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电工作业安全技术教案第一章 电工与电子基础第一节 电的基本概念对于“电”我们首先应从以下几个方面去理解。一、物质的结构 自然界的一切物质都是由原子组成的，而原子又是由原子核和核外电子组成的，原子核带正电荷，电子带负电荷。当物体由于某种原因使得核外电子的数目增大或减少时，物质内部的正负电荷的数量不再相等，物体就会显示出带电性。 二、电流 电荷有规则的定向运动叫电流。在金属导体中，电流是自由电子在电场力作用下有规则的运动形成的。 电荷的多少即为电量。电流的大小定义为单位时间内通过导体截面的电量，用电流强度来衡量。若在时间T秒内，通过导体横截面的电量是Q库仑，则电量强度I就可以用下式表示，即 I=Q/T 注意：电流不但有大小，而且有方向。习惯上规定以电荷运动的方向为电流的正方向。在金属导体中，虽然电流实际上是自由电子定向移动形成的，但其效果和等量的 正电荷正电荷反向流动完全相同，因此电流方向与电子流方向相反。三、电压 电压又称电位差，是衡量电场做功本领大小的物理量。电压不但有大小，还有方向。对于负载来说，规定电流流进端为电压的正端，电流流出端为电压的负端。电压的方向由正指向负，即负载中电压的实际方向与电流方向一致。四、电位 电位是一个相对量，如果在电路中任选一个参考点，令其为零，则电路中某一点的电位就等于该点到参考点之间的电压，电位差就是电压。五、电动势 电动势是衡量电源将非电能转换成电能本领的物理量，定义为：在电源内部外力将单位正电荷从电源的负极移到电源正极所做的的功。电动势的方向规定为：在电源内部，由负极指向正极，即由低电位指向高电位。六、电阻 当电流通过导体时，由于自由电子在运动中不断与导体内的原子、电子相互碰撞，使其运动受到阻碍，这种导体对电流的阻碍作用。 注意：导体的电阻是客观存在的，它不随导体两端的电压的大小变化。即使没有电压，导体仍然有电阻。 实验证明，在温度一定时，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的截面积成反比，还与导体的材料有关。导体的电阻还与温度有关，通常情况下，金属的电阻都是随温度的升高。 第二节 直流电路一、电路 1. 电路的组成及电路元件的作用 电路就是电流所流经的路径，它由电路元件组成。电路元件大体可分为四类：电源负载、控制电器和保护电器以及导线。 电路通常有三种状态：通路、开路、短路。 2. 电路的分类根据通过电路的电流的不同，电路可分为直流电路和交流电路；直流电路又分为简单直流电路和复杂直流电路。二、电路的欧姆定律 电流、电压和电阻是电路中的三个基本物理量，欧姆定律反映了电路中电阻元件两端的电压与通过该元件的电流和电阻三者之间的关系。其数学表达式为 I=U/R 式中I电流（A） U电压（V） R电阻（）三、电路的功率与电能 1.电功率 电功率就是单位时间内电场力所做的功，数学表达式为 P=UI=IR=U/R ,式中 P电功率（W） U电压（V） I电流（A） R电阻（） 2.电能 功率只表示设备工作能力的大小，它们所完成的工作量，不仅决定于其功率的大小，还与它们工作的时间长短有关，即W=Pt=UIt，其中W电能（kWh） 3.焦耳楞次定律 电流通过电阻时使电阻发热的现象叫电流的热效应，即电能转化为热能的效应。焦耳楞次定律描述的就是电阻通过电流后产生的热量与电流、电阻及通电时间的关系。数学表达式为Q=I2 Rt，式中Q电阻产生的热量（J） t时间（s） 4.电阻的串联电路 在电路中，串联电路是最简单的连接方式，即将电阻依次首尾相连，使各电阻通过同一个电流。串联电路的特点（1）串联电路各处电流相等 I=I1=I2=I3=In；（2）串联电路两端总电压等于各电阻 两端电压之和 U=U1+U2+U3+Un（3）串联电路的总电阻（即等效电阻）等于各串联电阻之和 R=R1+R2+R3+Rn（4）在串联电路中，各电阻上的电压与电阻的大小成正比（5）串联电路中，各电阻消耗的功率与电阻的大小成正比。 由以上电阻串联的特点，我们可知电阻串联在实际工作中常用于分压和限流。5. 电阻的并联电路 把几个电阻的一端连接在一个节点上，另一端连接在另一个节点上，这种连接方式叫做电阻的并联。并联电路的特点：（1）电路中各电阻两端电压相等，且等于电路两端的电压。 U1=U2=U3=Un （2）并联电路的总电流为各电阻支路电流之和。 I=I1+I2+I3+In （3）并联电路总电阻（等效电阻）的倒数为各电阻的倒数之和。 根据并联电路的特点可知，在并联电路中，电流的分配与电阻大小成反比，即阻值 越大的电阻所分配到的电流越小；反之电流越大。6电阻的混联电路 电阻的串联与并联是电路最基本的连接形式。在一些电路中，既有电阻的串联，又有电阻的并联，这种电路就叫做电阻的混联。 （1）应用电阻的串联、并联特点，逐步简化电路，求出电路的等效电阻。 （2）由等效电阻和电路的总电压，根据欧姆定律求出电路的总电流。 （3）由总电流根据欧姆定律和电阻串并联的特点求出各支路的电压和电流。四、基尔霍夫定律 掌握欧姆定律和电阻的串并联的特点及其计算公式只能对简单直流电路进行具体分析，但是在实际中遇到的很多复杂电路，这样还必须掌握基尔霍夫定律。 1.基尔霍夫第一定律（又称节点电流定律） 对于电路中的任一节点，流入节点的电流之和必等于流出该节点的电流之和。 2.基尔霍夫第二定律（又称回路电压定律） 对任一回路，沿任一方向绕行一周，各电源电动势的代数和等于各电阻上电 压降的代数和。第三节 电磁感应一、直导体中产生的感应电动势通过实验我们可知直导体在切割磁力线的过程中产生的感应电动势与磁场的强度、导体的长度和金属导体切割磁力线的速度有关。产生的感应电动势的大小为 e=Blvsin 当导体垂直切割磁力线感生电动势达到最大值Em=Blv。二、闭合线圈中产生的感生电动势楞次定律内容：感生电流产生的磁场总是阻碍原磁通的变化。判断电动势和感生电流方向的方法：（1）判定原磁通的方向及其变化趋势。（2）根据楞次定律确定感生电流磁场（3）根据右手定则确定感生电动势和电流方向。三、法拉第电磁感应定律线圈中感生电动势的大小与线圈中磁通的变化速度（即变化率）成正比。四、自感结论：（1）自感电动势是通过线圈本身的电流发生变化而产生的。（2）对于线性电感，当L一定时，流过线圈的电流变化越快，自感电动势eL越大。（3）自感电动势的方向是：流过线圈的外电流i增大时，感生电流iL方向与i相反；外电流i减小时，感生电流iL与i的方向相反。五、互感第四节 单相交流电路一、交流电的概念1.什么是交流电 所谓交流电是指大小和方向都随时间做周期性变化的电动势（电压或电流）。交流电可分为正弦交流电和非正弦交流电两大类,其中非正弦交流电波形包括矩形波（方波）和三角波等。交流电应用广泛，在现代工农业生产中，几乎所有电能都是以交流形式产生出来的。主要原因：（1）交流电机比直流电机结构简单、成本低、工作可靠； （2）更重要的是可用变压器来改变交流电的大小，便于远距离输电和提供各种不同等级的电压。二、三相电源的接法产生三相电源的发动机或变压器都有三相绕组，在向负载供电时，三相绕组通常接成星形或三角形。1.电源的星形连接将电源的三相绕组的末端连接成一个公共点，始端分别用导线引出接负载，这种连接方式叫做星形连接或称Y接。从绕组的始端引出的三根导线称为相线和一根零线组成的供电方式叫做三相四线制，常用于低压配电系统；星形连接的电源也可不引出中性线，由三根相线供电，称为三相三线制，多用于高压输电。2.电源的三角形连接电源为三角形连接时，线电压等于相电压，即U线=U相。当发电机绕组接成三角形时，在三个绕组构成的回路中总电动势为零，因此在该回路中不会产生环流。但需要注意的是当一相绕组接反时，回路中的电动势不再为零，由于发电机绕组的阻抗很小，会产生很大的环流，可能烧毁发电机绕组。三、三相负载的连接在三相供电系统中三相负载的连接与三相电源的连接方法类似。1.三相负载的星形连接（1）三相对称负载（2）三相不对称负载2.三相负载的三角形连接三相交流电路可以看成是三个单相交流电路的组合，当三相电路中三相负载对称，则有三相总功率为 P=3U相I相cos。 在三相对称电路中，不论负载做三角形连接还是做星形连接，其三相电路的功率还可用线电压和线电流来表示。四、三相电路的功率 第六节 晶体管与晶闸管一、晶体二极管特性：单相导电性；应用：常用于整流检波，在电子线路中应用广泛。1晶体二极管的结构和分类2晶体二极管的伏安特性与参数（1）正向特性在二极管两端加上正向电压时，电流与电压的关系叫正向特性。当所加电压较小时，正向电流很小，二极管呈现较大的电阻，当管子两端电压超过一定值以后，电流随着电压增加得很快。（2）反向特性加上反向电压时，电流与电压的关系叫反向特性。反向漏电流基本上不随电压变化而变化。（3）反向击穿电压当反向电压高于某值时，反向电流突然增大，这个电压叫反向击穿电压。二、晶体三极管1晶体三极管的结构和工作原理晶体三极管有三个极：基极、发射极和集电极。晶体三极管可作为放大与振荡元件。2晶体三极管的主要参数共发射极电流放大系数 集电极反向电流 穿透电流 集电极最大允许电流 集电极最大允许耗散功率 反向击穿电压3晶体三级管的型号4三极管的三种基本接法（1）共发射极电路 输入阻抗较小，输出阻抗较大，电压、电流和功率放大倍数以及稳定性与频率特性较差。常用在放大电路和开关电路中。（2）共集电极电路输入阻抗大，输出阻抗小，电流放大倍数大，电压放大倍数小于1，稳定性与频率特性较好，带负载能力强。（3）共基极电路 输入阻抗小，输出阻抗大，电流放大倍数小于1，电压放大倍数较大，稳定性与频率特性较好，但需要两个独立的电源，常用在高频放大和振荡电路中。三、晶体管整流电路整流电路就是利用整流二极管的单向导电性将交流电变成直流电的电路。1单相半波整流电路整流输出直流电压值是输入端交流电压有效值的0.45倍。2单相桥式整流电路整流输出直流电压值是输入端交流电压有效值的0.9倍。四、晶闸管基础知识及其应用特点：效率高、控制特性好、反应快、寿命长、体积小、重量轻、可靠性高和维护方便。应用：可控整流、调压、无触点开关和逆变等方面。晶闸管的结构与工作原理（1）由四层半导体次叠而成，有三个PN结，外部引出三个极即阳极、阴极和控制极。（2）晶闸管的工作原理2晶闸管的主要参数额定正向平均电流 最小维持电流 正向阻断峰值电压 反向峰值电压 控制极触发电压和电流3晶闸管整流电路在电路中的应用最为广泛，除了整流外，还有调压、变频逆变和电子开关等方面的应用。第二章 电工测量第一节 电工测量的基本知识电工测量就是将被测的电量或电参数与同类标准量进行比较，从而确定出被测量大小的过程。一、电工仪表的分类电工仪表的种类很多，按结构和用途的不同，主要分为之三类。1.指示仪表（1）按仪表的工作原理分，有磁电系仪表、电磁系仪表、电动系仪表和、感应系式仪表。此外还有铁磁电动系仪表、 整流系仪表、静电系仪表等。 （2）按使用方法分为安装式和可携式两种。 （3）按测量对象的名称分，有电流表、电压表、功率表、电能表、功率因数表、频率表以及多种测量用途的万用表等。 （4）按准确度等级分类有：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0 等七个等级二、电工仪表的常用符号三、常用电工仪表简介1磁电系仪表（1）磁电系测量机构的结构1永久磁铁，2极掌，3铁芯，4线圈，5游丝，6指针，7平衡锤，8转轴（2）磁电系仪表的工作原理磁电式测量机构是根据通电线圈在磁场中受到电磁力矩而发生偏转的原理制成的。指针偏转的角度与流经线圈的电流成正比。2电磁系仪表目前安装式交流电流表、电压表大部分都采用电磁系测量机构。根据其结构型式的不同，可分为吸引型和排斥型两类。（1）吸引型电磁系仪表工作结构当线圈通有电流时，产生磁场，偏心铁片被磁化，而与固定线圈互相吸引，产生偏心力矩，而带动指针偏转。在线圈通有交流电流的情况下，由于两铁片的极性同时改变，所以仍然产生推斥力。吸引型电磁系仪表主要由以下几部分组成：固定线圈和偏心装在转轴的可动铁芯、转轴上还装有指针、阻尼翼片、游丝。工作原理结论: 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。 因指针的偏转角度与直流电流或交流有效值平方成正比，所以仪表标度尺上的刻度是不均匀的。（2）排斥型电磁系仪表电磁系仪表构造简单；价格低廉，可用于交直流，能测量较大的电流，允许较大的过载。但由于刻度不均匀；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。3电动系仪表（1）电动系仪表的结构主要由固定线圈和可动线圈及其它部件组成。可动线圈与指针及空气阻尼器的活塞都固定在轴上。 （2）电动系测量机构工作原理 固定线圈中通入直流电流I1时产生磁场，磁感应强度B1 正比于通入的直流电流的大小。如果可动线圈通入直流电流I2，则可动线圈在此磁场中就要受到电磁力的作用而带动指针偏转，电磁力F的大小与磁感应强度B1和电流I2成正比。直到转动力矩与游丝的反抗力矩相平衡时，才停止偏转。仪表指针的偏转角度与两线圈电流的乘积成正比，即：=KI1I2。对于线圈通入交流电的情况，由于两线圈中电流的方向均改变，因此产生的电磁力方向不变，这样可动线圈所受到转动力矩的方向就不会改变。设两线圈的电流分别为i1和i2，则转动力矩的瞬时值与两个电流瞬时值的乘积成正比。4感应系仪表感应系仪表主要用于做成电能表测量交流电能。（1）感应系电能表的结构感应系电能表主要由驱动元件、转动元件、计算铝盘转数的计度器及产生制动力矩的制动元件等组成。（2）感应系电能表工作原理当电压线圈和电流线圈通过交流电流时，就有交变的磁通穿过转盘，在转盘上感应出涡流，涡流与交变磁通相互作用产生转动力矩，从而使转盘转动。制动机构用来产生制动力矩，由永久磁铁和转盘组成。转盘转动后，涡流与永久磁铁的磁场相互作用，使转盘受到一个反方向的磁场力，从而产生制动力矩，致使转盘以某一转速旋转，其转速与负载功率的大小成正比。 第二节 电流与电压的测量一、电流的测量 1仪表型式和量程的选择 （l）测量直流时，可使用磁电式、电磁式或电动式仪表，由于磁电式的灵敏度和准确度最高，所以使用最为普遍。（2）测量交流时，可使用电磁式、电动式或感应式等仪表，其中电磁式应用较多。（3）要根据待测电流的大小来选择适当的仪表，使被测的电流处于该电表的量程之内，在测量之前，要对被测电流的大小有个估计，或先使用较大量程的电流表来试测，然后，再换用一个适当量程的仪表。 2测量电流的接线 （l）直流电流的测量 测量直流电流时，要注意仪表的极性和量程。在用带有分流器（RA）的仪表测量时，应将分流器的电流端钮（外侧二个端钮）注意：在测量较高电压电路的电流时，电流表应串联在被测电路中的低电位端，以利于操作人员的安全。（2）交流电流的测量 在测量大容量的交流电时，常借助于电流互感器来扩大电表的量程，电流表的内阻越小，测出的结果越准确 二、电压的测量 1电压表型式和量程的选择 和电流表在结构上基本上是一样的，只是仪表的附加装置和在电路中的接法有所不同。电压表的选择方式与电流表的选择方式相同 ，工厂内低压配电装置的电压一般为380220V，所以，在进行测量时，应使用量程大于450V的仪表，如不当心，选用量程低于被测电压的仪表，就可能使仪表损坏。2接线方式测量电路的电压时，应将电压表并联在被测电压的两端。使用磁电式仪表测量直流电压时，还要注意仪表接线钮上的“”“一”极性标记，不可接错。 为安全起见，600V以上的交流电压，一般不直接接入电压表。工厂中变压系统的电压，均要通过电压互感器，将二次侧的电压变换到100V，再进行测量。电压表的内阻越大，所产生的误差越小，准确度越高。 第三节 钳形电流表一、构造与原理 1互感器式钳形电流表通常在测量电流时，需将被测电路断开，才能使电流表或互感器的一次侧串联到电路中去。而钳形电流表的最大优点是能在不停电的情况下测量电流，而且携带方便。当握紧钳形电流表的把手时，其铁芯张开，将被测电流的导线放入钳口中，松开把手后铁芯闭合，通有被测电流的导线就成为电流互感器的原边，于是在副边就会产生感生电流，并送入整流系电流表进行测量。电流表的标度尺是按原边电流刻度的，所以仪表的读数就是被测导线中的电流值。注意：互感器式钳形电流表只能测量交流电。2电磁系钳形电流表主要由电磁系测量机构组成被测电流导线、动铁片、磁路系统等几部分。处在铁芯钳口中的导线相当于电磁系测量机构中的线圈，当被测电流通过导线时，在铁芯中产生磁场，使可动铁片磁化，产生电磁推力带动指针偏转，指示出被测电流的大小。 注意：由于电磁系仪表可动部分的偏转方向与电流极性无关，因此可以交直流两用。二、钳形电流表的使用 1测量前先估计被测电流的大小，选择合适的量程。 2测量时应将被测载流导线置于钳口中央，以避免增大误差。3钳口要结合紧密。4测量5A以下较小电流，为使读数准确，条件许可情况下，可将被测导线多绕几圈放入钳口进行测量。5测量完毕，一定要将仪表量程开关置于最大量程位置。第四节 万用表一、万用表结构及工作原理万用表是电工测量中常用的多用途、多量程的可携式仪表。它可以测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等电量，有的万用表还可以测量交流电流、电容量等。万用表的表头是一个磁电式测量机构，万用表的结构主要由测量机构（俗称表头）、测量线路、转换开关等部分组成。1直流电流的测量测量直流电流时，被测电流从“”端流入，“”端流出。2直流电压的测量 测量直流电压时，被测电压加在“”、“”两端。3.电阻测量测量电阻时，将表内电池接入电路。被测电阻接在万用表的“”、“”端，表头内就有电流通过，如果被测电阻未接入，则输入端开路，表内无电流通过，指针不偏转，所以欧姆档标度尺的左侧是“”符号；如果输入端短路，则被测电阻为0，此时指针偏转角最大，所以标度尺的右侧是“0”。 万用表中的干电池使用久了或存放时间长了端电压就会下降。这时，如将输入端短接，指针并不指0，此时，可调节万用表头上的调零电位器，使指针回0。4.交流电压测量 由于磁电式机构只能测量直流，故在测量交流电压时，需把交流变成直流后进行测量。二、万用表使用方法及注意事项 1测量前应认真检查表笔位置，红色表笔应接在标有“”号的接线柱上（内部电池为负极），黑色表笔应接在标有“”号的接线柱上（内部电池为正极）。 2根据测量对象，将转换开关拨到相应档位。有的万用表有两个转换开关，一个选择测量种类，另一个改变量程，在使用时应先选择测量种类，然后选择量程。 3读数时，要根据测量的对象在相应的标尺读取数据。 4测量电阻时应注意以下事项： （l）选择适当的倍率档，使指针尽量接近标度尺的中心部分，以确保读数比较准确。 （2）测量电阻之前，或调换不同倍率档后，都应将两表笔短接，用调零旋钮调零，调不到零位时应更换电池。 （3）环能带电测量电阻尹则不仅得不到正确的读数，还有可能损坏表头。 （4）用万用表测量半导体元件的正、反向电阻时，应用R100档，不能用高阻档，以免损坏半导体元件。（5）严禁用万用表的电阻档直接测量微安表、检流计、标准电池等类仪器仪表的内阻。 5测量电压、电流时注意事项： （1）要有人监护，如测量人不懂测量技术，监护人有权制止测量工作。（2）测量时人身不得触及表笔的金属部分，以保证测量的准确性和安全。（3）测量高电压或大电流时，在测量中不得拨动转换开关，若不知被测量有多大时，应将量限置于最高档，然后逐步向低量限档转换。（4）注意被测量的极性，以免损坏。第五节 兆欧表一、兆欧表的构造一般的兆欧表只要由手摇直流发电机、磁电系比率表以及测量线路组成。磁比率表的主要构造是一个永久磁铁和两个固定在同一转轴且彼此相差一定角度的线圈。一个线圈与电阻R串联，另一个线圈与被测电阻Rx串联，两者并联接于直流电源。二、兆欧表的工作原理测量时，两个线圈通过电流I1和I2，分别受到磁场的作用，产生两个方向相反的转矩，仪表的可动部分在转矩的作用下发生偏转，直到两个线圈产生的转矩平衡。注意：兆欧表表头与一般磁电式仪表不同，它是用电磁力代替游丝产生反作用力矩的仪表。另外，空气隙中的磁感应强度不均匀；指针的偏转角与电源电压的变化无关，电源电压U的波动对转动力矩和反作用力矩的干扰是相同的，因此兆欧表的准确度与电压无关。但测量绝缘电阻时，绝缘电阻值与所承受的电压有关。三、兆欧表的选择、使用与维护1. 兆欧表的选择（1）额定电压一定要与被测电气设备或线路的工作电压相适应；（2）测量范围要与被测绝缘电阻的范围相符合，以免引起大的读数误差。2. 兆欧表的接线 测量电气设备对地的绝缘电阻时，应将L端接到被测设备上，E端可靠接地。但测量表面不干净或潮湿的电缆的电缆的绝缘电阻时，为了准确测量，就必须使用G端。G端的作用是屏蔽表面泄漏电流。3. 兆欧表的检查测量前，摇动手摇发电机到120转/分的额定转速，观察指针是否指向无穷大；再将L和E端端接，缓慢摇动手柄，观察指针是否回零，否则说明兆欧表有故障，必须检修。4. 使用兆欧表的注意事项 测量过程中必须在被测设备和线路停电的状态下进行；连接导线不能采用双股绝缘线或绞线；摇动手柄应又慢渐快至额定转速；测量大电容设备的绝缘电阻，读数后不能立即停止摇动兆欧表，防止充电设备损坏兆欧表。第六节 电能的测量一、电能表主要技术参数 额定电压、额定电流、电能表常数二、电能表的安装接线电能表的安装要求：1电能表接线时应注意分清各接线端子；三相电能表按正相序接线；经互感器接线者极性必须正确。2电压线圈连接线应采用15 mm2绝缘铜线、电流线圈连接线直入者应采用与线路导电能力相当的绝缘铜线（6 mm2以下者用单股线）、经电流互感器接入者应采用25mm2绝缘铜线。 3互感器的二次线圈和外壳应当接地（或接零）；线路开关必须接在电能表的后方。 第七节 直流电桥一、直流单臂电桥的构造及工作原理直流单臂电桥由被测电阻Rx 和4个标准电阻组成电桥的四个臂，接成四边形，在四边形一对顶点间接入检流计，在另一对顶点间接入电池。在测量时，接通电源，调节标准电阻，使检流计指示为0，然后得到相应数值。在测量时，首先选取一定的比率臂，然后调节比较臂使电桥平衡，则比率臂倍率和比较臂读数值的乘积就是被测电阻的数值。二、直流单臂电桥的使用1使用前先将检流计的锁扣打开，调零。2接入被测电阻应采用较粗较短导线，并将接头拧紧。3使用前先将检流计的锁扣打开，调零。4当测量电感线圈的直流电阻时，应先按下电源按钮，再按下检流计按钮；测量完毕，应先松开检流计按钮，后松开电源按钮。5电路接通后，调节检流计指针。6电桥使用完毕，应先切断电源，然后拆除被测电阻。7发现电池电压不足时，应及时更换。三、直流双臂电桥的结构和工作原理双臂电桥可以消除接线电阻和接触电阻的影响，是一种测量小阻值电阻的电桥。使用方法与单臂电桥基本相同，但还要另外注意以下两点：1. 被测电阻有电流端钮和电位端钮时，要与电桥上相应的端钮相连接。要注意电位端钮总是在电流端钮的内侧，且两电位端钮之间就是被测电阻。如果被测电阻没有电流端钮和电位端钮，则应自行引出电流端钮和电位端钮，并注意其接线应尽量用粗短的导线，接线间不得绞合，并要接牢。2. 直流双臂电桥工作时电流较大，所以测量时动作要迅速，以免电池耗电量过大。第三章 触电危害与急救第一节 电流对人体的伤害一、电流对人体的伤害触电是指电流通过人体时对人体产生的生理的和病理伤害，伤害的方式分为电击和电伤两种类型。1电击 电击是由于电流流过人体而造成的内部器官在生理上的反应和病变。如刺痛、灼热感、痉挛、昏迷、心室颤动或停跳、呼吸困难或停止。是造成触电者死亡的主要原因。2电伤 电伤是由于电流的热效应、化学效应和机械效应对人体造成的伤害，最常见的电伤有三种:电烧伤、电烙印、皮肤金属化。二、影响触电后果的因素1电流强度按照人体对电流的反应和受伤害程度不同可分为：感知电流：平均值为1mA摆脱电流：成年男性为16mA致命电流：成年男性为50mA2电流通过人体持续时间3电流频率工频电流对人体的伤害最严重！4电流流过人体的途径电流通过心脏、中枢神经、呼吸系统是最危险的。因此从左手到前胸是最危险的电流路径；危险性最小的电流路径是从一只脚到另一只脚。5人体的状况6人体电阻的大小是影响触电后果的重要物理因素。第二节 人体触电的方式人体的触电方式分为直接接触触电和间接接触触电两种方式。其中直接接触触电包括单相触电、两相触电和电弧伤害；间接接触触电包括跨步电压触电和接触电压触电。一、直接接触触电人体直接触及或过分靠近电气设备及线路的带电导体而发生地触电现象叫直接接触触电。1单相触电（1）中性点直接接地的电网中(如380/220V)发生单相触电情况（2）中性点不接地电网中发生单相触电情况当在中性点不接地电网中发生单相接地时，通过人体电流与线路的绝缘电阻和对地电容的大小有关。在低压电网中，电容很小，正常情况下，电阻很大，所以通过人体的电流很小，一般不会造成对人体的伤害。但当线路绝缘下降时，或在高压中性点不接地电网中（特别是对地电容较大的电缆线路上），线路对地电容较大，通过人体的电容电流将危及人身安全。2两相触电人体同时触及带电设备或线路中的两相导体而发生地触电方式称为两相触电。两相触电时，作用于人体的电压为线电压，这种情况最危险！3电弧伤害电弧是气体间隙被强电场击穿的一种现象，人体过分接近高压带电体会引起电弧放电，使人遭受到电击或电伤。结论：直接接触触电时，通过人体的电流较大，危险性也较大，往往导致死亡事故，因此要设法防止直接接触触电。二、间接接触触电电气设备绝缘损坏而发生接地短路故障，使原来不带电的金属外壳带有电压，人体触及就会发生触电，称为间接接触触电。1. 接地故障电流入地点附近地面电位分布当电气设备发生碰壳故障，导线断裂落地或线路绝缘击穿而导致单相接地故障时，电流便经接地体或导线落地点呈半球形向地中流散。在距电流流入点越近的地方，由于半球面较小故电阻大，接地电流流过此处的电压也较大，所以电位高。反之，远离接地体的地点电阻小，电位低。试验表明：在离开电流接入点20m以外的地方，半球面已经相当大了，已经没有什么电阻存在，故该处的电位已经近于0。注意：电工技术上所谓的“地”就是指接地体20m以外的地，即零电位的地。通常我们所说的电气设备对地电压就是指带电体对此零电位点的电位差。在扩散电流形成的半球内部，任意一点对零电位的电压沿半球半径的方向是逐步降低的。2接触电压及接触电压触电（1）接触电压当电气设备因绝缘损坏而发生接地故障时，接地电流流过接地装置时，在大地表面形成分布电位，如果人体的两个部位（同时是手合脚）同时触及漏电设备的外壳和地面时，人体所承受的电压就称为接触电压。（2）接触电压触电由于受接触电压作用而导致的触电现象称为接触电压触电。跨步电压是指电气线路或设备发生接地故障时，在接地电流入地点周围电位分布区（半径20m内）行走的人，其两脚处于不同电位，两脚之间（一般人跨步约为0.8m）的电位差。3跨步电压及跨步电压触电注意：人体距电流入地点越近，承受的跨步电压越高。通过上述介绍，我们知道接触电压和跨步电压的大小与接地电流的大小、土壤电阻率、设备的接地电阻和人体位置等因素有关第三节 触电急救一、触电事故的特点多发性、突发性、季节性和高死亡率二、触电急救触电急救的第一步是使触电者迅速脱离电源，第二步是现场救护。1触电急救的要点抢救迅速与救护得法。2解救触电者脱离电源的方法（1）脱离低压电源的方法可用五个字简单概括，即“拉”、“切”、“挑”、“拽”和“垫”。拉：就进拉开电源开关、拔出插头或瓷插熔断器。切：当电源开关、插座或熔断器离现场较远时，可用带有绝缘柄的利器切断电源线。挑：导线搭落在触电者身上或压在身下，可用干燥的木棒、竹竿等挑开。拽：救护人员可戴上手套或在手上包缠干燥的衣物等绝缘物品拖拽触电者，使之脱离电源。垫：如果触电者由于痉挛，手指紧握导线，或导线缠在身上，可先用干燥的木板塞进触电者身上，使其与打得到绝缘，然后在采取其它办法切断电源。（2）脱离高压电源的方法立即电话通知有关供电部门拉闸断电。电源开关离触电现场不太远，可戴上绝缘手套，穿上绝缘靴拉开高压断路器往架空线路抛挂裸金属软导线，人为造成线路短路，迫使继电保护动作。如果触电者触及断落在地上的带电高压导线，且尚未确认线路无电之前，救护人员应穿上绝缘靴或临时双脚并拢跳跃接近触电者。（3）使触电者脱电源的注意事项救护人不得采用金属或其他潮湿物品作为救护工具；未采取绝缘措施前，救护人不得直接触及触电者的皮肤和潮湿的衣服；在拽拉触电者脱离电源过程中，救护人宜用单手操作；触电者位于高位时，应采取措施预防触电者脱离电源后坠落；夜间发生触电事故时，应考虑切断电源后的临时照明问题。3现场救护 （1）触电者未失去知觉的救护措施（2）触电者已失去知觉的抢救措施（3）对“假死”者的急救措施4抢救触电者生命的心肺复苏法 （1）通畅气道 先清除口中异物，然后采用仰头抬颌法通畅气道。（2）口对口（鼻）人工呼吸（3）胸外按压5现场救护中的注意事项 （1）抢救过程中应适时对触电者进行再判定；（2）抢救过程中移送触电伤员时应注意相应事项；（3）伤员好转后的处理；（4）慎用药物；（5）触电者死亡的认定抢救时间应坚持6小时以上直到救活或医生做出临床死亡的认定为止。只有医生才有权认定触电者经抢救无效死亡。注意：三、外伤救护.对于一般性的外伤创面，可用无菌生理盐水或清洁的温开水冲洗后，再用消毒纱布或干净的布包扎，然后将伤员送往医院。第四章 防触电技术第一节 绝缘防护一、绝缘防护的作用使用绝缘材料将带电导体封护或隔离起来，使电气设备及线路能正常工作，防止人身触电事故的发生。二、常用绝缘材料电工技术上将电阻率在1000Mm以上的材料称为绝缘材料。绝缘材料按形态分为气体、液体、固体绝缘材料；按化学性质可分为无机、有机和混合绝缘材料。常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化碳、六氟化硫等。液体绝缘材料有变压器油、电容器油、电缆油、硅油、蓖麻油等。固体绝缘材料使用最广泛。绝缘性能包括电气性能、机械性能、热性能、吸潮性能、化学稳定性以及抗生物性等。引起绝缘电气性能过早恶化和破坏的原因主要有：（1）产品制造质量低劣；（2）在搬运、安装、使用及检修过程中受到机械损伤；（3）由于设计、安装、使用不当，绝缘材料与其工作条件不相适应。耐热性能是绝缘材料的重要性能之一。绝缘材料温度升高后，其绝缘性能将下降。绝缘材料容许的极限工作温度称为耐热等级。三、预防电气设备绝缘事故的措施（1）不使用质量不合格的电气产品；（2）搬运、安装、运行和维修中避免绝缘受机械损伤、受潮、脏污；（3）按规程和规范安装；（4）按工作环境和使用条件正确选用电气设备；（5）按照技术参数使用电气设备；（6）正确选用绝缘材料；（7）按规定周期和项目对电气设备进行绝缘预防性试验，对有绝缘缺陷的设备及时进行处理；（8）改善绝缘结构；第二节 屏护屏护就是用防护装置将带电部位、场所或范围隔离开来。其作用主要有：（1）防止工作人员意外碰触或过分接近带电体；（2）作为检修部位与带电体的距离小于安全距离时的隔离措施；（3）保护电气设备不受机械损伤。常用的屏护装置有遮拦、护罩、护盖、围墙等。一、遮拦用于室内高压配电装置，宜做成网状，金属遮拦必须妥善接地并加锁。二、栅拦用于室内、室外配电装置，金属制作的栅拦应妥善接地。三、围墙室外落地安装的变配电设施应有完好的围墙。四、保护网保护网分为铁丝网和铁板网两种。屏护装置应符合间距的要求及有关规定，并根据需要配以明显标志，以引起人们的注意。要求较高的屏护装置还应装设信号指示和连锁装置。所有的屏护装置应符合防火、防风要求并具有足够的机械力学强度。第三节 安全距离安全距离又称间距，是指为防止发生事故或短路故障而规定的带电体之间、带电体与地面之间、带电体与其他设施之间、工作人员与带电体之间必须保持的最小距离或最小空气间隙。安全距离的大小取决于电压的高低、设备的类型和安装方式等，并在规程中作出明确规定。一、线路间距架空线路导线与地面或水面的距离不应低于所规定的数值。 架空线路应避免跨越建筑物，架空线路不应跨越燃烧材料作屋顶的建筑物。架空线路必须跨越建筑物时，应与有关部门协商并取得有关部门的同意。架空线路与建筑物的距离不应低于规定的数值。 架空线路导线与街道或厂区树木的距离不应低于所规定的数值。 架空线路应与有爆炸危险的厂房和有火灾危险的厂房保持必要的防火间距，与铁道、道路、管道、索道及其它架空线路之间的距离应符合有关规程的规定。 几种线路同杆架设时应取得有关部门同意，并应符合下列要求： 1电力线路在通讯线路上方，高压线路在低压线路上方。 2通讯线路与低压线路之间的距离不得小于15m；低压线路之间不得小于06m；低压线路与10kV高压线路之间不得小于12m；l0kV高压线路与10kV高压线路之间不得小于08m。 10kV接户线对地距离不应小于40m；低压接户线对地距离不应小于25m；低压接户线跨越通车街道时，对地距离不应小于6m；跨越通车困难的街道或人行道时，不应小于35m。 直接埋地电缆埋设深度不应小于07m。 二、设备间距变配电设备各项安全距离一般不应小于规定的数值。 室内安装的变压器，其外廓与变压器室四壁应留有适当距离。变压器外廓至后壁及侧壁的距离，容量l000kVA及以下者不应小于06m，容量1250kVA及以上者不应小于08m；变压器外廓至门的距离，分别不应小于08m和10m。 配电装置的布置，应考虑设备搬运、检修、操作和试验方便 。为了工作人员的安全，配电装置需保持必要的安全通道。 低压配电装置正面通道的宽度，单列布置时不应小于15m；双列布置时不应小于2m。 低压配电装置背面通道应符合以下要求： 1宽度一般不应小于lm，有困难时可减为08m。 2通道内高度低于23m无遮栏的裸导电部分与对面墙或设备的距离不应小于lm；与对面其它裸导电部分的距离不应小于15m。 3通道上方裸导电部分的高度低于23m时，应加遮护，遮护后的通道高度不应低于19m。 配电装置长度超过6m时，屏后应有两个通向本室或其它房间的出口，且其间距离不应超过15m。 室内吊灯灯具高度一般应大于25m；受条件限制时可减为22m；如果还要降低，应采取适当安全措施。当灯具在桌面上方或其它人碰不到的地方时，高度可减为15m。户外照明灯具一般不应低于3m；墙上灯具高度允许减为25m。 三、检修间距在检修工作中，为了防止人体及其所携带工具触及或接近带电体，必须保证足够的检修间距。 在低压工作中，人体或其所携带工具与带电体的距离不应小于01m。 在高压无遮栏操作中，人体或其所携带工具与带电体之间的最小距离，10kV及以下者不应小于07m；2035kV者不应小于10m。用绝缘杆操作时，上述距离分别可减为04m和06m。不能满足上述距离时，应装设临时遮栏。在线路上工作时，人体或其所携带工具与临近线路带电导线的最小距离，10kV以下者不应小于10m；35kV者不应小于25m。 第四节 安全距离从保护人身安全的意义来说，我们把人头持续接触而不会使人直接致死或致残的电压叫做安全电压。安全电压是为防止触电事故而采用的特定电源供电的电压系列，其涵义有三：（1）采用安全电压可以防止触电事故；（2）安全电压必须由特定的电源供电；（3）安全电压有一系列的数值，各适用于一定的用电环境。一、安全电压值安全电压值Us的规定是以通过人体的电流Is（不超过安全电流30mA）与人体电阻Rb的乘积为依据的。即 Us = Is Rb。理论上安全电压不是确定值，但我们能在一定条件下对安全电压的上限值作出规定：人体在状态正常、手脚皮肤干燥的情况下，在接触电压有较大危险性场所，可取安全电流 Is =30mA，人体电阻Rb=1700，相应工频安全电压上限值为 Us = Is Rb= 30mA170050V。二、安全电压的选用我国规定工频有效值的额定值有42V、36V、24V、12V和6V。特别危险环境中使用的手持电动工具应采用42V安全电压；有电击危险环境中使用的手持照明灯和局部照明灯应采用36V或24V安全电压；金属容器内、特别潮湿处等特别危险环境中使用的手持照明灯应采用12V安全电压；水下作业等场所应采用6V安全电压。当电气设备采用24V以上安全电压时，必须采取直接接触电击的防护措施。三、安全电压的取得为了确保人身安全，提供安全电压的电源必须符合下列条件：（1）安全电压必须由双绕组变压器降压获得，而不能由自耦变压器或分压器获得。（2）工作在安全电压下的电路，必须与其他电路系统和任何无关的可导电部分实行电气上的隔离。（3）当电气设备采用24V以上安全电压时，必须采取防止直接接触带电体的保护措施。（4）安全变压器的铁芯和外壳均应接地，以防止一、二次侧绕组间绝缘击穿时高压窜入低压回路引起触电事故；此外，还应在高低压回路中装设熔断器做短路保护。第五节 电气隔离与等电位连接一、电气隔离电气隔离是采用电压比为1：1，即一次边、二次边电压相等的隔离变压器实现工作回路与其他电气回路电器上的隔离。 1电气隔离安全原理 电气隔离安全实质是将接地的电网转换成一范围很小的不接地电网。2电气隔离的安全条件 应用电气隔离须满足以下安全条件：（1）隔离变压器必须具有加强绝缘的结构，其温升和绝缘电阻应符合要求。（2）最大容量单相变压器不得超过25kVA、三相变压器不得超过40kVA；空载输出电压交流不应超过l000V、脉动直流不应超过1000 V、负载时电压降低一般不得超过额定电压的515。 （3）二次侧绕组必须保持独立。如果变压器的二次侧绕组接地，当有人在二次侧绕组受单相电击时，电流很容易流经人体和二次侧绕组接地点构成回路，危险性将会很大，原因可通过电气隔离原理图分析。（4）二次边线路电压过高或副边线路过长，都会降低回路对地绝缘水平，增大故障接地的危险，并增大故障接地电流。因此，必须限制电源电压和二次边线路的长度。按照规定，应保证电源电压U500V、线路长度L200m、电压与长度的乘积ULl00000Vm。 二、等电位连接第六节 漏电保护漏电保护是目前人们开发出的较完善的防止触电事故的保护措施。其意义主要表现在三个方面：1当人体触及带电体时，能在0.01秒内切断电源，从而减轻电流对人体的伤害程度；2电气设备或线路发生漏电或接地故障时，能在人尚未接触之前就把电源切断；3可以防止漏电引起的火灾事故。一、漏电保护器的类型1按反映信号的种类分，漏电保护器主要有电压型和电流型两大类。2按执行机构分有机械脱扣器和电磁脱扣器两种。3按极数可分为单极二线、两极、两极三线、三极、三极四线、四极。二、漏电保护器的主要技术参数1脱扣器额定电流在规定的条件下，漏电保护器正常工作所允许长期通过的最大电流值。2额定漏电动作电流制造厂规定的漏电保护器必须动作的漏电动作电流值。3漏电动作时间保护器检测元件从实加漏电动作电流起，到被保护电路切断为止的时间。三、电流型漏电保护器的工作原理电流型漏电保护器主要由零序电流互感器、输入电路、放大电路、执行电路以及整流电源五部分组成。四、漏电保护方式电流型漏电保护器的保护方式通常有以下四种：1全网总保护 三种安装方式，即安装在电源中性点接地线上 、总电源上、引出支路。 2对于移动式电力设备，临时用电设备和用电的家庭，应安装末级保护。 3较大低压电网应多级保护。 4对于保护器动作切断电源会造成事故或重大经济损失的用户，其低压电网的漏电保护可由用户申请，经供电企业批准，而采取漏电报警