《电路检测与安装》课件学习情境2

学习情境2

一般照明电路的安装与维修学习情境2.1白炽灯电路的安装与故障排除

第一部分基础知识

第二部分拓展学习

第三部分技能实训学习情境2.2日光灯照明电路的设计与制作

第一部分基础知识

第二部分技能实训学习情境2.1

白炽灯电路的安装与故障排除

学习目标

1.会使用交流电压表、交流电流表、功率表、电度表进行参数测量。

2.能够分析白炽灯照明电路。

3.熟悉常用照明灯具、开关及插座的安装原则和要求。

4.会安装常用照明灯具、开关及插座。

5.会修复常用照明灯具的故障。

工作任务

设计、安装并检修一卧室内白炽灯照明电路。

要求：(1)卧室有顶灯。顶灯要求双控，即在门口和床头都可控制其亮灭。

(2)床头两边各有一三孔插座，插座不受开关控制。

(3)有一壁灯，开关单控。第一部分基础知识

知识链接一单相交流电

在日常生活、生产中，正弦交流电的应用最为广泛。所谓交流电，是指大小和方向随时间按确定规律变化的电流或电压。我们常用的交流电是按正弦规律变化的，称为正弦交流电，简称交流电，用符号～或AC表示。交流电又有单相交流电与三相交流电之分。家庭用电一般为单相交流电，电压为220V；工矿企业用电或动力电多数为三相交流电，电压为380V。在此只对单相交流电进行分析。

图2-1所示为一单相正弦交流电流。单相交流电的表示方法一般有三种:波形表示法、解析式表示法和相量表示法。

图2-1正弦交流电电流波形

1.波形表示法

区别不同的正弦量需要从它们变化的幅度、变化的快慢、变化的先后三方面考虑。

1)变化的幅度

图2-1为正弦交流电电流波形，Im称为幅值或最大值，是波形的最高点，反映了正弦量变化的幅度。通常用大写字母加下标m表示，如Em、Um、Im。

2)变化的快慢

ω是正弦量单位时间内变化的弧度数，称为角频率，单位为弧度/秒(rad/s)，反映了正弦量变化的快慢。T为正弦量变化一周所需要的时间，称为周期，单位为秒(s)。正弦量在单位时间内变化的次数称为频率，用f表示，单位为s－1,又称为赫兹(Hz)。我国和世界上大多数国家电力工业的标准频率为50Hz，此频率又称为工频频率，美国、日本等少数国家的工频为60Hz。频率与周期的关系为(2-1)角频率与周期及频率的关系为(2-2)由于T、f、ω之间具有一一对应关系，所以正弦量变化的快慢可用周期、频率或角频率之中的任意一个参数来描述。

3)变化的先后

正弦交流电在变化时，任意时刻正弦符号后的角度，称为正弦交流电的相位。t=0时的相位叫初相位，一般用ψ来表示。在图2-1所示的电流波形图中，ψi即为交流电流的初相位。初相位是正弦量的起始相位角度，一般用不大于180°的角表示，即|ψ|≤180°。若波形起始点在纵轴的左侧，ψ角为正；在纵轴右侧时，ψ角为负。

一个正弦量与时间的函数关系可用它的频率、初相位和振幅三个量表示，这三个量称为正弦量的三要素。

4)相位关系

两个同频率正弦量的相位关系是应用交流电时常用到的一个概念，相位间的关系可以用波形图表示，如图2-2所示，共有四种：

(1)同相关系：u与i同相，见图2-2(a)。

(2)超前、滞后关系：u超前i，或i滞后u，见图2-2(b)。

(3)反相关系：u超前或滞后i180°，见图2-2(c)。

(4)正交关系：u超前或滞后i90°，见图2-2(d)。图2-2四种相位关系

2．解析式表示法

1)正弦量解析表达式

图2-1所示的正弦交流电电流波形可用解析式表示为

i=Imsin(ωt+ψi)

(2-3)

一个单相正弦交流电电压形式的解析式为

u=Umsin(ωt+ψu)

该解析式可以很明确地表达出正弦交流电的三要素。

2)从解析式看相位关系

通过解析式也可以判断两个同频率正弦量的相位关系。对以上所列的两个同频率正弦量，电流的相位是ωt+ψi，电压的相位是ωt+ψu，其差值称为相位差，用j

表示，即j=(ωt+ψi)－(ωt+ψu)=ψi－ψu，说明相位差等于初相位之差。

如果ψi－ψu>0，称电流相位超前电压相位。

如果ψi－ψu<0，称电流相位滞后电压相位。

如果ψi－ψu=0，称这两个正弦量同相。

如果ψi－ψu=±180°，称这两个正弦量反相。

如果ψi－ψu=±90°，称这两个正弦量正交。

3)交流电流有效值

让交流电流i和直流电流I分别通过两个阻值相等的电阻R，如果在相同的时间T内，两个电阻消耗的能量相等，则称该直流电流I的值为交流电流i

的有效值。

正弦交流电有效值和其最大值之间的关系为交流电流的解析式也可用有效值表示为所有交流用电设备铭牌上标注的额定电压、额定电流都是有效值。用交流电流表和电压表测出的值也是有效值。

3.相量表示法

相量表示法涉及到复数的计算，所以先简单介绍复数知识。

1)复数及其运算

(1)复数的概念。

复数是数学中的一个定义，可用复平面上的有向线段来表示。该有向线段的长度称为复数的模，模总是取正值。该有向线段与实轴正方向的夹角θ称为复数的辐角，图2-3所示为复数A。复数A可表示为代数、三角函数、指数和极坐标4种形式。图2-3复数A代数形式：A=a+jb

三角函数形式：A=rcosθ+jrsinθ

指数形式：A=rejθ

极坐标形式：A=r∠θ

其中

(2)复数的运算法则。设两复数为A=a1+jb1=r1∠θ1B=a2+jb2=r2∠θ2①复数相等条件：实部和虚部分别相等(或模和辐角分别相等)。

若a1=a2，b1=b2，则A=B。

②加减运算：实部和实部相加(减)，虚部和虚部相加(减)。

A±B=(a1±a2)+j(b1±b2)

③乘法运算：模和模相乘，辐角和辐角相加。

A·B=r1ejθ1·r2ejθ2=r1r2ej(θ1+θ2)=r1r2∠(θ1+θ2)

④除法运算：模和模相除，辐角和辐角相减。在复数的运算中，加减一般用直角坐标或三角函数形式进行，乘除一般用指数形式或极坐标形式进行。

2)相量

(1)相量的概念。

正弦量除了用波形图及瞬时表达式表示外，还可用一个与之相应的复数表示。专门用来表示正弦量的复数称为相量。相量表示法就是用一个与正弦量一一对应的相量来表示正弦量。此相量的模是正弦量的最大值或有效值，此相量的辐角表示正弦量的初相位。例如：

对应的相量为

(2)相量图。

将同频率正弦量的相量画在复平面上，所得的图叫做相量图。一般在进行电路分析计算时，用相量图进行定性辅助分析。

①画法：把正弦量的模值用一有向线段表示，从实轴+1开始，辐角为正，逆时针到达辐角角度画有向线段；辐角为负，顺时针到达辐角角度画有向线段。同一量纲的相量采用相同的比例尺寸。

②同频率正弦量加减法的计算——平行四边形法则：正弦量和的相量等于各正弦量相量的和。若正弦量i1、i2的相量分别为、，则i＝i1＋i2的相量为。按照这一定理可进行同频率正弦量的加减运算。通常用相量图可直接求出总电流的相量，再根据相量和正弦的对应关系求取正弦量。在作图时，要求有向线段和辐角按同一比例精确画出，最后得出的结果才准确。

(3)相量图法的计算步骤。

①根据瞬时值表达式写出对应的相量形式。

②根据相量形式在复平面上画出各自的相量图。

③按平行四边形法则进行加减计算，计算后得出总电流的相量值。

④把总电流换成瞬时值表达式。

[例2-1]

已知i1＝100

sin(ωt＋45°)A，i2＝60

sin(ωt－30°)A。

试求总电流i＝i1＋i2，并作出相量图。

解：由于正弦电流i1和i2的频率相同，因此可用相量求解。

(1)先做有效值相量：

(2)用相量法求出和电流的有效值相量,相量图如图2-4所示。图2-4例2-1图

(3)将电流的有效值相量变换成电流的瞬时值表达式:知识链接二纯电阻交流电路分析

日常用电过程中，白炽灯、电烙铁、电炉等实际用电设备其电感很小，可忽略不计，它们都可看成纯电阻元件，这些用电设备的电路就可近似为纯电阻电路。

1.纯电阻电路的电压与电流关系

如图2-5(a)所示，对于电阻元件R，通过的交流电流为i，其两端的电压为u，则电阻元件的电压、电流关系为

u=Ri

(2-4a)

正弦量三要素的对应关系如下：

①Um=RIm：纯电阻电路中电压、电流的最大值与有效值之间的关系满足欧姆定律。②同频率：同一个电路中的电压、电流是同频率的正弦量。

③ψi=ψu：纯电阻电路中电压、电流的变化是同步的关系。

电阻元件电压电流之间的相量关系式为(2-4b)式中：——电阻元件的电压相量，单位为伏特(V)；

——电阻元件的电流相量，单位为安培(A)；

R——电阻元件的阻值，单位为欧姆(Ω)。纯电阻电路的电压、电流波形如图2-5(b)所示，相量图如图2-5(c)所示。图2-5纯电阻交流电路

2.纯电阻电路的功率

纯电阻元件在使用过程中将电能转换成热能。这个过程是不可逆的。电气设备的单位时间能量转换能力用有功功率来衡量。有功功率也称平均功率，是指在交流电路中，用电设备在一个周期内的瞬时功率平均值，反映电气设备单位时间内消耗电能的多少。其国际标准单位为瓦，常用单位还有千瓦。

对任何一个纯电阻的电气设备，其有功功率由下式决定：(2-5)式中：P——用电设备的有功功率，单位为瓦特(W);

U——用电设备两端的电压有效值，单位为伏特(V)；

I——用电设备上流过电流有效值，单位为安培(A)；

R——用电设备的阻值，单位为欧姆(Ω)。知识链接三功率表的选择与使用

1)功率表

功率表用以测量线路、设备的功率。

直流电路功率：P=UI

交流电路功率：P＝UIcosj

式中：U、I为负载电压和电流，对于交流，U、I分别指电压、电流的有效值；j为电流与电压之间的相位差，cosj为功率因数。电功率由电路中的电压和电流决定，因此用来测量电功率的仪表必须具有两个线圈，一个用来反映电压，一个用来反映电流，如图2-6所示。其固定线圈导线较粗、匝数较少，称为电流线圈；其可动线圈导线较细、匝数较多，并串有一定的分压电阻，称为电压线圈。测量时电流线圈要与被测电路串联，电压线圈要与被测电路并联。图2-6单相功率表原理示意图测量直流电路功率时，功率表指针的偏转角度取决于负载电流和电压的大小，测量交流电路时，其指针的偏转与负载电压、负载电流和功率因数成正比。

2)功率表的选择

(1)功率表类型选择。

测直流或单相负载的功率可用单相功率表，测三相负载的功率既可用单相功率表也可用三相功率表。

(2)功率表量程选择。

①保证所选的电流、电压量程分别大于被测电路的工作电流和电压。

②保证所选功率量程大于被测电路的功率。

3)功率表的使用

功率表接线时，电流线圈应与负载串联，电压线圈应与负载并联。电压和电流线圈各有一个接线端标有“*”号(称为发电机端，有的功率表标为“±”)，接线时标有“*”号的电流端必须接至电源的一端，而另一电流端则接至负载端。标有“*”号的电压端可接电流端的任一端，而另一电压端则并联至负载的另一端。通常在不同情况下采用不同的连接方式。

(1)当负载电阻远大于功率表电流线圈电阻时，接线应如图2-7(a)所示，称为“前接法”，其测量结果较接近实际值。

(2)当负载电阻远小于功率表电压线圈电阻时，接线应如图2-7(b)所示，称为“后接法”，其测量结果较接近实际值。

若接线正确，而功率表反偏，表明该电路向外输出功率，这时应将电流端换接一下。有些功率表装了“换向开关”，则转换换向开关即可。图2-7功率表接线方式功率表一般做成多量程，通常有两个电流量程，两个或三个电压量程，通过选用不同的电流、电压量程，可获得不同的功率量程。例如D9-W14型功率表的额定值为5A/10A和150V/300V，那么功率量程可以有四种：5A、150V量程：功率量程为250W。5A、300V量程：功率量程为1500W。10A、150V量程：功率量程为1500W。10A、300V量程：功率量程为3000W。图2-8单相功率表的接法示例

4)功率表的读数

图2-8为单相功率表的接法。功率表的表盘一般为小格，可根据测量时的满量程算出每一小格所代表的功率。测量过程中，读出指针偏转的格数，用每一小格所代表的功率乘以指针偏转格数，即为被测功率。

功率表的表盘一般按额定电压与额定电流相乘，并使功率因数cosj＝1来标值。如电压量程为300V、电流量程为

5A的功率表，表盘的满刻度值为300×5×1＝1500W。

还有功率因数为0.1的低功率因数功率表，其满刻度值为300×5×0.1=150W。

2.数字式单相功率表的使用

数字式单相功率表是通过数字面板直接显示功率测量值的，如图2-9所示。使用功率表时要为其提供电源，一般为交流220V。测功率时，电流输入端串接在电路中，根据电流大小，选择5A、1A或其他量程；电压输入端并接在电路中。图2-9数字式单相功率表面板图知识链接四单相电能表

电能表是用来测量电路消耗电能的仪表，俗称电度表、火表。单相电度表是专门为家庭使用而设计的。

1.单相电度表的选择与使用

1)电度表的分类

按电度表的结构和工作原理，可将其分为感应式(机械式)、静止式(电子式)和机电一体式(混合式)电度表。

按电度表接入电源的性质，可将其分为交流表和直流表。

按电度表安装接线方式，可分为直接接入式电度表和间接接入式电度表。家用照明中的电度表通常采用直接接入方式。按用电设备的不同，电度表又分为单相电度表和三相电度表。

电度表的准确等级有0.2、0.5、1.0、2.0等系列。

常用单相电度表如图2-10所示。图2-10常用单相电度表照明用电属于单相交流电，而电子式电度表具有测量准确度高，自身能耗低，使用寿命长，便于实现自动化管理等特点，目前得到了广泛应用。在此，我们以DDS106单相电子式电度表为例来介绍相关知识。

2)DDS106单相电度表

(1)电度表型号的意义。

电度表型号命名规则如下：

DDS106表示设计序号为106的单相电子式电度表，它采用电子线路实现电能的计量与检测，主要用来测量电压为220V，频率为50Hz的单相交流电的有功电能。DDS106具有精度高、灵敏度高、可靠性高、负荷宽、功耗低、体积小、重量轻、便于安装和管理等特点。DDS106采用无线抄表方式，可实现无线抄表及功能设置。

(2)单相电度表的基本工作原理。

DDS106单相电子式电度表由电压线圈、电流线圈、计数装置、控制装置、接线端子、支架及外壳组成。当把电能表接入被测电路时，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用，从而使铝盘得到转矩(主动力矩)而转动。负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大，即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大，转矩越大，铝盘转动也就越快。铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。以上所述就是电度表工作的简单过程。

(3)单相电度表的规格。

单相电度表的规格很多，不同厂家有不同的产品，但其工作原理是一样的。图2-11所示为DDS106系列中的一块电度表的规格。图2-11单相电子式电度表

DDS106主要技术指标：

①标定电流(5A)：指电度表能在长时间内正常运行的基本电流。

②额定最大电流(20A)：指电度表能保证准确度技术指标的最大电流值。

③额定电压(AC220V)：指电压线圈的额定工作电压。

④准确度等级(1.0级)：电度表标有①的标志，①代表电能表的准确度为1%，或称1级表。符合GB/T17215-2002。

⑤电度表常数(3200imp/kW·h)：电度表记录的电能与计数脉冲数之间关系的比例数，单位为imp/kW·h。

⑥额定频率：50Hz。

(4)单相电度表的选用。

电度表在出厂前经检验合格，加铅封，即可安装使用。应根据被测对象合理选择电度表，若电度表选得太大，使用时计量不准；反之，若电度表选得太小，又容易烧坏电度表。

正确选用电度表的基本原则是：

①电流量程的选择应使线路常用负载电流等于或接近铭牌上的标定电流。

②负载的最小电流不应低于电度表标定电流的10%。

③负载的用电量要在电度表额定值的10％以上，以免影响计量的准确度。④选用电度表要留有适当的富裕容量。一般选用的电度表容量要比被测对象正常使用的容量大2~3倍。

2.单相电度表的接线

单相电度表的一种接线方式如图2-12所示，电源火线进电度表1接线端子，从2接线端子出来后接负载。电源零线进电度表3接线端子，从4接线端子出来后接负载的另一端。具体使用电度表时，可以按照电度表铭牌上的接线图进行接线。图2-12电度表的外形图与接线图知识链接五室内白炽灯照明电路

1.设计室内白炽灯照明电路

照明灯为人们生活、学习、工作提供了各种各样的可见光源。白炽灯照明是一种常见的照明形式，由于其结构简单、使用方便、价格低廉，因此得到了广泛的应用。白炽灯照明电路由电源、电度表、总控开关、导线、灯开关、插座和照明灯具组成。图2-13所示是一个典型的白炽灯照明用电系统的实例。

1)照明电源

家用电气设备一般是单相设备，其电源由户外低压电力网供电，电网进入用户的连接导线叫做进户线。

白炽灯照明系统的进户线有三根：用L标记的叫火线，用N标记的叫零线，L线与N线宜采用不同的颜色(N线一般采用淡蓝色)，火线与零线之间的电压为交流220V。另外还有一根是保护线，又称为PE线，采用绿、黄双色绝缘层，用以连接用电器金属外壳，平时无电流通过。当用电设备发生意外时会流过故障电流，从而起到保护作用。图2-13中虚线所示即为PE线。图2-13白炽灯照明用电系统

2)电度表

单相电度表用来计量用电多少。选择单相电度表时，应考虑照明灯具和其他家用电器的耗电量，单相电度表的额定电流应大于室内所有用电器具的总电流。例如，若照明灯具、彩色电视机、电冰箱等电气设备的总功率为350W，则可选用额定电流为2A的单相电度表，它能提供的供电功率为额定电流与额定电压的乘积，即440W，可满足用电设备的需要；若家中安装了耗电量较大的空调器或电热器具，应选用额定电流为10A或20A的单相电度表。

3)配电箱

照明配电箱的作用是对整个电路的电气设备进行控制和保护。配电箱中有一个带漏电保护的总开关。在紧急事故或修理电路时只需把总开关关掉，就能切断所有电路。家庭电路中各用电器都是并联连接的，每一个用电回路称为一条支路。

在配电箱中还设置了各支路开关，用来对各用电支路进行控制，如照明分路开关、空调开关、热水器开关等。

(1)低压断路器。

低压断路器又称自动开关或空气开关，其作用是控制用电回路的通断和在用电回路发生短路、过载故障时，及时切断用电回路，有效保证用电设备的安全性。白炽灯回路可以选用DZ型塑料外壳式断路器。低压断路器如图2-14所示。图2-14低压断路器低压断路器有单极、两极、三极、四极之分(1P、2P等)。所谓“极”，即一个开关同时控制几条电路。常说的单极开关就是指仅通过控制火线的通断来实现电路的闭合与断开。两极开关则同时控制火线与零线的通断来实现电路的闭合与断开，关断后电路中不会有任何电流，常用于安全系数要求极高的场所，价格较单极开关要高出很多。在配电箱中，通常会设置总开关和分路开关，总开关一般选用带有漏电保护模块的2P开关，分路开关常选用1P开关。开关的工作电流均应等于或大于所分断的负载电流。安装低压断路器时应注意：

①低压断路器一般应垂直安装。

②低压断路器必须符合上进下出的原则，无特殊情况不允许倒进线，以免发生触电事故。

③低压断路器上、下、左、右的距离应满足有关规定，以便于散热，保证开关的正常工作。

(2)漏电保护器。

在用电过程中，人体触及带电体或设备绝缘老化时，电流会经人体流入大地，这部分电流称为漏电电流。由于漏电流很小，一般的保护装置不会动作而切断电源，这使得在用电过程中存在触电的危险。为了防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故，及时切断发生单相接地短路的故障线路，防止因漏电引起的火灾事故，通常在配电箱中安装漏电保护器。漏电保护器在用电设备漏电时能有效防止触电事故的发生。一般情况下，家庭的配电装置上安装的漏电保护器称为末级保护，要求选用快速动作型漏电保护器，其额定漏电动作电流不大于

30mA。当用电回路中的漏电电流达到30mA时，漏电保护器会发出信号使低压断路器动作，切断电源，其动作时间只有0.1s。也就是说，即便发生了触电，在0.1s以内电源就会切断，因此不可能造成严重的触电事故。漏电保护器的出现对预防各类事故的发生、及时切断电源、保护设备和人身安全提供了可靠而有效的技术手段。在照明电路中，一般使用带漏电保护模块的低压断路器。

在照明电路中安装漏电保护器时应注意：

①正常工作电流的火线和零线应接入漏电保护器，而PE线绝不能接入漏电保护器。

②在使用漏电保护器时，用电设备侧的零线与PE线也不可接错，若误把PE线当N线用，则漏电保护器无法合闸。

③漏电测试按钮应每月测试一次，以检验漏电保护器的功能。当图2-14所示的“测试按钮”按下时，断路器应跳闸。

2P带漏电保护模块的低压断路器的符号如图2-15所示。图2-15低压断路器图形符号

(3)电度表与断路器的连接。

配电箱中电度表与总开关、分路开关之间的连接如图2-16所示。图2-16电度表与低压断路器连接单相电度表共有四个接线端，从左至右分别为：电度表进火线、电度表出火线、电度表进零线、电度表出零线。

电源通过电度表后进入总开关。总开关是一个2P开关，通断时，同时控制L线和N线，总开关还带有漏电保护模块。分路开关是一个1P开关，通断时，仅控制L线。负载接在分路开关的L线与总开关的N线之间。

4)白炽灯照明电路

在照明线路中，用一个开关来控制一只或一组灯的控制方式称为一控一照明线路，这种线路在照明线路中应用最为广泛，适用于分散就近控制。

(1)照明开关。

照明开关是在照明电路中用来隔离电源或按规定能在电路中接通或断开电路的装置，如图2-17所示。图2-17照明开关常用的开关按应用结构可分为单联开关和双联开关，“联”是指同一个开关面板上有几个开关按钮。开关按控点又可分为单控开关和双控开关，“控”是指开关按钮的控制方式。单控开关指一盏灯只由一个开关来控制；双控开关指一盏灯由两个开关来控制(可以在不同的地方控制同一盏灯，比如卧室进门一个，床头一个，同时控制卧室灯)。同规格的双控开关会比单控开关价格高一些。在照明电路设计中，一般卧室里用的开关都是双控的，客厅、厨房、卫生间、阳台、过道、玄关这些地方用单控开关就够了。单联开关共有两个接线端，分别接进线和出线。在拉动或按动开关按钮时，接通或断开照明电路。为了安全用电，单联开关要接在火线上。

单联开关在电路中的符号为，单联开关的接线方式如图2-18所示。

双联开关有三个接线端，其中一个为公共端。双联开关的连接方式是：一个双控开关的公共端接火线，另一个双控开关的公共端接灯；用两根导线把一个双控开关上的其他两个端子分别接到另一个双控开关上对应的那两个端子上即可。双联开关在电路中的符号为。双联开关的接线方式如图2-19所示。图2-18单联开关的接线方式图2-19双联开关的接线方式照明开关的选用要点：

①根据用电设备电压类别(直流或交流)、额定电压和最高工作电压、额定电流选用。

②根据用电设备功能要求、安装方式及接地结构选用。

③根据用电设备使用环境(户内、户外及防护等级)选用。

④根据建筑设计时面板样式、颜色和装饰要求选用。

(2)白炽灯。

白炽灯泡发光效率较低，寿命也不长，但光色较受欢迎。白炽灯由灯泡和灯座两部分构成。图2-20所示为白炽灯泡的结构。图2-20白炽灯泡的结构白炽灯泡为热辐射光源，是靠电流加热灯丝至白炽状态而发光的。白炽灯灯泡分为普通照明灯泡和低压照明灯泡两种，具体规格按其额定工作电压分为6V、12V、24V、36V、110V和220V六种，其中36V及其以下的属于低压安全灯泡，功率一般不超过100W，用于局部照明和携带照明。普通灯泡额定电压一般为220V，功率为10～1000W，灯头有卡口和螺口之分，其中100W以上者一般采用瓷质螺纹灯口，用于常规照明。螺口式灯头在电接触和散热方面要比卡口式灯头好得多。在安装灯泡时，注意灯泡的额定工作电压与线路电压必须一致。白炽灯泡由玻璃泡壳、灯丝、支架、引线、灯头等组成。在非充气式灯泡中，玻璃泡内抽成真空；而在充气式灯泡中，玻璃泡内抽成真空后再充入惰性气体。

白炽灯泡使用时安装在灯座上。灯座又称灯头，品种繁多，常用的灯座如图2-21所示，可按使用场所进行选择。

白炽灯在电路中的符号为。

照明电路的连接规则是：火线进开关，从开关出来后接到白炽灯座的一个接线端；零线直接接入灯座的另一个接线端。对常用的螺口灯座(头)，从安全用电的角度来讲，要求火线先接开关，然后才接到螺口灯座中心弹簧片的接线桩上；零线直接接到螺口灯座螺纹的接线桩上。图2-21常用灯座

(3)插座。

插座是供移动电器设备如台灯、电风扇、电视机、洗衣机及电动机等连接电源用的。插座的种类很多，按安装位置分，有明插座和暗插座；按电源相数分，有单相插座和三相插座；按插孔数分，有两孔插座和三孔插座。目前新型的多用组合插座或接线板更是品种繁多，将两孔与三孔、插座与开关、开关与安全保护等合理地组合在一起，既安全又美观，在家庭和宾馆得到了广泛应用。

单相两孔插座水平安装时为左零右火，垂直安装时为上火下零；单相三孔扁插座是左零右火上接地，不得将PE线孔装在下方或横装。插座的容量应与用电设备的负荷相适应，每一插座只允许接一个用电器。1kW以上的用电设备其插座前应加装开关控制。

插座安装的技术要求如下：

①凡携带式或移动式电器用插座，单相应用三孔插座，三相用四孔插座，其接地孔应与接地线或零线接牢。

②明装插座离地面的高度应不低于1.3m，一般为1.5～1.8m；暗装插座允许低装，但距地面高度不低于0.3m。

③儿童活动场所应采用安全插座，采用普通插座时，安全高度不应低于1.8m。④在特别潮湿的场所不应安装插座。

⑤安装插座时，其插孔的接法是左零右火上接地。选用插座时应注意其额定值须与通过的电器和线路的电流值相匹配，如果过载，极易引发事故。

(4)照明电路的设计。

①一个开关控制一盏灯的电路。电路如图2-22所示。

②用两只双联开关在两地控制一盏灯。

有时为了方便，需要在两地控制一盏灯。例如楼梯上使用的照明灯，要求在楼上、楼下都能控制其亮、灭。用两只双联开关可以实现在两地控制同一盏灯，如图2-23所示。图2-22一个开关控制一盏灯线路图2-23用两只双联开关在两地控制一盏灯③一控一灯一插座的电路。

一个开关控制一盏灯，插座不受开关控制，如图2-24所示。图2-24一控一灯一插座电路④二灯二控(一单联一双联)一插座综合电路设计。一个单联开关控制一盏灯，两个双联开关控制另一盏灯，一个插座不受开关控制，如图2-25所示。图2-25二灯二控一插座电路

2.白炽灯照明电路的安装与检修

1)白炽灯照明电路的安装

(1)木台的安装。

安装木台时，应先在准备安装挂线盒的地方打孔，预埋木枕或膨胀螺栓，然后在木台底面用电工刀刻两条槽，在木台中间钻3个小孔，最后将两根电源线端头分别嵌入圆木的两条槽内，并从两边小孔穿出，通过中间小孔用木螺钉将圆木固定在木枕上。

(2)挂线盒的安装。

将木台上的电源线从挂线盒底座孔中穿出，用木螺钉将挂线盒固定在木台上，然后将电源线剥去2mm左右的绝缘层，分别旋紧在挂线盒接线柱上，并从挂线盒的接线柱上引出软线。软线的另一端接到灯座上，如图2-26(a)所示。由于挂线螺钉不能承担灯具的自重，因此在挂线盒内应将软线打个线结，使线结卡在盒盖和线孔处，打结的方法如图

2-26(b)所示。图2-26挂线盒的安装

(3)灯座的安装。

旋下灯头盖，将软线下端穿入灯头盖中心孔，在离线头30mm处照上述方法打一个结，然后把两个线头分别接在灯头的接线柱上并旋紧灯头盖。如果是螺口灯头，火线应接在与中心铜片相连的接线柱上，否则易发生触电事故。

(4)开关的安装。

开关不能安装在零线上，必须安装在灯具电源侧的火线上，确保开关断开时灯具不带电。开关的安装分明、暗两种方式。明开关安装时，应先敷设线路，然后在装开关处打好木枕，固定木台，并在木台上装好开关底座，然后接线。暗开关安装时，先将开关盒按施工图要求位置预埋在墙内，开关盒外口应与墙的粉刷层在同一平面上，然后在预埋的暗管内穿线，再根据开关板的结构接线，最后将开关板用木螺钉固定在开关盒上。

安装扳动式开关时，无论明装或暗装，都应装成扳柄向上扳时电路接通，扳柄向下扳时电路断开。安装拉线开关时，应使拉线自然下垂，方向与拉向保持一致，否则容易磨断拉线。

(5)插座的安装。

安装插座时，插线孔必须按一定顺序排列。对于单相两孔插座，在两孔垂直排列时，火线在上孔，零线在下孔；水平排列时，火线在右孔，零线在左孔。对于单相三孔插座，PE线在上孔，火线在右孔，零线在左孔。电源电压不同的邻近插座，安装完毕后都要有明显的标志，以便使用时识别。

2)照明电路的检修与故障排除

照明电路在运行中，会因为各种原因而出现故障，如线路老化、电器设备故障(开关、灯座、灯泡、插座)等。白炽灯电路常见的故障现象有：

(1)短路：指电流不经过用电设备而直接构成回路，也叫碰线。

(2)断路：指线路中导线断开或接触不良，使电流不能形成回路。

(3)漏电：指部分电流没有经过用电设备而白白漏跑。发生漏电时,往往耗电量有不同程度的增加,并且随着漏电程度的增大,还可能出现类似过载和短路的故障,如保险丝经常熔断、漏电保护器频繁动作及导线、用电设备过热等现象。白炽灯照明电路比较简单，故障率也很低，常见故障及处理方法如表2-1所示。第二部分拓展学习

安全用电知识之触电与触电防护

1．触电

触电是指电流通过人体的现象。触电现象发生时，会导致人体受伤甚至死亡，所以，在实际用电过程中，应避免发生触电现象。

1)触电事故种类

按照触电事故的构成方式，触电事故可分为电击和电伤。

(1)电击。

电击是电流对人体内部组织的伤害，是最危险的一种伤害，绝大多数(约85％以上)触电死亡事故都是由电击造成的。电击的主要特征有：

①伤害人体内部。

②在人体的外表没有显著的痕迹。

③致命电流较小。

按照发生电击时电气设备的状态，电击可分为直接接触电击和间接接触电击。

直接接触电击是触及设备和线路正常运行时的带电体而发生的触电现象。

间接接触电击是触及正常状态下不带电，而当设备或线路故障时意外带电的导体发生的触电现象。

(2)电伤。

电伤是由电流的热效应、化学效应、机械效应等对人造成的伤害。触电伤亡事故中，尽管大约85％以上的触电死亡事故是电击造成的，但其中大约70％含有电伤成分。

电伤的主要表现形式有：

电烧伤：电流的热效应造成的伤害，分为电流灼伤和电弧烧伤。

皮肤金属化：在电弧高温的作用下，金属熔化、汽化，金属微粒渗入皮肤，使皮肤粗糙而张紧的伤害。皮肤金属化多与电弧烧伤同时发生。电烙印：在人体与带电体接触的部位留下的永久性斑痕。斑痕处皮肤失去原有弹性和色泽，表皮坏死，失去知觉。

机械性损伤：电流作用于人体时，由于中枢神经反射和肌肉强烈收缩等作用而导致的机体组织断裂、骨折等伤害。

电光眼：发生弧光放电时，红外线、可见光、紫外线对眼睛的伤害。电光眼表现为角膜炎或结膜炎。

2)触电事故方式

按照人体触及带电体的方式和电流流过人体的途径，电击可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。

(1)单相触电。

当人体直接碰触带电设备其中的一相时，电流通过人体流入大地，这种触电现象称为单相触电，如图2-27所示。对于高压带电体，人体虽未直接接触，但由于超过了安全距离，高电压对人体放电，造成单相接地而引起的触电，也属于单相触电。图2-27单相、两相触电示意图

(2)两相触电。

人体同时接触带电设备或线路中的两相导体，或在高压系统中，人体同时接近不同相的两相带电导体，而发生电弧放电，电流从一相导体通过人体流入另一相导体，构成一个闭合回路，这种触电方式称为两相触电，如图2-27所示。

发生两相触电时，作用于人体上的电压等于线电压，这种触电是最危险的。

(3)跨步电压触电。

当电气设备发生接地故障时，接地电流通过接地体向大地流散，在地面上形成以接地体为圆心，半径为20m的带电区域，在此带电区域内，接地体对地电位最高，离圆心越远，电位越低。人或动物在此带电区域内行走时，两脚之间会形成电位差，这个电位差叫做跨步电压。由跨步电压引起的触电现象称为跨步电压触电，如图2-28所示。图2-28跨步电压触电示意图下列情况和部位可能发生跨步电压电击：

①带电导体，特别是高压导体故障接地处，流散电流在地面各点产生的电位差造成跨步电压电击。

②接地装置流过故障电流时，流散电流在附近地面各点产生的电位差造成跨步电压电击。

③正常时有较大工作电流流过的接地装置附近，流散电流在地面各点产生的电位差造成跨步电压电击。

④防雷装置受到雷击时，极大的流散电流在其接地装置附近地面各点产生的电位差造成跨步电压电击。⑤高大设施或高大树木遭受雷击时，极大的流散电流在附近地面各点产生的电位差造成跨步电压电击。

跨步电压的大小受接地电流大小、鞋和地面特征、两脚之间的跨距、两脚的方位以及离接地点的远近等很多因素的影响。人的跨距一般按0.8m考虑。

由于跨步电压受很多因素的影响以及由于地面电位分布的复杂性，几个人在同一地带(如同一棵大树下或同一故障接地点附近)遭到跨步电压电击时，完全可能出现截然不同的后果。

3)触电事故的一般规律

(1)触电事故季节性明显。

每年二、三季度事故多。特别是在6～9月，触电事故最为集中。因为这一时期天气炎热、人体衣着单薄并且多汗，触电危险性较大；同时这段时间多雨、潮湿，地面导电性增强，容易构成电击电流的回路，而且电气设备的绝缘电阻降低，容易漏电。

(2)低压设备触电事故多。

低压触电事故远远多于高压触电事故。其主要原因是低压设备远远多于高压设备，与之接触的人远比与高压设备接触的人多得多，而且人们都比较缺乏电气安全知识。例如：低压架空线路断线后不停电用手去拾火线；用手摸破损的胶盖刀闸等。

(3)携带式设备和移动式设备触电事故多。

携带式设备和移动式设备与人体接触比较紧密，不

但接触电阻小，而且一旦触电就难以摆脱电源；另一方面，这些设备需要经常移动，工作条件差，设备和电源线都容易发生故障或损坏。

(4)电气连接部位触电事故多。

在用电过程中，电路连接点由于机械牢固性较差、接触电阻较大、绝缘强度较低以及可能发生化学反应的缘故，成为用电过程中最易出问题的地方，由此导致的电气连接部位触电事故相对也较多。

(5)错误操作和违章作业造成的触电事故多。大量统计资料表明，85％以上的触电事故是由于错误操作和违章作业造成的。其主要原因是由于安全教育不够、安全制度不严和安全措施不完善、操作者素质不高等。例如：带电接照明灯具，带电修理电动工具，用湿手拧灯泡等。

(6)不同年龄段的人员触电事故不同。由于中青年工人、非专业电工、合同工和临时工是电气设备的主要操作者和使用者，并且在实际使用中经验不足，又比较缺乏电气安全知识，以致这个年龄段的人员触电事故发生较多。

2.决定触电伤害程度的因素

电流通过人体后，能使肌肉收缩动作，造成机械性损伤，电流产生的热效应和化学效应可引起一系列急剧的病理变化，使肌体遭受严重的损害，特别是电流流经心脏，对心脏损害极为严重。极小的电流就可引起心室纤维性颤动，导致死亡。决定触电伤害程度的因素主要有以下几个方面。

1)触电电流的大小

通过人体的电流越大，对人体的影响也越大。通过人体的电流大小取决于触电电压和人体电阻。因此，接触的电压越高，对人体的损害也就越大。一般将50V以下的电压作为安全电压，但在特别潮湿的环境中要用12V安全电压。

2)触电电流的种类

触电现象发生时，触电电流的种类直接影响着触电后果。通过实践验证，交流电对人体的损害作用比直流电的大，特别是工频交流电。对于工频交流电，按照通过人体的电流大小而使人体呈现不同的状态，可将电流划分为三级：

感知电流：指电流通过人体时，人体有感觉的最小电流。成年男子的感知电流是1.1mA，成年女子则为0.7mA。

摆脱电流：指电流通过人体时，人能够自主摆脱带电体的最大电流。

室颤电流：指电流通过人体时能够导致人死亡的最小电流。

3)触电电流在人体内的持续时间

电流持续时间与损伤程度有密切关系。通电时间短，对肌体的影响小；通电时间长，对肌体损伤就大，危险性也增大，特别是电流持续流过人体的时间超过人的心脏博动周期时对心脏的威胁很大，极易产生心室纤维性颤动，从而导致人的死亡。

4)触电电流通过人体的途径

触电电流通过人体的途径不同，对人体的伤害情况也不同。身体触电部位不同，触电电流通过人体的途径也不相同，对人体的损害程度就不一样。其中，以通过心脏、肺和中枢神经系统的触电电流引起的后果最为严重。一般认为，触电电流从左手到右脚，是最危险的触电途径。

5)个体特征的影响

触电现象发生时，触电者身体健康与否，性别、年龄、心理状况、精神状态等因素直接影响触电后果程度。

3.触电急救

发生触电时，现场急救具体方法如下：

1)迅速切断电源

发生触电事故时，首先要立即切断电源，使触电者脱离带电体，然后再实施抢救，这是能否抢救成功的首要因素。

使触电者脱离低压电源的常用方法有：

“拉”：指就近拉开电源开关，拔出插销或熔断器。

“切”：指用带有绝缘柄或干燥木柄的工具切断电源。

“挑”：指用干燥木棍或竹竿等挑开导线，使之脱离电源。

“拽”：救护人拖拽触电人，使其脱离带电体。“垫”：指救护人可用干燥的木板或橡胶绝缘垫塞在触电人身下使其与大地绝缘。

使触电者脱离高压电源的方法：

(1)立即电话通知有关部门停电。

(2)戴上绝缘手套，穿上绝缘靴，用相应绝缘等级的工具拉开高压开关。

(3)抛掷裸金属导线使线路短路、接地，迫使保护装置动作，断开电源。

2)对症抢救的原则

触电者脱离电源后，应立即移到通风处，并使其仰卧，迅速观察触电者是否有呼吸，摸一摸其颈部的动脉和腹股沟处的股动脉，判断是否有心跳，看一看瞳孔是否扩大，通过以上“看、听、视”的方式确定触电者目前的状态。根据判断结果，对症进行触电抢救处理。

若触电者神志清醒，但感到全身无力、四肢发麻、心悸、出冷汗、恶心，或一度昏迷，但未失去知觉，应将触电者抬到空气新鲜、通风良好的地方舒适地躺下休息，让其慢慢地恢复正常。要时刻注意保温和观察。若发现呼吸与心跳不规则，应立刻设法抢救。若触电者呼吸停止但有心跳，应用口对口人工呼吸法抢救。

若触电者心跳停止但有呼吸，应用胸外心脏挤压法进行抢救。

若触电者呼吸、心脏均已停止跳动，需同时进行胸外心脏挤压法与口对口人工呼吸法抢救。

千万不要给触电者打强心针或拼命摇动触电者，以防使触电者的情况更加恶化。抢救过程要不停地进行，在送往医院的途中也不能停止抢救。

3)口对口人工呼吸法

人工呼吸的目的是用人工的方法来代替肺的呼吸活动，使气体能有节律地进入和排出肺部，供给体内足够的氧气，充分排出二氧化碳，维持正常的通气功能。各种人工呼吸法中以口对口人工呼吸法的效果最好。

口对口人工呼吸法的操作方法如下：

(1)畅通呼吸道：将病人仰卧，解开衣领，松开紧身衣着，放松裤带，以免影响呼吸时胸廓的自然扩张。然后将病人的头偏向一边，张开其嘴，用手指清除口内中的假牙、血块和呕吐物，使呼吸道畅通。

(2)抢救者在病人的一边，以近其头部的一手紧捏病人的鼻子(避免漏气)，并将手掌外缘压住其额部，另一只手托在病人的颈后，将颈部上抬，使其头部充分后仰，以解除舌下坠所至的呼吸道梗阻。

(3)口对口人工呼吸：急救者先深吸一口气，然后用嘴紧贴病人的嘴或鼻孔大口吹气，同时观察胸部是否隆起，以确定吹气是否有效和适度。

(4)吹气停止后，急救者头稍侧转，并立即放松捏紧鼻孔的手，让气体从病人的肺部排出，此时应注意胸部复原的情况，倾听呼气声，观察有无呼吸道梗阻。

如此反复进行，每分钟吹气12次，即每5秒吹一次。

4)胸外心脏挤压法

胸外心脏挤压法指有节律地以手对心脏挤压，用人工的方法代替心脏的自然收缩，从而达到维持血液循环的目的，此法简单易学，效果好，不需设备，易于普及推广。

操作方法如下：

(1)使病人仰卧于硬板上或地上，以保证挤压效果。

(2)抢救者跪在病人的腰侧。

(3)抢救者以一手掌根部按于病人胸下二分之一处，即中指指尖对准其颈部凹陷的下缘，当胸放一手掌，另一手压在该手的手背上，肘关节伸直。依靠体重和臂、肩部肌肉的力量，垂直用力，向脊柱方向压迫胸骨下段，使胸骨下段与其相连的肋骨下陷3~4cm，间接压迫心脏，使心脏内血液搏出。

(4)挤压后突然放松(要注意掌根不能离开胸壁)，依靠胸廓的弹性使胸骨复位，此时心脏舒张，大静脉的血液回流到心脏。

按照上述步骤连续操作，每分钟需进行60次，即每秒一次。安全用电知识之用电安全防护措施

安全用电包括供电系统的安全、用电设备的安全及人身安全三个方面，供电系统的故障可能导致用电设备的损坏或人身伤亡事故，而用电事故也可能导致局部或大范围停电，甚至造成严重的社会灾难。

1.绝缘

良好的绝缘是设备和线路正常运行的必要条件，也是防止触电事故的重要措施。用电过程中，采用电工绝缘材料来实现绝缘性能。电工绝缘材料除了具有绝缘性能外，还兼具有散热、冷却、机械支撑、固定、灭弧等性能，应用时要求电工绝缘材料的电阻率要在109Ω·m以上。在用电过程中，强电场、热击穿、电化学击穿、老化都会造成电工材料的绝缘性能下降甚至丧失。电工绝缘材料的性能好坏取决于其绝缘电阻的大小。在低压用电过程中，对电工绝缘材料绝缘电阻的要求是：线路和设备绝缘电阻应不小于0.5MΩ；携带式电气设备的绝缘电阻应不小于

2MΩ。

2.安全电压

安全电压是指在各种不同环境条件下，人体在接触到带电体后，人体各部分组织如皮肤、心脏等不发生任何损伤的电压。

交流工频安全电压的上限值是：在任何情况下，两导体间或任一导体与地之间的电压都不得超过50V。我国安全电压的额定值为42V、36V、24V、12V、6V。如手提照明灯、危险环境的携带式电动工具应采用36V安全电压，金属容器内、隧道内、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，应采用24V或12V安全电压，以防止因触电而造成的人身伤害。

3.屏护、间距与安全标志

1)屏护

采用遮拦、护罩、护盖、箱闸等把带电体同外界隔离开来的措施叫做屏护。

用作屏护装置的材料应具有一定的机械强度和耐火性能，对于金属材料制成的屏护，使用时必须接地或接零线。

2)安全距离

使带电体与大地、带电体与其他设备以及带电体与带电体之间保持一定的电气安全距离，是防止直接触电和电气事故的重要措施，这种措施称电气安全距离，简称安全距离。

安全距离的作用如下：

(1)防止人体触及或接近带电体而造成触电事故。

(2)避免车辆及其他器具碰撞或过分接近带电体而造成事故。

(3)防止火灾爆炸及过电压放电和各种短路事故。

(4)保证操作和维护方便。

3)安全标志

安全标志是一些文字或图形标志，提醒相关人员注意或按标志上注明的要求去执行。

表示安全信息含义的颜色有：

红——禁止；

蓝——指令、必须遵守的规定；

黄——警告、注意；

绿——指示、安全状态、通行。

在电气上用黄、绿、红三色分别代表L1、L2、L3三个相序。

4.绝缘防护用具

绝缘防护用具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、绝缘站台等，如图2-29所示。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，必须做到使用合格的绝缘用具，并掌握正确的使用方法。图2-29绝缘防护用具安全用电知识之电气火灾消防知识

1.引发电气火灾的主要原因

电气火灾是指由电气原因引发燃烧而造成的灾害。引发电气火灾的主要原因是用电过程中电气设备过热和电火花、电弧的出现。

1)电气设备过热

电气设备工作时产生热量是正常的。例如裸导线和塑料绝缘线在工作时只要温度不超过70℃即为正常。用电过程中，短路、过载、接触不良、散热不好、电热和照明设备使用不当等都会造成电气设备出现过热现象。当电气设备过热到一定程度，极易引起电气火灾的发生。

2)电火花和电弧

电火花是电极间的击穿放电现象。用电过程中，电火花分为工作火花、事故火花两大类。大量的电火花汇集会形成电弧，电弧和电火花是导致电气火灾的直接原因。

2.电气火灾的防护措施

电气火灾防护主要致力于消除隐患、提高用电安全，具体措施如下：

1)正确选用电气装置

(1)要用合格的电气设备，破损的开关、灯头和破损的电线都不能使用，电线的接头要按规定连接法牢靠连接，并用绝缘胶带包好。对接线桩头、端子的接线要拧紧螺丝，防止因接线松动而造成接触不良。在危险环境中，使用具有相应防护等级的特殊电气设备。

(2)按规定要求设置保护装置，包括短路、过载、漏电保护设备的自动断电保护。正确采用接地、接零保护，例如应将所有不带电金属物件作等电位连接；低压配电系统的接地方式应采用TN-S系统，不得采用TN-C系统等。为防雷电安装避雷器及接地装置。相应的保护装置要定期检查。

2)正确安装电气设备

(1)合理选择电气设备的安装位置。

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。

(2)消除引燃源。

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，或将其与可能被引燃的物料用耐弧材料隔开，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。

电气设备周围的防护屏障材料必须能承受电气设备产生的高温(包括故障情况下)。应根据具体情况选择不可燃、阻燃材料或在可燃性材料表面喷涂防火涂料。

3)遵守电气操作规程，保障电气设备的正常运行

(1)正确使用电气设备是保证电气设备正常运行的前提。使用时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。

(2)保持各导电部分连接可靠，接地良好。

(3)保持电气设备绝缘良好、清洁、通风。

3.电气火灾的扑救

发生火灾时应立即拨打119火警电话报警，向公安消防部门求助。报警时要注意以下几点：

(1)准确报出失火方位。

(2)要报出自己的电话号码，报警后火灾现场应留人，并派人到路口迎候消防车。

(3)尽可能讲清楚是什么东西着火、着火范围。

1)扑救电气火灾时注意触电危险，首先及时切断电源

火灾，不管是否是电气方面原因引起的，首先要想办法迅速切断火灾范围内的电源。这是因为，如果火灾是电气方面原因引起的，切断了电源，也就切断了起火的火源；如果火灾不是电气方面原因引起的，也会烧坏电线的绝缘，若不切断电源，烧坏的电线会造成碰线短路，引起更大范围的电线着火。发生电气火灾后，应盖土、盖沙或使用灭火器，但决不能使用泡沫灭火器，因为其灭火剂是导电的。

2)若无法切断电源，应立即采取带电灭火的方式

为了防止触电，应注意：

(1)不得用泡沫灭火器带电灭火；带电灭火应采用干粉、二氧化碳、1211等灭火器。用二氧化碳灭火时，当其浓度达85%时，人就会感到呼吸困难，要注意防止窒息。

(2)对架空线路等空中设备灭火时，人与带电体之间的仰角不应超过45°，防止导线断落下来危及灭火人员的安全

(3)用水带电灭火时，人及所带器材与带电体之间应保持足够的安全距离。水枪喷嘴至带电体的距离：电压

110kV及以下者应不小于3m，35kV及以上者应不小于

0.6m。水枪喷嘴接地，操作人员应穿戴绝缘靴和绝缘手套。

(4)如有带电导线断落地面，应在落地点周围画警戒圈，防止可能的跨步电压电击。

3)各种灭火器的使用与保管

灭火器在不使用时，应注意对它的保管与检查，保证其随时可正常使用。常用电气灭火器的主要性能及具体保养和检查如表2-2所示。第三部分技能实训

基础技能实训

基础技能实训一灭火器的使用

一、训练内容

1.认识灭火器的结构。

2.掌握灭火器的操作方法。

二、器材准备

灭火器

三、训练要求

教师演示操作要领，学生分组练习。基础技能实训二触电急救

一、训练内容

1.学会“口对口人工呼吸法”的急救方法。

2.学会“胸外心脏挤压法”的急救方法。

二、器材准备

心肺复苏人体模型医用酒精和棉球

三、训练要求

1.老师在心肺复苏人体模型演示两种急救方法的操作步骤。

2.学生分成两人一组，相互进行两种方法的急救练习。完成工作任务

1.电路设计

在图2-30中，照明配电箱中选用带有漏电保护器的2P低压断路器作为总开关，照明分支开关选用1P开关。L1是卧室顶灯，S1、S2为两个双控开关，S1安装在门口位置，S2安装在床头，即在门口和床头都可控制灯泡亮灭。L2是卧室壁灯，S3为单控开关，可就地控制壁灯亮灭。两个单相三孔扁插座以“左零右火上为地”的接法接入回路。

2.完成电路连接

按照电路要求，按表2-3准备元器件。图2-30双灯双插座的电路清点电路中所用的设备及元器件，注意设备规格是否合乎使用要求，元器件性能是否良好，各元件额定参数和电源参数是否一致。按照电路图完成电路的连接，照明与插座应各拉一路线，走线时应沿着墙壁规范布线。

3.完成电路测试

用万用表欧姆挡检测电路的各个测点，根据检测时表针摆动情况判断电路是否正常，是否存在短路或断路，将判断结果填入自己设计的表格中。学习成果

1.进行电路设计并提供方案说明。

2.进行电路仿真设计、测试。

3.项目进程表及元件清单。

4.安装、调试好的照明电路。

5.提交工作任务完成后的说明书及总结报告。学习情境2.2

日光灯照明电路的设计与制作

学习目标

1.会进行电容器的识别与检测。

2.会进行电感线圈的识别与检测。

3.能够分析日光灯照明电路。

4.掌握电路功率因数的概念及提高功率因数的措施。

5.会设计、安装、检修日光灯照明电路。工作任务

设计、安装与检修一客厅日光灯照明电路。

要求：(1)日光灯单控。

(2)客厅预留一个三孔插座，一个两孔插座，插座不受开关控制。

(3)确定日光灯电路提高功率因数的方法。第一部分基础知识

知识链接一电感元件

1.电感器

1)实际电感线圈

在用电过程中，我们经常会接触到电感线圈，例如：变压器的线圈、电机的绕组等。所有用导线绕制而成的用电设备都是实际存在的电感线圈。

实际用到的电感线圈有以下特点：

(1)它用导线绕制而成，具有电阻，但是其阻值很小。

(2)其主要功能是在用电过程中实现电能和磁场能之间的相互转换。

由于实际电感线圈除其主要功能外还有其他特性，电气性能较复杂，故此提出了理想电感线圈的概念。

2)理想电感线圈

对电感线圈，若只考虑它的主要性能，即电能和磁场能的相互转换，这样的线圈称为理想电感线圈，简称电感元件。

电感元件通过单位电流时产生磁场的能力用自感系数来表示。自感系数简称自感，是电感元件的主要参数，它是一个与线圈的匝数、大小形状和介质有关的参数，表示线圈本身的固有特性，与电流大小无关，用L来表示(2-6)使用线圈时，线圈允许通过的电流大小通常用字母A、B、C、D、E表示，其标称电流值分别为50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。

另外，在使用电感时，品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效电阻的比值，即(2-7)线圈的Q值愈高，实际线圈越接近理想线圈。线圈的Q值通常为几十到几百。采用铁芯线圈、多股粗线圈均可提高线圈的Q值。实际线圈可以用电阻串电感的形式来等效。电感的电路符号如图2-31所示。图2-31电感的电路符号

3)电感元件的作用

电感在实际中应用非常广泛。利用线圈产生感应电动势时会阻碍电流的变化这一特性，在电子线路中常用电感线圈来稳定电流，与电阻器或电容器组成高通或低通滤波器及谐振电路等；日光灯电路中利用镇流器的自感现象获得点燃灯管所需的高压；电气设备中利用铁芯线圈的铁磁特性来构成磁路，以小电流形成工作所需的强磁场，可以减小电气设备的体积与重量。电感线圈也是一个储能元件，它以磁的形式储存电能，线圈电感量越大，流过电流越大，储存的电能也就越多。当然，电感线圈也存在危害性，其产生的感应高压会对电气设备的绝缘造成危害；开关通断产生的电弧会影响开关的电气性能及设备的安全运行。

2.电感元件的电压电流关系

1)感抗XL

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称为感抗XL，单位是欧姆(Ω)。它与电感L及交流电频率f的关系为

XL=ωL=2πfL

(2-8)

式中：XL——感抗，单位为欧姆(Ω)；

ω——正弦交流电的角频率，单位为弧度/秒(rad/s)；

f——正弦交流电的频率，单位为赫兹(Hz)；

L——电感元件的自感系数，单位为享利(H)。

2)电感元件的电压电流关系

如图2-32(a)所示，对于电感元件L，通过交流电流为i，其两端的电压为u，则电感元件的电压、电流关系为(2-9)正弦量三要素的对应关系分别为①Um=XLIm、U=XLI：纯电感电路中电压、电流的最大值和有效值之间的关系满足欧姆定律。②同频率：同一个电路中的电压、电流是同频率的正弦量。③ψu=ψi+90°：纯电感电路中电压、电流的关系是电压的初相位超前电流的初相位90°。图2-32电感交流电路电感元件电压与电流之间的相量关系式为(2-10)式中：——电感元件的电压相量，单位为伏特(V)；

——电感元件的电流相量，单位为安培(A)；

XL——电感元件的感抗值，单位为欧姆(Ω);

j——代表一个复数，其模为1，其辐角为90°。纯电感电路的电压、电流波形如图2-32(b)所示，相量图如图2-32(c)所示。

3.电感元件的功率

1)有功功率

对于纯电感线圈：P＝0。

纯电感不消耗能量，只和电源进行能量交换。

2)无功功率

电感元件交流电路中，存在着电源与电感元件之间的能量交换，为了衡量电感元件与外界交换能量的规模，引入无功功率，用大写字母Q表示，即

(2-11)式中：QL——电感元件的无功功率，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。

U——电感元件两端电压的有效值，单位为伏特(V);

I——电感元件流过的电流，单位为安培(A)

XL——电感元件的感抗值，单位为欧姆(Ω)。知识链接二电容元件

1.电容器

1)实际电容元件

在交流电路中，电容器也是电路的基本元件，它在电工技术中应用很广泛，例如在电力系统中用电容器调整电压，改善功率因数；在电子电路中用电容器隔断直流等。

实际用到的电容器由绝缘材料隔开的两个导体组成，两个导体上用引出线和外电路连接。电容器的主要特点：它是一个二端元件，其两个导体之间为绝缘物质，所以电容器可以储存电荷。它的