源严禁用水灭火要用四氯化碳或二氧化碳灭火器灭火四氯化碳或二氧化碳灭火器灭火 13. 13. 不准酒后上班，更不可班中饮酒。不准酒后上班，更不可班中饮酒。 14. 14. 检修电气设备时，须参照其它有关技术规程，检修电

31、气设备时，须参照其它有关技术规程，如不了解该设备规范注意事项，不允许私自操作如不了解该设备规范注意事项，不允许私自操作 15. 15. 严禁在电线上搭晒衣服和各种物品。严禁在电线上搭晒衣服和各种物品。 16. 16. 严禁带电移动高于人体安全电压的设备。严禁带电移动高于人体安全电压的设备。3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程 17. 17. 每个电工必须熟练掌握触电急救方法，有人触电应每个电工必须熟练掌握触电急救方法，有人触电应立即切断电源按触电急救方案实施抢救。立即切断电源按触电急救方案实施抢救。 18. 18. 在巡视检查时如发现有故障或隐患，应立即通知在巡视检查时如发现有故障或隐患，

32、应立即通知上上级，级，然后采取全部停电或部分停电及其它临时性安全措然后采取全部停电或部分停电及其它临时性安全措施进行处理，避免事故扩大。施进行处理，避免事故扩大。 19. 19. 电流互感器禁止二次侧开路，电压互感器禁止二次电流互感器禁止二次侧开路，电压互感器禁止二次侧短路和以升压方式运行。侧短路和以升压方式运行。 20. 20. 在有电容器设备停电工作时，必须放出电容余电后，在有电容器设备停电工作时，必须放出电容余电后，方可进行工作。方可进行工作。 21. 21. 电气操作顺序：停电时应先断空气断路器，后断开电气操作顺序：停电时应先断空气断路器，后断开隔离开关，送电时与上述操作顺序相反。隔离

33、开关，送电时与上述操作顺序相反。3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程 22. 万用表用完后，打到电压最高档再关闭电源，万用表用完后，打到电压最高档再关闭电源，养成习惯，预防烧万用表。养成习惯，预防烧万用表。 23. 电气设备烧毁时，需检查好原因再更换，防电气设备烧毁时，需检查好原因再更换，防止再次发生事故。止再次发生事故。 24. 配电室除电气人员配电室除电气人员，其他人，其他人严禁入内，配电严禁入内，配电室值班人员有权责令其离开现场，以防止发生事室值班人员有权责令其离开现场，以防止发生事故。故。3.7 3.7 电工操作规程电工操作规程教学目的：教学目的： 通过学习掌握电工测量的基础知识通

34、过学习掌握电工测量的基础知识 学会电流电压的测量方法学会电流电压的测量方法 熟练掌握万用表的使用方法熟练掌握万用表的使用方法 了解钳形电流表、功率表、兆欧表的使了解钳形电流表、功率表、兆欧表的使用方法用方法 重难点：重难点： 万用表的使用万用表的使用 次次 序序被测量的种类被测量的种类 仪表名称仪表名称 符符 号号 电流表电流表 毫安表毫安表 电压表电压表 千伏表千伏表 功率表功率表 千瓦表千瓦表 电度表电度表 相位表相位表 频率表频率表 欧姆表欧姆表 兆欧表兆欧表1 电电 流流2 电电 压压3 电功率电功率4 电电 能能5 相位差相位差 6 频频 率率7 电电 阻阻Am mAVkVkVWkW

35、kWf M M kWhkWh型型 式式符符 号号被测量的种类被测量的种类磁电式磁电式整流式整流式电磁式电磁式电动式电动式电流的种类与频率电流的种类与频率电流、电压、电流、电压、电阻电阻电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压电流、电压、电电流、电压、电功率、功率因数、功率、功率因数、电能量电能量直直 流流工频和较高频率的交工频和较高频率的交流流直流和工频交流直流和工频交流直流及工频与较高频直流及工频与较高频率的交流率的交流电工测量仪表可分为电工测量仪表可分为直流仪表直流仪表、交流仪表交流仪表和和交直流两用仪表交直流两用仪表。 100%m AA 最大基本误差最大基本误差仪表的最大量程（仪表的最大

36、量程（） 1.25V502.5% mUU 12.5%100%101.2510 3.1%100%401.2540 在选用仪表在选用仪表的量程时，一的量程时，一般应使被测量般应使被测量的值超过仪表的值超过仪表满标值的一半满标值的一半以上。以上。符符 号号意意 义义3 或或 2 kV 或或 或或 直直 流流交交 流流交直流交直流三相交流三相交流仪表绝缘试验电压仪表绝缘试验电压2000V仪表直立放置仪表直立放置仪表水平放置仪表水平放置仪表倾斜仪表倾斜60度放置度放置 60 直读式仪表测量各种电量的基本原理直读式仪表测量各种电量的基本原理 利用仪表中通入电流后产生电磁作用，使可动部分利用仪表中通入电流后

37、产生电磁作用，使可动部分受到转矩而发生转动。转动转矩与通入的电流之间有受到转矩而发生转动。转动转矩与通入的电流之间有T = f ( I )1 1）产生转动转矩）产生转动转矩 T 的部分的部分 使仪表可动部分受到转矩而发生转动。使仪表可动部分受到转矩而发生转动。3 3）阻尼器）阻尼器 能产生制动力（阻尼力）的装置，使仪表可动部能产生制动力（阻尼力）的装置，使仪表可动部分能迅速静止在平衡位置。分能迅速静止在平衡位置。直读式仪表的基本组成部分直读式仪表的基本组成部分2 2）产生阻转矩）产生阻转矩TC 的部分的部分 当阻转矩当阻转矩TC等于转动转矩等于转动转矩T 时，仪表可动部分时，仪表可动部分平衡在

38、一定的位置。平衡在一定的位置。螺旋弹簧螺旋弹簧I II INS指针指针永久磁铁永久磁铁圆柱形圆柱形铁心铁心O O线圈线圈 线圈通入电流线圈通入电流 I 电磁力电磁力 F线圈受到的转矩线圈受到的转矩 T = k1IFSNF 线圈通入电流线圈通入电流 I 电磁力电磁力 F 线圈受到转矩线圈受到转矩 T 线圈和指针转动，线圈和指针转动， 当弹簧的阻转矩当弹簧的阻转矩 与线圈受到的转矩与线圈受到的转矩达到平达到平衡时，可动部分停止转动，此时有衡时，可动部分停止转动，此时有T = TC T = k1I kIIkk21 即指针的偏转角即指针的偏转角 结论结论: : 指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。指

39、针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。 5.优点：优点： 刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗刻度均匀；灵敏度和准确度高；阻尼强；消耗 电能量小；受外界磁场影响小。电能量小；受外界磁场影响小。 缺点：缺点： 只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。只能测量直流；价格较高；不能承受较大过载。 测量直流电压、直流电流及电阻。测量直流电压、直流电流及电阻。圆形线圈圆形线圈小室小室312450固定铁片固定铁片可动铁片可动铁片仪表的转动转矩仪表的转动转矩 T = k I 弹簧的阻转矩弹簧的阻转矩 TC = k2 弹簧的阻转矩弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角与指针的偏转角 成正比，即成正比，即 当当 T

40、 = TC 时，可动部分停止转动，时，可动部分停止转动， 即指针的偏转角即指针的偏转角 2221kIIkk 结论结论: : 指针偏转的角度与直流电流或交流电流指针偏转的角度与直流电流或交流电流 有效值的平方成正比。有效值的平方成正比。 线圈通入电流线圈通入电流 I 磁场磁场 线圈通入电流线圈通入电流 I 磁场磁场 固定和可动铁片均被磁固定和可动铁片均被磁化化( (同一端的极性是相同的同一端的极性是相同的) ) 可动片因受斥力而带可动片因受斥力而带动指针转动，动指针转动， 4. 优点：优点： 构造简单；价格低廉；可用于交直流；能测量构造简单；价格低廉；可用于交直流；能测量较大的电流；允许较大的过

41、载。较大的电流；允许较大的过载。 缺点：缺点： 刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡刻度不均匀；易受外界磁场及铁片中磁滞和涡流（测量交流时）的影响，因此准确度不高流（测量交流时）的影响，因此准确度不高。 测量交流电压、交流电流。测量交流电压、交流电流。螺旋弹簧螺旋弹簧固定线圈固定线圈可动线圈可动线圈 产生阻尼力产生阻尼力 FF可动线圈可动线圈固定线圈固定线圈 固定线圈中的电流固定线圈中的电流 I1 ( ) 磁场磁场 可动线圈中的电流可动线圈中的电流 I2 ( )与磁场相互作用与磁场相互作用电磁电磁力力 F 线圈受到转矩线圈受到转矩 T 线圈和指针转动，线圈和指针转动， 仪表的转动转矩仪表的

42、转动转矩弹簧的阻转矩弹簧的阻转矩 TC = k2 弹簧的阻转矩弹簧的阻转矩TC与指针的偏转角与指针的偏转角 成正比，即成正比，即 当当 T = TC 时，可动部分停止转动，时，可动部分停止转动， 即指针的偏转角即指针的偏转角 结论结论: : 指针偏转的角度与两个电流指针偏转的角度与两个电流( (对交流为有效值对交流为有效值) )的乘积成正比。的乘积成正比。 仪表的转动转矩仪表的转动转矩 4. 优点：优点：可用于交直流；准确度较高。可用于交直流；准确度较高。 缺点：缺点：受外界磁场影响大；受外界磁场影响大；不能承受较大过载。不能承受较大过载。3. 用途用途 测量交直流电压、电流及功率。测量交直流

43、电压、电流及功率。IRRRIA000 IRRRIA0A0 100A IIRR1 :00A IIRR解解0.100510.005120 0V00RRRUU 0V00RRRUU 1)(00V UURR1)( :00V UURR解解10k1)50300(2000 零欧姆零欧姆调整调整机械零机械零位调整位调整200100504030201050100200300400500246810101522A-V-010V-dB-10V.mA10V+dB+50010 100500255110k1k10010150550500500100VAmAV转换开关转换开关 DT-830 DT-830型万用表的面板图型万用

44、表的面板图POWEROFF ONBEChFE晶体管晶体管插孔插孔显示器电源开关电源开关转换开关转换开关输入输入插座插座hFEDCAVACACADCV10AmACOMV213 cos21IkI UIcosk Pk AZiABZCZiBiC TIUtiuTP0AACAAC1 cosd1AZiABZCZiBiC TIUtiuTP0BBCBBC2 cosd1AUCUBIAICIBUACUBCU cosIUll3 *ABC 三相功率表的连接图三相功率表的连接图兆欧表构造示意图兆欧表构造示意图10001000500500200200100100303010100 0F2NSUI2RxRI1+ +- -MF

45、2IF1F1永永久久磁磁铁铁磁场是不磁场是不均匀的均匀的RRUI11xRRUI2210001000500500200200100100303010100 0F2NSUI2RxRI1+ +- -MF2IF1F1)( 21IIf 或或)()()(3112221ffkfkII RRRRIIx1221)()()(1221xxRfRRRRfIIf教学目的：教学目的： 掌握电路的概念和基本物理量及组成电路掌握电路的概念和基本物理量及组成电路的理想电路元件的理想电路元件 熟练掌握基尔霍夫电压、电流定律熟练掌握基尔霍夫电压、电流定律 熟练掌握电压源与电流源的等效变换、电熟练掌握电压源与电流源的等效变换、电阻元

46、件串联和并联阻元件串联和并联重难点：重难点： 基尔霍夫电压、电流定律基尔霍夫电压、电流定律 电压源与电流源的等效变换电压源与电流源的等效变换教学知识点教学知识点3 电路的基本概念和定律电路的基本概念和定律电路的组成电路的组成10BASE-T wall plate导线导线电池电池开关开关灯泡灯泡手电筒照明电路示意图：手电筒照明电路示意图：电源：电源：将非电能转换成电能的装置（干电池、将非电能转换成电能的装置（干电池、蓄电池、发电机）或信号源。蓄电池、发电机）或信号源。中间环节中间环节：把电源与负载连接起来的部分（连：把电源与负载连接起来的部分（连接导线，开关）接导线，开关）负载负载：将电能转换成

47、非电能的用电设备（电灯、：将电能转换成非电能的用电设备（电灯、电炉、电动机）电炉、电动机）电路的组成电路的组成1 1、传输分配电能、传输分配电能电力电路电力电路电路的作用电路的作用2 2、信号的传递与处理、信号的传递与处理电子电路电子电路电路的作用电路的作用理想元件理想元件 在工程上，分析电路时，常常没有必要把器件在工程上，分析电路时，常常没有必要把器件的全部物理特性都加以考虑，把问题复杂化。的全部物理特性都加以考虑，把问题复杂化。为了为了便于对实际电路进行分析和数学表述，将实际电路便于对实际电路进行分析和数学表述，将实际电路元件理想化（模型化），即在一定条件下突出其主元件理想化（模型化），即

48、在一定条件下突出其主要的电磁性质，忽略其次要性质，把它近似地看作要的电磁性质，忽略其次要性质，把它近似地看作理想元件。理想元件，是假想出来的、只具有单一理想元件。理想元件，是假想出来的、只具有单一物理特性的元件。物理特性的元件。理想元件又可称为实际器件的理理想元件又可称为实际器件的理想化型想化型理想电阻元件理想电阻元件 （模型）（模型）下图为理想电阻、电容、电感元件的电路符号。下图为理想电阻、电容、电感元件的电路符号。理想元件理想元件 具有相同的主要电磁性能的实际电路部件，具有相同的主要电磁性能的实际电路部件， 在一在一定条件下可用同一模型表示；如灯泡、电炉丝等。定条件下可用同一模型表示；如灯

49、泡、电炉丝等。同一实际电路部件在不同的应用条件下，同一实际电路部件在不同的应用条件下，可以有不可以有不同的模型。如电感。同的模型。如电感。 电感线圈的电路模型电感线圈的电路模型注意 由一些理想元件所组成的电路就是实际电路的由一些理想元件所组成的电路就是实际电路的电路模型（电路模型（circuit modelcircuit model）。）。将电路中实际各部将电路中实际各部件用理想元件符号表示，这样画出的电路图称为实件用理想元件符号表示，这样画出的电路图称为实际电路的电路模型图，也称作电路原理图。手电筒际电路的电路模型图，也称作电路原理图。手电筒的电路模型图如下图所示。的电路模型图如下图所示。

50、电路模型电路模型电流的大小电流的大小1 1、电流的大小（强度）、电流的大小（强度） 电荷的定向移动形成电流。电荷的定向移动形成电流。它的大小用它的大小用电流强度电流强度来来描述。描述。电流的大小：单位时间内通过导体截面的电荷量。用电流的大小：单位时间内通过导体截面的电荷量。用符号符号i i表示表示大写大写I I表示直流电流表示直流电流小写小写i i表示交流电流表示交流电流单位：单位：安培（安培（A A）、毫安（）、毫安（mAmA）、微安（）、微安（A）、千安千安（kA)kA)dtdqti)(tQI 电流的参考方向电流的参考方向实际方向实际方向- -正电荷定向运动的方向。正电荷定向运动的方向。电

51、流的参考方向电流的参考方向- -任选一方向为电流正方向。任选一方向为电流正方向。图图 电流的实际方向与参考方向电流的实际方向与参考方向 电压（电压（voltagevoltage）是描述电场力对电荷做功大小）是描述电场力对电荷做功大小的物理量。在电路中，任意两点之间的电位差称为的物理量。在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。这两点的电压。 dqdwtu大写大写U U表示直流电压表示直流电压小写小写u u表示交流电压表示交流电压单位：单位：伏特（伏特（V V）、毫伏（）、毫伏（mVmV）、微伏（）、微伏（V）、千伏千伏（kV)kV)电压的大小电压的大小电压的参考方向电压的参考方向电压实际

52、方向电压实际方向- -由高电位端指向低电位端。由高电位端指向低电位端。 “+”+”表表示假定的高电位端，示假定的高电位端，“-”-”号表示假定的低电位端。号表示假定的低电位端。电压参考方向电压参考方向- -任选一方向位为电压正方向。任选一方向位为电压正方向。图图 电压的参考方向与实际方向电压的参考方向与实际方向电压的表示方法电压的表示方法注：注：U Uabab表示电压的参考方向由表示电压的参考方向由a a指向指向b b， 脚标中第一脚标中第一个字母个字母 a a表示假设电压参考方向的正极性端，第二个表示假设电压参考方向的正极性端，第二个字母字母 b b表示假设电压参考方向的负极性端。表示假设电

53、压参考方向的负极性端。电源的电动势电源的电动势- -电源内部通过电源力建立的电场正极与电源内部通过电源力建立的电场正极与负极之间的电位差。用负极之间的电位差。用E E或或e e表示，单位为表示，单位为伏特伏特。 电动势的实际方向电动势的实际方向与电压实际方向相反，规定与电压实际方向相反，规定为由负极为由负极指向正极指向正极。电动势的大小电动势的大小电动势的实际方向电动势的实际方向- -电位升高的方向电位升高的方向电动势的参考方向电动势的参考方向- -任选一方向为电动势的正方向任选一方向为电动势的正方向电动势和电压的关系：电动势和电压的关系：电动势和电压的关系电动势和电压的关系关联参考方向关联参

54、考方向 电压、电流参考方向选得一致的情况称为关联电压、电流参考方向选得一致的情况称为关联参考方向（关联正方向），可简称为电压电流关联；参考方向（关联正方向），可简称为电压电流关联；反之，电流、电压的参考方向相反称为非关联参考反之，电流、电压的参考方向相反称为非关联参考方向。方向。 例例电压电流参考方向如图中所标电压电流参考方向如图中所标，问：对，问：对A、B两部分电路电压两部分电路电压电流参考方向关联否？电流参考方向关联否？答：答：A 电压、电流参考方向非关联；电压、电流参考方向非关联； B 电压、电流参考方向关联。电压、电流参考方向关联。uBAi u u为正值说明电压的实际方向与参考方向一致

55、，为正值说明电压的实际方向与参考方向一致，否则说明两者相反。否则说明两者相反。VuVuVuVuba1,1,2,321则例如：例如：功率功率 单位时间做功大小称为功率（单位时间做功大小称为功率（powerpower），或者说），或者说做功的速率称为功率。在电路中所述的电功率即是做功的速率称为功率。在电路中所述的电功率即是电场力做功的速率，以符号或电场力做功的速率，以符号或p p表示。表示。 dttdwtp单位：瓦（单位：瓦（W W），），1W = 1 J/S = 1VA1W = 1 J/S = 1VA计算一段电路的吸收电功率时会有以下两个公式：计算一段电路的吸收电功率时会有以下两个公式： 当电压

56、、电流选用当电压、电流选用关联参考方向关联参考方向时，时， uip 当电压、电流选用当电压、电流选用非关联参考方向非关联参考方向时，时， uip 当当p p时时，电路实际，电路实际吸收功率吸收功率；当当p p时时，电路，电路实际实际发出功率发出功率。若计算一段电路的产生功率，无论、参。若计算一段电路的产生功率，无论、参考方向关联或非关联情况，所用公式与计算吸收功率时考方向关联或非关联情况，所用公式与计算吸收功率时的公式恰恰相反。的公式恰恰相反。 功率功率 注意对一完整的电路，满足：对一完整的电路，满足：发出的功率吸收的功率发出的功率吸收的功率当元件吸收功率大于零时，此元件在电路中起负载当元件吸

57、收功率大于零时，此元件在电路中起负载作用，当元件产生功率大于零时，此元件在电路中作用，当元件产生功率大于零时，此元件在电路中起电源作用起电源作用 例例 求图示电路中各求图示电路中各方框所代表的元件吸方框所代表的元件吸收或产生的功率。收或产生的功率。已知： U1=1V, U2= -3V，U3=8V, U4= -4V,U5=7V, U6= -3V，I1=2A, I2=1A,，I3= -1A 564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1功率功率 解解）（发发出出W221111IUP）（发出发出W62)3(122IUP（吸收）W1628133IUP（吸收）W3) 1() 3(366IUP）（发出

58、发出W7) 1(7355IUP）（发出发出W41)4(244IUP564123I2I3I1+U6U5U4U3U2U1两端元件两端元件：凡具有两个端钮可与外部电路相连接的元件称为两：凡具有两个端钮可与外部电路相连接的元件称为两端元件。图中所示的电路中含有端元件。图中所示的电路中含有5 5个两端元件。个两端元件。支路支路- -电路中两点之间通过同一电流的不分叉的一段电路称为电路中两点之间通过同一电流的不分叉的一段电路称为支路。支路。节点节点- -电路中电路中3 3条或条或3 3条以上支路的联接点称为节点。条以上支路的联接点称为节点。回路回路- -电路中任一闭合的路径称为回路。电路中任一闭合的路径称

59、为回路。网孔网孔- -回路内部不含支路的回路称为网孔。回路内部不含支路的回路称为网孔。基本概念基本概念表述一表述一 在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该在任一瞬时，流入任一节点的电流之和必定等于从该节点流出的电流之和。节点流出的电流之和。 所有电流均为正。所有电流均为正。表述二表述二 在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。在任一瞬时，通过任一节点电流的代数和恒等于零。可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负；也可以作可假定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负；也可以作相反的假定。相反的假定。 基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCL)KCL)KCLKCL通常用于节点，

60、并且对于包围几个节点的通常用于节点，并且对于包围几个节点的闭合面也是适用的。闭合面也是适用的。【例】列出下图中各节点的【例】列出下图中各节点的KCLKCL方程方程基尔霍夫电流定律（基尔霍夫电流定律（KCL)KCL)【例】在下图所示的电路中，【例】在下图所示的电路中，I I1 1=2A,I=2A,I2 2=5A,I=5A,I3 3=-3A=-3A，求电流求电流I I4 4。解：解：I I1 1+I+I2 2+I+I3 3+I+I4 4=0=0 例】如下图所示，例】如下图所示，I I1 1=4A,I=4A,I2 2=1A,I=1A,I4 4=-3A,I=-3A,I5 5=-2A,=-2A,求电求电