第2章常用电工工具与仪表及低压电器.ppt

常用电工工具 常用电工仪表 常用低压电器 一 常用电工工具 1 螺丝刀 一 字形 使用螺丝刀应注意下面几点 1 不得使用金属杆直通柄顶的螺丝刀进行电工操作 否则易造成触电事故 2 为避免螺丝刀的金属杆触及皮肤或邻近带电体 应在金属杆上套绝缘管 3 螺丝刀头部厚度应与螺钉尾部槽形相配合 斜度不宜太大 头部不应该有倒角 否则容易打滑 4 使用时应将头部顶牢螺钉槽口 防止打滑而损坏槽口 5 不用小号螺丝刀拧旋大螺丝钉 否则不易旋紧 或将螺钉尾槽拧豁 或损坏螺丝刀头部 反之 也不能用大号螺丝刀拧旋小螺钉 防止因力矩过大而导致小螺钉滑丝 电工刀适用于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操作 其外形如图所示 电工刀有普通型和多用型两种 按刀片尺寸可分为大号 112mm 和小号 88mm 两种 使用电工刀应注意下面几点 1 使用时切勿用力过大 以免不慎划伤手指和其他器 2 使用时 刀口应朝外操作 3 电工刀的手柄一般不绝缘 严禁用电工刀进行带电操作 2 电工刀 剥线钳适用于剥削截面积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 其外形如图所示 上面有尺寸为0 5 3mm的多个直径切口 用于不同规格线芯的剥削 使用时 切口大小必须与导线芯线直径相匹配 过大难以剥离绝缘层 过小会损伤或切断芯线 3 剥线钳 钢丝钳又称克丝钳 一般有150mm 175mm 200mm三种规格 外形如图所示 1 钳头 2 钳柄 3 钳口 4 齿口 5 刀口 3 侧口 7 绝缘套 其用途是夹持或折断金属薄板以及切断金属丝 导线 电工用钢丝钳的手柄必须绝缘 一般钢丝钳的绝缘护套耐压为500V 只适用于在低压带电设备上使用 4 钢线钳 使用钢线钳应注意下面几点 1 使用钢丝钳时 切勿将绝缘手柄碰伤 损伤或烧伤 并注意防潮 2 钳轴要经常加油 防止生铁 保持操作灵活 3 带电操作时 手与钢丝钳的金属部分要保持2cm以上间距 4 根据不同用途 选用不同规格的钢丝钳 尖嘴钳的头部尖细 使用灵活方便 适用于狭小的工作空间或带电操作低压电气设备 也可用于电气仪表制作或维修 剪断细小的金属丝等 外形如图所示 电工维修时 应选用带有耐酸塑料套管绝缘手柄 耐压在500V以上的尖嘴钳 常用规格有130mm 160mm 180mm 200mm四种 5 尖嘴钳 使用尖嘴钳应注意下面几点 1 不可使用绝缘手柄已损坏的尖嘴钳切断带电导线 2 操作时 手离金属部分的距离应不小于2cm 以保证人身安全 3 因钳头尖细 又经过热处理 钳夹物不可太大 用力切勿过猛 以防损坏钳头 4 钳子使用后应清洁干净 钳轴要经常加油 以防生铁 斜口钳又称断线钳 其头部扁斜 电工用斜口钳的钳柄采用绝缘柄 外形如图所示 其耐压等级为1000V 斜口钳专供剪断较粗的金属丝 线材及电线电缆等 6 斜口钳 验电笔又称试电笔 有低压和高压之分 常用的低压验电笔是检验导线 电器和电气设备是否带电的常用工具 检测范围为60 500V 有钢笔式 螺丝刀式和组合式等多种 7 验电笔 使用验电笔应注意下面几点 1 使用时 先检查里面有无安全电阻 再直观检查验电笔是否损坏 检查合格才可使用 2 使用验电笔测量电气设备是否带电之前 先在电源部位检查一下氖泡是否能正常发光 如果正常发光 则可开始使用 3 多数验电笔前面的金属探头制成一物两用的小螺丝刀形状 使用时 如把验电笔当成螺丝刀使用 用力要轻 扭矩不可过大 以防损坏 4 使用完毕后 要保持验电笔清洁 放置在干燥 防潮 防摔碰的地方 活络扳手规格较多 电工常用的有150mm 19mm 200mm 24mm 250mm 30mm等几种 前一个数表示体长 后一个数表示扳口宽度 扳动较大螺杆螺母时 所用力矩较大 手应握在手柄尾部 如图所示 扳动较小螺杆螺母时 为防止钳口处打滑 手可握在接近头部的位置 且用拇指调节和稳定螺杆 如图所示 使用活络扳手旋动螺杆螺母时 必须把工件的两侧平面夹牢 以免损坏螺杆螺母的棱角 使用活络扳手不能反方向用力 否则容易扳裂活络扳唇 不准用钢管套在手柄上作加力杆使用 不准用作撬棍撬重物 不准把扳手当手锤 否则将会对扳手造成损坏 8 活络扳手 冲击钻是一种头部有钻头 内部装有单相整流子电动机 靠旋转来钻孔的手持电动工具 它一般带有调节开关 当开关在旋转无冲击即 钻 的位置时 其功能如同普通电钻 装上普通麻花钻头就能在金属上钻孔 当开关在旋转带冲击即 锤 的位置时 装上镶有硬质合金的钻头 便能在混凝土或砖墙等建筑构件上钻孔 通常可冲打直径为6 16mm的圆孔 冲击钻的外形如图所示 9 冲击钻 使用冲击钻应注意下面几点 1 长期搁置不用的冲击钻 使用前必须用500V兆欧表测定对地绝缘电阻 其值应不小于0 5M 2 使用金属外壳冲击钻时 必须戴绝缘手套 穿绝缘鞋或站在绝缘板上 以确保操作人员的人身安全 3 钻孔时若遇到坚实物不能加过大压力 以防钻头退火或冲击钻因过载而损坏 冲击钻因故突然堵转时 应立即切断电源 4 在钻孔过程中 应经常把钻头从钻孔中抽出 以便排除钻屑 二 常用电工仪表 1 概述 1 电工仪表的基本组成 2 电工仪表的工作原理 3 电工仪表的分类 2 电流表 1 电流表的选择 2 电流表的使用方法及注意事项 1 从图形符号上区分 表示符号图形不同 2 从表盘上区分 磁电式刻度基本上是均匀的 而电磁式刻度则由密变疏 3 从性能上区分 磁电式仪表反映的是通过它的电流的平均值 因此 其直接被测量只能是直流电流或电压 而电磁式仪表反映的是通过它的电流有效值 因此 即可测量交流 又可测量直流 与磁电式仪表相比电磁式仪表灵敏度低功耗大 4 从结构原理上区分 虽然都是由 固定 和 可动 两部分组成 但组成内容不同 磁电式的固定部分是永久磁铁 用来产生均匀 恒定的磁场 可动部分核心是线圈 被测电流流过时利用通电导线在磁场中受力原理 即电动机原理 实现可动部分的转动 电磁式仪表的固定部分是被测电流流过的线圈 有电流流过即可形成较强的磁场 可动部分的核心是一片可及时磁化的软磁性材料 利用被磁化的动铁片与通电线圈磁极之间的作用力实现偏转 5 利用通有电流的固定线圈代替永久磁铁便构成了电动势仪表 固定线圈可通直流还可通交流 因此 电动式仪表能交直流两用 3 电磁式仪表 磁电式仪表 电动式仪表区别 3 电压表 1 电压表的选择 2 电压表的使用方法及注意事项 4 钳形电流表 1 结构及工作原理 2 钳形电流表的使用方法 5 兆欧表 1 兆欧表的选用 2 兆欧表使用前的检查 3 绝缘电阻的测量方法 3 兆欧表的注意事项 6 功率表 1 单相交流电路功率的测量 2 三相交流电路功率的测量 7 电度表 三 常用低压电器 1 常用低压电器的分类 1 按用途或控制对象分类 2 刀开关 1 胶盖闸刀开关 2 铁壳开关 3 组合开关 3 主令电器 1 按钮 2 行程开关 4 熔断器 1 插入式熔断器 2 螺旋式熔断器 螺旋式熔断器 3 无填料封闭管式熔断器 4 填料封闭管式熔断器 5 熔断器选用 5 接触器 1 交流接触器 2 直流接触器 6 继电器 1 中间继电器 2 热继电器 3 时间继电器 空气阻尼式时间继电器 晶体管式时间继电器 使用时间继电器注意点 使用时间继电器注意点 上一页 下一页 返回本章 返回本节 7 变压器 1 磁路和电路的比较 磁路 电路 磁通与磁路欧姆定律 I N R E I U 上一页 下一页 返回本章 返回本节 磁阻 电阻 磁动势 电动势 电压降 磁感应强度 B 电流密度 U J E 磁压降 HL 电流与电路欧姆定律 重要结论 1 要得到相等的磁感应强度 采用高磁导率的铁芯材料 可使线圈的用铜量大为减少 2 如线圈中通有同样大小的励磁电流 要得到相等的磁通磁导率高的铁芯材料 可使铁芯用量大为降低 3 磁路中含有空气隙时 由于磁组较大要得到相等的磁感应强度 必须增大励磁电流 设线圈匝数一定 2 变压器负载运行 Z 副边带负载后对磁路的影响 在副边感应电压的作用下 副边线圈中有了电流i2 此电流在磁路中也会产生磁通 从而影响原边电流i1 根据当外加电压 频率不变时 铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载运行时基本不变 带负载后磁动势的平衡关系为 上一页 下一页 返回本章 返回本节 空载时主磁通的磁动势 当负载增加时 副绕组电流和磁动势随之增加 因而对原绕组磁动势的去磁作用增加 此时 原绕组电流和磁动势为补偿副绕组的去磁作用而随之增大 从而维持主磁通最大值几乎不变 即 负载增加 电流增加 电流随着增加 负载减小 电流减小 电流随着减小 实际上 变压器有载时 无论负载扎样变动 电流 电源的输出电流 总是自动适应负载电流变化的 变压器是在副边的去磁作用与原边的补偿作用的动态平衡过程中完成电能的输送任务的 变压器有载运行时 电流随负载的变化过程 高压绕组分别用U1U2 V1V2 W1W2表示 低压绕组分别用u1u2 v1v2 w1w2表示 根据电力网的线电压及原绕组额定电压的大小 可以将原绕组分别接成星形或三角形 根据供电需要 副绕组也可以接成三相四线制星形或三角形 上一页 下一页 返回本章 返回本节 3 三相变压器 4 自耦变压器 使用时 改变滑动端的位置 便可得到不同的输出电压 实验室中用的调压器就是根据此原理制作的 注意 原 副边千万不能对调使用 以防变压器损坏 因为N变小时 磁通增大 电流会迅速增加 上一页 下一页 返回本章 返回本节 5 电压互感器用低量程的电压表测高电压 1 副边不能短路 以防产生过流 2 铁心 低压绕组的一端接地 以防在绝缘损时 在副边出现高压 使用注意 被测电压 电压表读数 N1 N2 上一页 下一页 返回本章 返回本节 正确使用电压互感器 1 根据被测电压的高低选择额定变压比 即选用的互感器初级线圈额定大于被测电压以防烧毁 2 选用与电压互感器配套的测量仪表 一般选用100伏的交流电压表 这时被测电压等于电压表读数乘以互感器变压比Kv 3 用作测量的仪表所消耗功率不能超过所配套的互感器容量 否则 会使误差增大 4 互感器接线应遵守 并联 原则 5 为防止以外事故发生 在电压互感器的初级线圈和次级线圈上都要安装保险丝 6 电压互感器的次级线圈不允许短路 否则 互感器会因过热而烧毁 严重时可能造成电路事故 7 为防止初次级击穿时初级高压串入次级 应将次级线圈 铁芯及外壳可靠接地 电压互感器接线图 为什么电压互感器次级线圈不允许短路 在高电压大电流线路中 不能直接用电压表 电流表测量 而通过电压互感器和电流 和电流互感器将高压降为小于100伏的低电压 大电流变为小于5A的小电流 再由仪表进行测量 这样 电压互感器初级线圈跨接在高压线路上 次级负载是次级线圈电阻和测量仪表 当次级线圈短路时 初级电流也虽之增大 电压互感器线圈及铁芯将发热或烧毁 因此 无论在任何情况下均不允许电压互感器的初次级线圈短路 6 电流互感器用低量程的电流表测大电流 被测电流 电流表读数 N2 N1 1 副边不能开路 以防产生高电压 2 铁心 低压绕组的一端接地 以防在绝缘损坏时 在副边出现过压 使用注意事项 上一页 下一页 返回本章 返回本节 正确使用电流互感器 1 根据被测电流大小选择互感器额定变流比Ki 是初级额定电流大于被测电流 同时互感器应与线路电压相识应 2 由于次级线圈的额定电流统一规定为5A 所以 配套使用的交流电流表应选择5A量程 这时被测电流等于表读数乘以所配互感器变流比Ki 3 测量仪表消耗功率不能超过互感器次级线圈额定容量 4 电流互感器接线应遵守 串联 原则5 电流互感器的次级线圈在任何情况下都不允许开路 在使用时更不允许在电流互感器的次级线圈回路安装保险丝 6 为确保人身安全 电流互感器的次级线圈 铁芯及外壳都要可靠接地 7 为确保安全 各种仪表最好不要与继电器共用一个二次线圈 电流互感器接线图 为什么电流互感器的次级不允许开路 电流互感器的初级线圈是串接在被测的高电压大电流线路中的线径大匝数少 而次级线圈的线径很细匝数多 次级线圈所产生的磁通对初级线圈所产生磁通起着 去磁 作用 当次级线圈突然开路时 由于次级线圈中的电流等于零 将导致互感器铁芯中的磁通增加数倍 而使铁芯损耗加大 产生过热现象导致线圈损坏 而更重要的是 当铁芯磁通增高时 在次级线圈中会感应出比正常电压高数百倍的高电压 将严重危及工作人员安全 一旦绝缘破坏会造成人身事故 正因如此要求互感器必须有良好的接地装置 8 电动机 A 直接起动 10KW以下的异步电动机一般采用直接起动 C 转子串电阻起动 上一页 下一页 返回本章 返回本节 1 三相异步机起动方法 三相交流电的基本概念 现代电力工程上几乎都采用三相四线制 三相交流供电系统在发电输电和配电方面具有很多优点 因此在生产和生活方面得到了及其广泛的应用 定子 转子 三相交流发电机示意图 三相定子绕组在空间位置互差120o 转子装有磁极以 的角速度旋转时 定子三相绕组中便分别感应电动势 以A相绕组的感应电压为参考正弦量 则发动机的三相感应电压分别为 三相感应电压用波形图和向量图可分别表示为 Y 转换降压起动 上一页 下一页 返回本章 返回本节 设 电机每相阻抗为Z Il 上一页 下一页 返回本章 返回本节 自耦变压器上备有抽头 以便根据所要求的起动转矩来选择不同的电压 自耦变压器降压启动 优点 不受电动机绕组接线方法的限制 常用于起动容量较大的电动机 缺点 是设备费用高 不宜频繁起动 上一页 下一页 返回本章 返回本节 2 三相异步电动机调速 变频调速无级调速 此种调速方法发展很快 且调速性能较好 其主要环节是变频电源 常由整流器 逆变器等组成 随着电子器件的成本不断降低和可靠性不断提高 这种调速方法的应用将越来越广泛 调速方法 上一页 下一页 返回本章 返回本节 变极调速有级调速 通过改变定子绕组的接法来改变磁极对数p 达到调速的目的 注意 只能实现小范围调速 调速性能差 上一页 下一页 返回本章 返回本节 停车时 断开交流电源 将任意两相接到直流电源上 产生制动转矩 上一页 下一页 返回本章 返回本节 3 三相异步电动机的制动 能耗制动 停车时 将电动机接电源的任意两相反接 使电动机产生的旋转磁场方向与原来的旋转方向相反 以达制动的目的 当电机速度为零时利用速度继电器将三相电源自动切断 否则电动机将反向旋转 注意 上一页 下一页 返回本章 返回本节 发电反馈制动 当电动机转子转速超过旋转磁场转速时 这时的转距是制动的 起重机快速下降时 重物拖动转子使n大于n0 重物受到制动而等速下降 电动机将重物位能转换为电能反馈到电网里 因此称为发电反馈制动 反接制动 当电动机转子转速超过旋转磁场转速时 这时的转距是制动的 起重机快速下降时 重物