实训一：照明与配电线路

实训一：照明与配电线路【一】导线的选择与连接一、导线截面积与载流量的计算 1、一般铜导线载流量导线的安全载流量是根据所允许的线芯最高温度、冷却条件、敷设条件来确定的。 一般铜导线的安全载流量为 58A/mm2，铝导线的安全载流量为 35A/mm2。一般铜导线的安全载流量为 58A/mm2，铝导线的安全载流量为 35A/mm2。如：2.5 mm2 BVV 铜导线安全载流量的推荐值 2.58A/mm2=20A 4 mm2 BVV 铜导线安全载流量的推荐值 48A/mm2=32A 2、计算铜导线截面积利用铜导线的安全载流量的推荐值 58A/mm2，计算出所选取铜导线截面积 S 的上下范围： S=0.125 I 0.2 I（mm2） S-铜导线截面积（mm2） I-负载电流（A）3、功率计算一般负载（也可以成为用电器，如点灯、冰箱等等）分为两种，一种式电阻性负载，一种是电感性负载。对于电阻性负载的计算公式：P=UI 对于日光灯负载的计算公式：P=UIcos，其中日光灯负载的功率因数 cos=0.5。 不同电感性负载功率因数不同，统一计算家庭用电器时可以将功率因数 cos 取 0.8。也就是说如果一个家庭所有用电器加上总功率为 6000 瓦，则最大电流是 I=P/Ucos=6000/220*0.8=34(A) 但是，一般情况下，家里的电器不可能同时使用，所以加上一个公用系数，公用系数一般 0.5。所以，上面的计算应该改写成 I=P*公用系数/Ucos=6000*0.5/220*0.8=17(A) 也就是说，这个家庭总的电流值为 17A。则总闸空气开关不能使用 16A，应该用大于 17A 的。 二、导线的连接1 单股线直线驳接方法：1） 、把两线线头的芯线成 x 形相交，互相绞绕 12 圈，2） 然后板直两线头。3） 将每个线头在芯线上紧贴并绕 6 圈，用平口钳切余下的芯线，并钳平芯线的末端。两线剥缘层约 10cm。2、单股线 T 字驳接方法：1）.将支路芯线的线头与干线芯线十字相交，使支路芯线根部留出约 23mm,然后按顺时针方向绕支路芯线，缠绕 6 圈后，用钳切去余下的芯线，并钳平芯线末端。2） 较小截面芯线可先环绕成结状，然后再把支路芯线线头抽紧板直，紧密地缠绕6 圈，剪去多余芯线，钳平切口毛刺。 （干路剥绝缘层 35cm,支路 10cm）3、多股线驳接（7 股、19 股）方法：1） 先将剖去绝缘层的芯线头散开并拉直，接着把靠近绝缘层的 1/3 的芯线绞紧，然后把余下的 2/3 芯线头，分散成伞状，并将每根芯线拉直。2） 把两个伞状芯线隔根对叉，并拉平两端芯线。3） 把一端的 7 股芯线按 2、2、3 根分成三组，接着把第一组 2 根芯线板起，垂直于芯线，并按顺时针方向缠绕。4） 缠绕 2 圈后，将余的芯线向右板直，再把下边第二组的 2 根芯线板直，也按同一方向紧紧压着前 2 根芯线缠绕。5） 缠绕 2 圈后，也将余下的芯线向右板直，再把下边第三组的 3 根芯线板直，按顺时针方向紧紧压着前 4 根板直的芯线向右缠绕。6） 缠绕 3 圈后，切去每组多余的芯线，钳平线端。7） 用同样方法再缠绕另一边。 （剥绝缘层长度为 2025cm）3、多股线字驳接方法：1） 把分支芯线散开并拉直，接着把近绝缘层 1/8 的芯线绞紧，把支路线头 7/8 的芯线分成二组、一组 4 根，另一组 3 根并排齐，然后用一字螺丝刀将干线撬开二组，把支路 4 根芯线的一组插入干线两组芯线中间，而把 3 根芯线的一组支路放在干线芯线的前面。2） 把右边 3 根芯线一组在干线右边按顺时针紧紧缠绕 34 圈，钳平线端，再把左边 4 根芯线的一组按逆时针方向缠绕。3） 逆时针缠绕 45 圈后，钳平线端。19 股铜芯线驳接方法：将芯线的中间剪去 46 根芯线，连接后，在连接处尚须进行钎焊，以增加其机械强度和改善导电性能。4、羊眼圈制作作用：使导线连接牢固根据螺丝直径剥绝缘长度 根据公式 C=2r 计算单股芯线压接弯法a)绝缘层根部约 3mm 处向外侧折角 b)按略大于螺钉直径为弯成圆弧c)剪去芯线余端 d)修正圆圈成圆下图的 8 种压接都不规范；图 a 的压接圈不完整，接触面积太小；图 b 的线头根部太长，易与相邻导线碰触造成短路；图 c 的导线余头太长，压不紧，容易造成接触面积小；图 d 的压接圈径太小，装不进螺钉；图 e的压接圈不圆，压不紧，容易造成接触不良； 图 f 的余头太长，容易发生短路或触电事故；图 g 只有半个圆圈，压力住； 图 h 的软线线头未拧紧，有毛刺，容易造成短路。不规范的压接圈【二】简单照明控制线路一、照明线路的定义：是电网提供照明电压，我国标准为 220V、50HZ，照明电源取自三相四线制，低压线路上任一根相线与中性线构成照明电路的线路。二、组成：由电源、导线、开关、用电设备组成。1、开关分类：闸刀开关、平开关、按钮开关、拉线开关、86 式开关、双联开关、空气开关1）闸刀开关：A、 安装要求：垂直安装，手柄向上闭合，合闸迅速。B、 保险丝安装：呈现“S”型，方便装接，在保险丝的中点用螺丝刀轻轻压扁，短路时熔丝容易在中间烧断，方便装接，电弧不会烧坏螺丝。C、 接线要求：上进线下出线2)空气开关（空气断路器）是一种可以切断线路故障的保护器，当电路中发生短路过载，欠电压等不正常的现象时，能自动切断电路（俗称自跳闸）或在正常情况下用来作不太频繁的切换电路。A、 分类：塑料外壳式和万能式B、结构：由动、静触头、灭弧室和操作机构、电磁脱扣器、热脱扣器、手动脱扣器以及外壳等部分组成。有的空气断路器还带欠电压脱扣器。3）86 式开关型号表示方法：额定电压A、带安全门 B、带指示灯R、带熔断器1、单控 2、双控 3、3 控1、单联 2、双联 3、3 联KL：电铃开关 KT：调光 KTS：调速 PB：二极扁插 Z：三极扁插 P：二极扁圆插面板尺寸：单位 mm86 型：86*86*12.5 146 型：146*86*12.54）插座分类：按形状：扁插、圆插极数：二极、三极、四极规则：左零右相（火） 、上地 四极：上地 其它为相线三、照明裝置的安裝要求：概括八個字，四個词。即：正規、合理、牢固、和整齐。正规：是指各种灯具、开关、插座及所有附件必须按照有关规程和要求进行安裝。合理：是指选用的各种照明器具必须正确、适用、经济、可靠、安裝的位置应符合实际需要，使用要方便。牢固：是指各种照明器具安裝得牢固可靠，使用安全。整齐：是指同一使用环境和同一要求的照明器具要安裝得平齐竖直，品种规格要整齐统一，形色。四、 常用照明灯具、开关及插座的安裝：1、 白炽灯照明线路白炽灯的结构简单，使用可靠，价格低廉，裝修方便。（1）灯具：1）灯泡由灯丝、玻璃壳和灯头三部分組成。工作原理：灯泡的灯丝一般都是用制成的，当钨丝通过电流時，就被燃至白炽而发光。分类：灯泡的灯头，有插口式和螺口式两种，功率超过 300W 的灯泡，一般采用螺口式灯头，因为螺口式灯头在电接触和散热方面，都要比插口式灯头好得多。白炽灯发光效率较低，寿命也不长，但光色较受人欢迎。按其工作电压分：6V、12V、24V、36V、110V、220V 等六种。其中 36V 以下的属于低压安全灯泡。2）灯座又称灯头；品种较多。灯座的安装：灯座上两个接线端子：一个与电源的中性线连接；另一个与通过开关的火线连接。3）开关的选用和安装：开关的品种很多，按结构分单联开关和双联开关。（1） 单联开关的安装：单联开关控制白炽灯原理图： （2）双联开关的安装：双联开关控制白炽灯：二只双联开关控制一只白炽灯的接线原理图（以下） 。五、 荧光灯（日光灯）1、 荧光灯的组成： 由灯管、起辉器、镇流器、灯架和灯座等组成。1）灯管：由玻璃管、灯丝和灯丝引脚（俗称灯脚）等组成。制造：在玻璃管内壁涂有荧光材料管内抽成真空，充入少量汞和适量惰性气体（氩气） ，在灯丝上涂有电子发射物质（称电子粉）规格多种：6、8、12、15、20、30 和 40W 等。2）起辉器：由氖泡，小电容，出线脚和外壳等构成，氖泡装有动触片（U 形双金属片）和静触片。3）镇流器：由铁心和电感线圈组成。作用：为了减少磁饱和，铁心磁路中留有间隙，以增加漏磁而限制通过线圈的起动电流。还有两个作用：A、是在阴极预热时，限制灯丝所需的预热电流值，防止预热过高而烧断，并保证阴极电子发射能力；B、是在灯管起辉后，维持灯管的工作电压和限制灯管工作电流在额定值以内，以保证灯管能稳定放电。若在电源引端并联一个电容器，能起到补偿功率因数的作用。并联在氖泡上的小电容有两个作用：A、与镇流器线圈形成 LC 振荡电路，能延长灯丝的预热时间和维持脉冲电动势。B、能吸收干扰收音机和电视机之类电子装置的杂波。容量以 0.005uF 为最佳当电容击穿时，剪除后氖泡仍可应用。4）灯架： 5）灯座：分弹簧式（也叫插入式）和开启式两种。规格有小型和大型的两种。小型的只有开启式、配用 6、8 和 12W（细管）灯管，大型的适用于 15W 以上各种灯管。2、 荧光灯的工作原理：其工作全过程分起辉和工作两种状态。灯管的灯丝又叫阴极，通电后发热，称阴极预热，预热到 850900時（约通电 13S 后）阴极发射电子，但荧光灯管属长管放电发光类型，起辉前内阻较高，阴极预热发射的电子尚不能使灯管内形成回路，需要施加较高的脉冲电压，此时灯管内阻很大，镇流器因接近空载，其线圈两端的电压降极小，电源电压绝大部分加在起辉器上，在较高电压的作用下，氖泡内动、静两触片之间就产生辉光放电而逐渐发热泡内 U 形双金属片因温度上升而动作，触及静片，于是就形成起辉状态的电流回路，接着，因辉光放电停止，U 形双金属片随温度下降而复位，动、静两触片分断，于是，在电路中形成一个触发，使镇流器电感线圈中产生较高的感应电动势，出现瞬时高压脉冲，在脉冲电动热作用下，使灯管内惰性气体被电离而引起弧光电放电，随着弧光放电而使管内温度升高，液态汞就汽化游离，游离的汞蒸气弧光放电，这时就辐射出波长为 2537 的紫外丝，激励灯管内壁上的荧光材料而发出可见光，光色近似“日光色” 。3、 荧光灯原理图：4、安装要求：1）开启式灯座时，必须用细绳将灯管两端绑扎在灯架上，以防灯座松动松动时灯管坠下；2）灯架不可直接贴装在由可燃性建筑材料构成的墙或平顶上。3）灯架下放至离地 1M 高时，电源引线要套上绝缘套管，灯架背部加装防护盖，镇流器部位的盖罩上要钻通风孔，以利散热。4）灯架的电源引线必须从挂线盒中引出，一般要求一灯接一个挂线盒。【三】电能测量配电线路电能计量装置，是通过电度表等电气装置对用户消耗的电力进行计量，即对电能进行累计，以此作为电费的结算依据。低压用户的量电装置主要有进户总熔断器盒和电度表两大部分组成，但较大容量的，凡任何一相的计算负载电流达 100A 的，则应加装电流互感器。电度表又叫千瓦小时计，是计量耗电量的仪表，具有累计功能。它的种类繁多，最常用的是交流式电度表。按用途分有功电度表和无功电度表；按结构分有单相表、三相三线表和三相四线表。(一)、电度表的结构和基本工作原理交流感应式电度表由励磁、阻尼、走字和基座等部分组成，其中励磁部分又分电流和电压两部分，它的构造和基本工作原理如图所示。电压线圈是常通电流的，产生磁通 u、u 的大小与电压成正比；电流线圈在有负载时才通过电流产生磁通 ， 与通过的电流大小成正比。在构造上置 于两点，而方向相反；同时置u 于 的两点中间，如图所示；又置走字系统的铝盘于上述磁场中，因此铝盘切割上述三点交变磁场产生力矩而转动，转动速度取决于三点合力的大小。阻尼部分由永久磁铁组成，避免因惯性作用而使铝盘越转越快，以及在负载消除后阻止铝盘继续旋转。走字系统除铝盘外，尚有轴、齿轮和计数器等部分。基座部分由底座、罩盖和接线端子等组成。三相三线表、三相四线表的构造及工作原理与单相的基本一样，三相三线表由两组如同单相表的励磁系统集合而成，而由一组走字系统构成复合计数；三相四线表则由三组如同单相表的励磁系统集合而成，也由一组走字系统构成复合计数。（二） 、单相电度表的接线：单相有功电度表的接线端子，进出线有两种排列形式：一种是 1、3 接进线，2、4 接出线；另一种是 1、2 接进线，3、4 接出线。国产单相有功电度表统一规定采用前一种排列形式。如图示。电度表接线完毕，在接电前，应由供电部门把接线盒盖加铅封，用户不可擅自打开。（三） 、三相表的接线公用低压电网中，任何一相计算负载电流超过 100A 的用户是不少的，而制造100A 以上的电度表，是不经济的。所以，在这类用户的量电装置中，必须装置电流互感器，把通过主回路的电流按比例地变小，再由电度表对变小了的电流进行计量；结算用电量时，把电度表的耗电记录，乘以互感器的电流变小倍数，就是实际耗电量。一、电度表直接测量1、三相三线电度表直接测量原理图：2、三相四线电度表直接测量原理图：二、电度表直接测量电流互感器与有功电度表配用时，有以下几点要求： 与电流感器一次侧接线端子连接时，可以采用铝芯导线或铝排；但与二次侧接线端子连接的则必须采用铜芯导线。 与二次侧接线端子连接的导线的截面积，应选用 1.5 或 2.5mm2的单股铜芯绝缘线；中间不得有接头，也不可采用软线；并应把进出线穿入电线管内加以保护（不可同穿在电压回路的一根电线管内，以利安全和便于区别） ，管径不可小于15mm。 电流互感器二次侧标有“K1”或“+”的接线端子要与电度表电流线圈的进线端子连接；标有“K2”的或“-”的接线端子要与电流线圈的出线端子连接，不可接反（在实际连接时，应把三个电流线圈出线端子、三个 K2 分别先进行 Y 形联结，然后把两 Y 形联结，然后把两 Y 形的中点用一根导线连在一起） ，每个接点必须连接得牢固可靠。电流感器的一次侧接线端子分别标有“L1” （或“+” ）和“L2”（或“-” ） ，其中 L1 接主回路的进线，L2 接出线，不可接反。 电流互感器二次侧的“K2” （或“-” ）接线端子、外壳和铁心都必须进行妥善而可靠的接地。 电流互感器宜装在电度表板上方。1、三相三线表的接线：如图示，这种三相电能表需配用两只同规格的电流互感器。接线时，把总熔丝盒下接线桩头引出来的三根相线分别与两只电流互感器一次側的“L1”的接线端子连接，并分别接到电能表 2、7 接线桩头，电流互感器一次側的“L2” 接负载；电流互感器二次侧“K1” 分别接到电能表 1、6 接线桩头，电流互感器二次侧“K2” 分别接到电能表 3、8 接线桩头。2、三相四线表的接线：如图示，这种三相电能表需配用三只同规格的电流互感器。接线时，把总熔丝盒下接线桩头引出来的三根相线分别与三只电流互感器一次側的“L1”的接线端子连接，并分别接到电能表 2、5、8 接线桩头，电流互感器一次側的“L2” 接负载；电流互感器二次侧“K1” 分别接到电能表 1、4、7 接线桩头，电流互感器二次侧“K2” 分别接到电能表 3、6、9 接线桩头。【四】车间动力照明控制线路1、三相四线制线的应用如何在三相四线制线路上取得动力线路？我国规定，低压配电线路采用三相四线制，照明线路取之于任一根相线和中性线，频率为 50Hz、电压为