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新入职员工电工基础知识 电路基础电动机控制常用工具 仪表的使用介绍电气安全技术 电路基础 电路基础 什么是电源 电源就是电能的源头 如 利用水 火 风 太阳能 生物能的发电机 发电机是把其他能源转换成电能的设备 再经升压变电站升压 然后输送到用户中端降压 最后进入用户驱动负载 什么是直流 什么是交流 根据电流的大小和方向的是否随时间的变化可分为交流电和直流电 大小和方向都不随时间变化的电流叫做恒定电流或直流电流 简称直流 电流大小和方向随时间的变化而改变的是交流电 电路基础 什么是电压 大家都知道 水在管中所以能流动 是因为有着高水位和低水位之间的差别而产生的一种压力 水才能从高处流向低处 电也是如此 电流所以能够在导线中流动 也是因为在电流中有着高电位和低电位之间的差别 这种差别叫电位差 也叫电压 换句话说 在电路中 任意两点之间的电位差称为这两点之间的电压 电压用符号 U 表示 电压的高低 一般是用单位伏特表示 简称伏 用符号 V 表示 高电压可以用千伏 kV 表示 低电压可以用毫伏 mV 表示 什么是电流 电流是指电荷的定向移动 电流的大小称为电流强度 简称电流 符号为I 是指单位时间内通过导线某一截面的电荷 q 电路基础 什么是正弦交流电 电流随时间的变化而按正弦规律作周期性变化的电流 称为正弦交流电流 正弦交流电的要素是频率 最大值 有效值和相位 由三个频率相同 振幅相等 相位依次互差120 的交流电势组成的电源叫三相正弦交流电 什么是频率 频率是指交流电中电流的方向和大小每秒钟变化的周期的次数 是表示交流电随时间变化快慢的物理量 在国际单位制中 频率的单位是赫兹 我国市电频率为50Hz 国外也有60Hz 电路基础 在三相四线制供电时 三相交流电源的三个线圈采用星形 Y形 接法 即把三个线圈的末端X Y Z连接在一起 成为三个线圈的公用点 通常称它为中点或零点 并用字母O表示 供电时 引出四根线 从中点O引出的导线称为中线或零线 从三个线圈的首端引出的三根导线称为A线 B线 C线 统称为相线或火线 在星形接线中 如果中点与大地相连 中线也称为地线 我们常见的三相四线制供电设备中引出的四根线 就是三根火线一根零线 在三相电源作星形连接时 线电压是相电压的 3倍 且线电压相位超前相电压300 电源提供两种电压 一种是相线跟中性线之间的电压 叫做相电压 220V 另一种是每两根相线之间的电压 叫做线电压 380V 电路基础 N相是电源的中性点 在不同的供电系统中有不同的接法 有与大地连接的即TN C TN S TN C S TT 也有不接地的IT TN S供电系统接线示意图 电路基础 1 TN S系统又称三相五线系统 即三条相线A B C 一条中线N和一条保护线PE 仅保护线PE的一点接地 用电设备的外露可导电部分 如机架 机壳 机座等 接到PE线上 如上图所示 这种连接的好处是正常工作时在PE线上没有电流 因此设备的外露可导电部分也不呈现对地的电压 出现事故时也容易切断电源 因此比较安全 但费用较高 多用于环境条件比较差的场所 此外 由于PE线上不呈现电流 因此有较强的电磁适应性 适宜于数据处理和精密监测装置的供电 电路基础 2 TN C系统TN C系统 又称三相四线制系统 与TN S系统的区别在于它是将N线与PE线合并成了一根PEN线 如上图所示 当三相负载不平衡或仅有一相带用电设备时PEN上有电流 在一般情况下 如果选用适当的开关保护装置和足够的导线截面积也能达到安全的要求 目前国内采用这种方式的不少 电路基础 3 TT系统TT系统是三相四线制中线N直接接地的系统 这种系统的应用较广 用电设备的外露可导电部分采用各自的PE线接地 如上图所示 由于设备各自的PE线互不相关 因此电磁适应性比较好 但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和PE线的接地电阻 其值往往很小 不足以使数千瓦用电设备的保护装置和电源断开 为了保护人身的安全 必须采用残余电流开关作为线路及用电设备的保护装置 否则就只适用于给小负荷供电 电路基础 4 TN C S系统也称四线半系统 即在TN C系统的末端将PEN线分为PE和N 如上图所示 但分开后再也不允许合并 这种系统兼有TN C系统的价格便宜和TN S系统的比较安全的特点 而且电磁适应性也比较强 常用于线路末端环境较差的场合或有数据处理等设备的系统中 电路基础 什么是功率 功率是指物体在单位时间内所做的功 即功率是表示做功快慢的物理量 求功率的公式为P W t P表示功率 单位是 瓦特 简称 瓦 符号是 w 电路的组成 电路是电流所流经的路径 它由电路元件组成 是电能转为机械能 电路的元件有 电源 负载 控制电器 保护电器和导线等 电路有 串联 并联 混联三种 电路是由电源 负载 控制电器 保护电器和导线来组成的 电路基础 常用符号L1 L2 L3和U V W分别表示交流电的第一相电 第二相电 第三相电即俗称黄绿红三线N零线PE地线 黄绿相间 AC交流电DC直流电A电流V电压 电路基础 什么叫一度电 一度电有多大作用 1KW h 1度电 一度电可以让1KW的电机运行1个小时 可让100W的电灯点燃10个小时 还可让10W的节能灯点燃100个小时 电路基础 从电厂到电力用户配线图 电路基础 电厂 供电变压器 用户负载 L1 L2 L3 N KW h S 负载 插座 常出现的故障点 1 2 3 4 L N 电动机控制 电动机控制 一 什么是电动机 电动机是把电能转换成机械能的电源终端负载 它的原理就是定子绕组得电产生旋转磁场 从而推动转子旋转 在转子轴端产生扭矩输出 带动其他机械做功 二 三相异步电动机是怎样转起来的 当三相交流电流通入三相定子绕组后 在定子腔内便产生一个旋转磁场 转动前静止不动的转子导体在旋转磁场作用下 相当于转子导体相对地切割磁场的磁力线 从而在转子导体中产生了感应电流 电磁感应原理 这些带感应电流的导体在产场中便会发生运动 电流的效应 电磁力 由于转子内导体总是对称布置的 因而导体上产生的电磁力正好方向相反 从而形成电磁转矩 使转子转动起来 电动机控制 由于转子导体中的电流是定子旋转磁场感应产生的 因此也称感应电动机 又由于转子的转速始终低于定子旋转磁场的转速 所以又称为异步电动机 三 日常巡检注意事项日常巡检中 要注意电动机是否有不正常振动和声音 如果发现了 可以从以下几个方面来判断故障原因 1 机械方面的原因 电机风叶损坏或紧固风叶的螺丝松动 造成风叶与风叶盖相碰 它所产生的声音随着碰击声的轻重 时大时小 由于轴承磨损或装配不当 造成电动机转子偏心严重时将使定 转子相擦 使电动机产生剧烈的振动和不均匀的碰擦声 电动机因长期使用致使地脚螺丝松动或基础不牢 因而电动机在电磁转矩作用下产生不正常的振动 2020 1 9 21 电动机控制 长期使用的电动机因轴承内缺乏润滑脂形成轴承干磨或轴承中钢珠损坏 因而电动机轴承室内发出异常的咝咝声或咕噜声 2 电磁方面原因 正常运行的电动机突然出现异常声响 在带负载运行时转速明显下降 发出低沉的吼声 可能是三相电流不平衡 负载过重或单相运行 正常运行的电动机 如果定子 转子绕组发生短路故障或鼠笼转子断条 则电动机会发出时高时低的翁翁声 机身也随之振动 电动机控制 四 电动机安装完毕后在试车时 若发现振动超过规定数值 应从哪些去找原因 转子平衡未核好 转子平衡块松动 转轴弯曲变形 联轴器中心未核正 地脚螺栓松动 安装地基不平或不坚实 电动机控制 五 在异步电动机运行维护工作中应注意些什么 电动机周围应保持清洁 用仪表检查电源电压和电流的变化情况 一般电动机允许电压波动为额定电压的 5 三相电压之差不得大于5 各相电流不平衡值不得超过10 并要注意判断是否缺相运行 定期检查电动机的温升 常用温度计测量温升 应注意温升不得超过最大允许值 监听轴承有无异常杂音 密封要良好 并要定期更换润滑油脂 其换油周期 一般滑动轴承为1000小时 滚动轴承500小时 注意电动机声响 气味 振动情况及传动装置情况 正常运行时 电动机应声音均匀 无杂音和特殊叫声 常用工具 仪表的使用介绍 1 验电笔氖泡式验电笔的检测电压范围为60 500V 钢笔式结构 前金属探头 内部依次装接氖泡 安全电阻和弹簧 弹簧与后部的金属部分相接触 使用时手应触及该金属部分 工作原理 带电体 电笔 人体与大地形成回路 通常60V以上电压 带电体与大地形成一定的电位差 氖泡起辉 交流电压氖泡两极发光 直流电则一极发光 注意事项 l使用前 一定要在有电的电源上检查验电笔是否正常发光 l使用时一般应穿绝缘鞋 l在明亮的光线下应注意避光仔细测试 l测试时防止相间或对地短路 l设备外壳往往有感应电 用电笔测试有电 但不一定会造成触电的危险 必须用其它方法 万用表 测试是否真正带电还是感应电 l36V以下往往测试无效 常用工具 仪表的使用介绍 常用工具 仪表的使用介绍 2 螺钉旋具称为螺丝刀 起子等 规格长度以柄部以外的体部长度表示 有100mm 150mm 200mm 300mm 400mm等 要掌握正确的操作姿势 如果紧固或拆卸带电时 注意手不得触及金属杆 应采取措施以免发生触电事故 3 活动扳手规格以长度 最大开口宽度 mm 来表示 电工常用150 19 6 200 24 8 250 30 10 300 36 12 注意活动扳手不可反用 以免损坏活络扳唇 4 钢丝钳钢丝钳有铁柄和绝缘柄两种 电工用绝缘钳的工作电压为500V 规格以全长表示 常用的有150mm 175mm 200mm三种 电工钢丝钳由钳头和钳柄两部分组成 钳头由钳口 齿口 刀和铡口四部分组成 使用时注意 绝缘 剪线防止短路 常用工具 仪表的使用介绍 5 剥线钳工作电压500V 规格以全长表示 有130mm 160mm 180mm 200mm 使用时把导线放入相应的刃口中 比导线直径稍大 6 电工刀作用时应将刀口朝外削 削导线绝缘层时 应使刀面与导线成较小的锐角 以免割伤电线 7 电铬铁电加热的铬铁有25W 35W 45W 75W 100W和300W等 锡焊小的元件用25W 45W两种 电铬铁的选用应注意功率适当 焊剂的选用 松香 酒精溶液 焊膏和盐酸8 手电钻和冲击钻为保证安全 使用时应带绝缘手套 常用工具 仪表的使用介绍 9 绝缘电阻表 兆欧表 使用时注意事项 l兆欧表的选用 电压 绝缘电阻 l兆欧表的接线 线L 地E 屏G l使用前的检查和使用方法 l使用注意电极 测电容 l注意转速 120r min 电压对测量的影响 10 万用表 数字 机械 使用时注意事项 l熟悉每个转换开关 旋钮 插孔和接线柱 了解每条刻度对应的被测电量 l测量前应明确测量方法 测量量程 交 直流 l指针表应水平放置 表针是否在机械零点 正负极性 l测量2500V电压时 用单手操作 以防触电 l不准带电转动开关 l测量电阻时 应调零 l测晶体管时用 100档位 常用工具 仪表的使用介绍 11 电流表和电压表使用时注意事项 l接线方式 l量程的选择 l对于磁电系仪表 使用时要注意端子的极性 l测量前要搞清被测电流或电压的性质 直 交 和波形 正弦或非正弦 12 钳形表使用时注意事项 l不能测高压线路电流 被测线路的电压不能超过钳形表的规定的使用电压 l估计被测电流的大小 选择适合的量程 l每次测量时只能钳入一根导线 被测导线置于钳口中央部位 以提高测量准确度 测量结束应将量程调节开关扳到最大测量档位 以便下次安全使用 常用工具 仪表的使用介绍 13 转速表电工常用的离心式手持转速表 在测量时应将调速盘旋转到所要测量的范围 测轴与被测轴不应顶得过紧 以两轴接触不相对滑动为原则 测轴与被子测轴接触时 动作应缓慢 同时使两轴保持在同一条轴线上 指针摆动的幅度不应超过3mm 14 电桥在电磁测量中应用广泛 包括直流和交流电桥 直流分单臂和双臂电桥两种 直流单臂电桥适用于测量1 1M 的中性电阻 直流双臂电桥适用于测量低阻值电阻 1 以下 l先调整检流计机械零点 选择桥臂比率 接通电源和检流计进行调节平衡 测量结束时应锁上检流计锁扣 以免受振而损坏 l对于感性负载 一定要注意电源按钮B和检流计按钮GA的先后顺序 l双臂电桥应注意被测电阻与电桥的电压端和电流端正确连接 P1 P2为电压端钮 C1 C2为电流端钮 电气安全技术 1 触电的概念 安全电压 安全电流 当电流通过人体造成对人体伤害的现象称为触电 当任何两部分处于不同电位时也会发生 接触电压 和 跨步电压 触电 触电可分为二类 电伤指人体外部受伤 如电弧灼伤 大电流下金属熔化而飞溅出的金属所灼伤以及人体局部与带电体接触造成肢体受伤等情况 电击指人体接触带电体后 人的内部器官受到电流的伤害 对人体的伤害程度由流过人体电流的频率 大小 时间长短 触电部位以及触电者的生理素质等情况而定 实践证明 低频电流对人体的伤害甚于高频电流 而电流流过心脏和中枢神经系统则最为危险 电气安全技术 电气安全技术 通常 1 A的工频电流通过人体时 就会使人有不舒服的感觉 而在50 A电流通过人体时 就有生命危险 当渡过人体的电流达到100 A时 就足以使人死亡 人体的电阻通常在1 100K 左右 甚至更低 以危险电流50 A计 人体所能接触的电压则不可高于40V 为了安全起见 因而规定安全电压为24V 对潮湿 多导电尘埃 金属容器内工作环境的安全电压为6V 而在环境不十分恶劣的情况下 则可取12V 分为单相触电 两相触电 接触电压与跨步电压触电 2 基本的安全用电措施 配电线路的安全措施要求 对变配电设备的安全措施要求 对车间电气设备的安全要求 临时线安全规程 电气安全技术 3 保护接零适用于三相四线制 中线直接接地的供电系统 保护接零是将电气设备的金属外壳或构件用导体与电源的零线 中性线 相联接而成 工厂中通常为三相四线制 中线直接接地的低压供电网络 保护接零方式是普遍采用的 保护接零线不得使用单股硬线 接零线不得加接熔断器及开关等 接零线截面积的规格必须符合规定的要求 接零线只能并联绝不允许串联联结 在同一供电系统中 不允许一部分电气设备采用保护接地 而另一部分采用保护接零的方法 这样的接法将造成不良后果 4 接地装置的分类和技术要求分类 接地体2 5 厚钢管或2 5M长50 50 的角铁 打入地下的深度不应小于2 接地体应不少于两根 相互间的距离一般为接地体长度的1 3倍 钢管或角钢之间的距离不应小于3 水平敷设的接地体可采用圆钢或扁钢 埋设深度不应小于0 6 电气安全技术 接地线接地线的截面积由电源容量来决定 通常其载流能力不应小于相线允许载流量的二分之一 技术要求 避雷针和避雷线单独使用时的接地电阻小于10 而配变压器低压侧中性点接地电阻应在0 5 10 一般不大于4 保护接地的接地电阻应小于4 重复接地的电阻小于10 几个设备共用一副接地装置 接地电阻应按要求最高的为准 5 电气设备的防火措施和灭火要求 常用电气设备的防火措施电气装置引起火灾的原因很多 如 绝缘强度降低 导线严重过负荷 安装质量不良 设备造型不符合防火要求 设备过热 短路 机械损伤以及使用不当等都可能酿成火灾 措施 选用的电气装置应具