《光伏电子产品设计与实践》课件-第2章 常用电工工具与基本操作技能

第2章常用电工工具与基本操作技能

理论知识点（1）常用电工工具的用途和规格。（2）焊料和焊剂的选用。技能点（1）剥离绝缘层。（2）导线的连接方法。（3）焊接技术。（4）导线封端与绝缘层的恢复方法。。

2.1常用电工工具

2.1.1钢丝钳钢丝钳又称为钳子（见图2－1）。用途是夹持或折断金属薄板以及切断金属丝（导线）。

1-钳头2-钳柄3-钳口4--齿口5-刀口6-铡口7-绝缘套

图2－1钢丝钳

2.1.2尖嘴钳

尖嘴钳头部尖细（见图2－2）。适应于狭小的工作空间或带电操作低压电气设备；也可用来剪断细小的金属丝。它适应于电气仪表制做或维修。

图2－2尖嘴钳 2.1.3电工刀

电工刀（见图2－3）适用于电工在装配维修工作中割削导线绝缘外皮，以及割削木桩和割断绳索等。

图2－3电工刀

2.1.4螺丝刀

螺丝刀又称“起子”,螺钉旋具等。其头部形状有一字形和十字形（见图2－4）两种。

图2－4螺丝刀2.1.5剥线钳

剥线钳用来剥削截面积6mm2以下塑料或橡胶绝缘导线的绝缘层，由钳口和手柄两部分组成。其外形如图2－5所示。

图2－5剥线钳

2.1.6低压验电器

低压验电器(如图2－6所示)又称试电笔，是检验导线、电器和电气设备是否带电的一种常用工具。

图2－6低压验电器

2.1.7冲击钻

冲击钻是一种旋转带冲击的电钻，一般为可调式。外形如图2－7所示。

图2－7冲击钻

2.2导线的连接、焊接及绝缘的恢复

导线的连接方法：绞接、焊接、压接和螺栓连接等。

导线连接步骤：剥离绝缘层；导线线芯连接；接头焊接或压接；恢复绝缘。2.2.1剥离线头绝缘层

图2－8用钢丝钳勒去导线绝缘层

1.塑料硬线绝缘层的剖削(1)用钢丝钳剖削塑料硬线绝缘层

方法：按连接所需长度，用钳头刀口轻切绝缘层，用左手捏紧导线，右手适当用力捏住钢丝钳头部，然后两手反向同时用力即可使端部绝缘层脱离芯线。(2)用电工刀剖削塑料硬线绝缘层

方法：按连接所需长度，用电工刀刀口对导线成45°角切入塑料绝缘层，使刀口刚好削透绝缘层而不伤及线芯，然后压下刀口，夹角改为约15°后把刀身向线端推削，把余下绝缘层从端头处与芯线剥开，接着将余下绝缘层扳翻至刀口根部后，再用电工刀切齐。2.塑料软线绝缘层的剖削

塑料软线绝缘层剖削除用剥线钳外，仍可用钢丝钳直接剖削截面为4mm2及以下的导线。方法与用钢丝钳剖削塑料硬线绝缘层相同。

要求：不存在断股（一根细芯线称为一股）和长股（即部分细芯线较其余细芯线长，出现端头长短不齐）现象。3.塑料护套线绝缘层的剖削

塑料护套线只有端头连接，不允许进行中间连接。其绝缘层分为外层的公共护套层和内部芯线的绝缘层。公共护套层通常都采用电工刀进行剖削。

芯线绝缘层的剖削与塑料绝缘硬线端头绝缘层剖削方法完全相同，但切口相距护套层长度应根据实际情况确定，一般应在10mm以上。4.花线绝缘层的剖削

花线的结构比较复杂，多股铜质细芯线先由棉纱包扎层裹捆，接着是橡胶绝缘层，外面还套有棉织管（即保护层）。剖削时先用电工刀在线头所需长度处切割一圈拉去，然后在距离棉织管10mm左右处用钢丝钳按照剖削塑料软线的方法将内层的橡胶层勒去，将紧贴于线芯处棉纱层散开，用电工刀割去。

5.橡套软电缆绝缘层的剖削

用电工刀从端头任意两芯线缝隙中割破部分护套层。然后把割破已分成两片的护套层连同芯线（分成两组）一起进行反向分拉来撕破护套层，直到所需长度。再将护套层向后扳翻，在根部分别切断。

橡套软电缆一般作为田间或工地施工现场临时电源馈线，受外界拉力较大，所以护套层内除有芯线外，尚有2～5根加强麻线。这些麻线不应在护套层切口根部剪去，应扣结加固，余端也应固定在插头或电具内的防拉板中。6.铅包线护套层和绝缘层的剖削

铅包线绝缘层分为外部铅包层和内部芯线绝缘层。剖削时先用电工刀在铅包层上切下一个刀痕，再用双手来回扳动切口处，将其折断，将铅包层拉出来。内部芯线的绝缘层的剖削与塑料硬线绝缘层的剖削方法相同。

图2－9铅包线绝缘层2.2.2导线的连接

1．对导线连接的基本要求(1)接触紧密，接头电阻小，稳定性好。与同长度同截面积导线的电阻比应不大于１。(2)接头的机械强度应不小于导线机械强度的80%。(3)耐腐蚀。对于铝与铝连接，如采用熔焊法，主要防止残余熔剂或熔渣的化学腐蚀。对于铝与铜连接，主要防止电化腐蚀。在接头前后，要采取措施，避免这类腐蚀的存在。

(4)接头的绝缘层强度应与导线的绝缘强度一样。２．铜芯导线的连接

(1)单股铜芯线的直接连接

图2－10单股铜芯线的直接连接

(2)单股铜芯线与多股铜芯线的分支连接

图2－11单股铜芯线与多股铜芯线的分支连接

(3)多股铜芯导线的直接连接

图2－127股铜芯导线的直接连接

(4)多股铜芯线的分支连接

图2－13多股铜芯线的分支连接

3.导线与针孔接线柱的连接

(1)导线与针孔式接线柱的连接

图2－14导线与针孔式接线柱的连接

(2)线头与螺钉平压式接线桩的连接

图2－15单股芯线羊眼圈弯法

4.铝芯导线的连接连接方法

图2－16多股芯线压接圈弯法

2.2.3导线的焊接

这里讲的焊接指的是锡焊。锡焊是利用受热熔化的焊锡对铜、铜合金、钢、镀锌薄钢板等材料进行焊接的一种方法。锡焊接头具有良好的导电性、一定的机械强度以及对焊锡加热熔化后，可方便地拆卸等优点，所以在生产上应用较广。

1.电烙铁的分类

(1)外热式电烙铁

因烙铁头放在烙铁心内故称之为外热式。烙铁头由紫铜做成，具有较好的传热性能。烙铁头的体积、形状、长短与工作所需的温度和工作环境等有关。常用的烙铁头有方形、圆锥形、椭圆形等。

图2－17电烙铁的外形(2)内热式电烙铁

内热式电烙铁由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁头、烙铁心等组成。烙铁心被烙铁头包起来故称为内热式。烙铁头的温度也可以通过移动铜头与烙铁心的相对位置来调节。内热式电烙铁发热快、热效率高、体积小、重量轻，故目前用得较多。

图2－18电烙铁内部接线图(3)吸焊电烙铁(4)气焊烙铁2.烙铁的选用和使用

（1）烙铁头顶端温度要根据焊料的熔点，一般比焊料熔点高出30℃～80℃。

（2）烙铁头的形状要与被焊接物件的要求和电路板装配密度相适应。通常，尖头适合小功率焊件，椭圆形焊头用于一般的焊接。

（3）按照焊件不同选择烙铁功率，集成电路适合采用20W以下的内热式电烙铁；焊接较粗电缆及同轴电缆选用50W以下内热或45W～75W的外热式电烙铁；焊接金属底盘等较大元件，应采用100W以上外热式电烙铁。

电烙铁握法通常有三种，即反握、正握和握笔法，分别如图2－19(a)、(b)、(c)所示。

图2－19电烙铁的外形3.焊料和焊剂的选用(1)焊料

焊料一般用熔点较低的金属或金属合金制成。

对焊料有以下要求：

①焊料的熔点要低于被焊接物。

②易于与被焊物连成一体，要具有一定的抗压能力。

③导电性能良好。

④结晶速度要快。

根据熔点的不同可分为硬焊料和软焊料；根据组成成分不同可分为锡铅焊料、银焊料、铜焊料等。

常用的锡铅焊料俗称焊锡，主要由锡和铅组成，还含有锑等成分。

焊锡是由锡、铅和锑等元素组成的低熔点（185～260°C）合金。为了便于使用，焊锡常制成条状和盘丝状。

表2－1金属配比和熔点对应表

焊锡内部一般都已经夹有固体焊剂松香，所以看到的焊锡都不是实心的。常见的焊锡的直径有4mm、3mm、2.5mm和1.5mm等。(2)助焊剂①助焊剂的作用a．帮助焊料流动，焊料和助焊剂是相溶的，这将会加快液态焊料的流动速度。b.能加快热量从烙铁头向焊料和被焊物表面传递。②助焊剂的分类

分为无机、有机和树脂三大系列。

表2－3常用焊剂和性能a.无机助焊剂

主要由氯化锌、氯化铵等混合物组成，助焊效果较理想，但腐蚀性大。b.有机焊剂

多为有机酸卤化物的混合物，助焊性能也较好，但具有有机物的特性，遇热分解、有腐蚀性。c.树脂焊剂

通常从树木分泌物中提取，属于天然产物，无腐蚀性。松香是这类焊剂的代表。

松香酒精焊剂是用松香溶解在无水酒精中形成的，松香占到23％～30％。具有无腐蚀、绝缘性能好、稳定和耐湿等特点，且易于清洗，并能形成焊点保护膜。③助焊剂的选用a.如果电子元件管脚以及电路板表面都比较干净，可使用纯松香焊剂，这样的焊剂活性较弱。b.如果电子元件管脚以及焊接面上有锈渍等，可用无机焊剂。但要注意，在焊接完毕后清除残留物。c.焊接金、铜、铂等易焊金属时，可使用松香焊剂。d.焊接铅、黄铜、镀镍等焊接性能差的金属和合金时，可选用有机焊剂的中性焊剂或酸性焊剂，但要注意清除残留物。4.锡焊方法

焊接前应对母材焊接处进行清洁处理，以保证焊接质量。清洁处理后的母材要及时涂上焊剂。

常用焊接方法：(1)电烙铁加焊

适用于薄板和铜导线的焊接。(2)沾焊

用加热设备（如电炉、煤炉等）将容器中的焊锡熔化，再将涂有焊剂的焊接头浸入熔化的焊锡中实现焊接。(3)喷灯加焊

先用喷灯将母材加热并不时地涂擦焊剂，当达到合适温度时，将焊锡接触母材使之熔化并铺满焊接处。（4）多股导线的端头处理方法

先用剥线钳剥离导线的绝缘层，要正确选择口径合适的剥线钳；接着把多股导线的线头进行捻头处理，即按芯线原来的捻紧方向继续捻紧，使其成为一股，然后再上锡。

（5）同轴电缆的端头处理方法

先剥掉最外层的绝缘层，用镊子把金属编织线根部扩成线孔，剥出一段内部绝缘导线。把根部的编织线捻紧成一个引线状，剪掉多余部分。然后切掉一部分内绝缘体，露出导线，最后给导线和金属编织网的引线上锡。5.锡焊注意事项（1）电线接头、电子元器件的焊接，一定要用松香做焊剂，严禁用盐酸等带有腐蚀性焊锡膏焊接。

(2)焊接金属铁锌等物质时，可用焊锡膏焊接。(3)焊接中发现紫铜制的烙铁头氧化不易沾锡时，可将铜头用锉刀锉去氧化层，在酒精内浸泡后再用。(4)焊接电子元器件时，最好选用低温焊丝，头部涂上层薄锡后再焊接。2.2.4导线的封端

为了保证导线线头与电气设备接触良好并具