《电工培训综合资料》PPT课件.ppt

1 电工基础知识 直流电路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 控制和保护电器 导线 由此可见 电路的作用是产生 分配 传输和使用电能 将电路的实际元件用图形符号表示在电路图中 就称为电路原理图 也叫电路图 电场强度是衡量电场强弱的一个物理量 既有大小又有方向 在数值上等于放在该点的单位正电荷所受电场力的大小 方向就是正电荷的受力方向 即E F Q E 电场强度 N C F 电荷所受的电场力 N Q 正电荷的电量 C 电流强度是表示电流强弱的物理量 简称电流 正电荷流动的方向定为电流方向 其大小是单位时间内通过导体横截面的电荷量用I表示 即I Q t 大小和方向不随时间而变化的电流称为直流电 电位 电压在电场力作用下 单位正电荷由电场中某一点移到参考点 电位为零 所做的功叫该点的电位 电场力单位正电荷由高电位点移到低电位点所做的功叫这两点间的电压 即U W Q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 其关系为I U R 电路的把基尔霍夫定律电流定律 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 电压定律 对任一回路 沿任一方向绕行一周 各电源电势的代数和等于各电阻电压降的代数和 电阻的串并联串联R R1 R2 Rn并联1 R 1 R1 1 R2 1 Rn电路功率及焦耳定律功率P UI I2R U2 R电能W Pt焦耳 楞次定律Q I2Rt 电磁感应原理当导体相对于磁场运动而切割磁力线或线圈中的磁通发生变化时 在导体或线圈中都会产生电动势 若导体或线圈是闭合电路的一部分 则导体或线圈中将产生电流 我们把变动磁体在导体中引起电动势的现象称为电磁感应 判定磁场方向要用右手定则 判定通电导体的受力方向要左手定则 交流电路交流电是指大小和方向都随时间作周期性变化的电动势 正弦交流电的三要素是最大值 角频率 或周期或频率 初相角 其关系式有f 1 T 共有四种表示法 解析法 曲线法 旋转矢量法和符号法 常用前三种表示法 用三角函数式表示正弦交流电随时间变化关系的方法叫解析法 根据解析式的计算数据 在平面直角坐标中作出曲线的方法叫曲线法 三相交流电由三个频率和最大值都相同 而相位角互差120 的正弦电势组成 其相序用颜色表示 黄色表示L1 绿色表示L2 红色表示L3 三相电源的接法有星形连接 Y连接 或三角形连接 星形连接时 I线 I相 U线 3U相 且线电压相位超前相电压30 三角形连接时 U线 U相 I线 3I相 三相负载的连接跟电源的连接一致 三相有功功率为单相有功功率的3倍 即P 3U相I相cos 3U线I线cos 2 触电危害与急救 触电事故的种类及方式按照触电事故的构成方式 触电事故可分为电击和电伤 电击是电流对人体内部组织的伤害 是最危险的一种伤害 85 的触电死亡事故都是由电击造成的 其主要特征有 伤害人体内部组织 在人体的外表没有显著的痕迹 致命电流较小 电伤是由电流的热效应 化学效应 机械效应等对人体造成的伤害 电烧伤就是电流的热效应造成的伤害 分为电流灼伤和电弧烧伤 电流灼伤是人体与带电体接触 电流通过人体由电能转换成热能造成的伤害 电流灼伤一般发生在低压设备或低压线路上 电弧烧伤是由弧光放电造成的伤害 分为直接电弧烧伤和间接电弧烧伤 触电方式按照人体触及带电体的方式和电流流过人体的途经 电击可分为单相触电 两相触电 跨步电压触电 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 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 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 跨步电压触电 当电气设备发生接地故障 接地电流通过接地体向大地流散 在地面上形成电位分步时 若人在接地短路点周围行走 其两脚之间的电位差 就是跨步电压 由跨步电压引起的人体触电称为跨步电压触电 电流对人体的危害电流通过人体时破坏人体内细胞的正常工作 主要表现为生物学效应 另外 电流作用于人体还包含热效应 化学效应和机械效应 触电救护触电急救首先要使触电者迅速脱离电源 若触电伤员呼吸和心跳均停止时 应立即按心肺复苏法正确就地抢救 即通畅气道 口对口 鼻 人工呼吸 胸外按压 3 保证电气安全的要求和措施 电气安全工作基本要求 建立健全规章制度 配备管理机构和管理人员 进行安全检查 加强安全教育 组织事故分析 建立安全资料 保证安全的组织措施在电气设备上工作 保证安全的组织措施有 工作票制度 工作许可制度 工作监护制度和工作间断 转移和终结制度 工作票制度有三种方式填用第一种工作票的工作为 高压设备上工作需要全部停电或部分停电的 高压室内的二次接线和照明等回路上的工作 需要将高压设备停电或采取安全措施的 填用第二种工作票的工作为 带电作业和在带电设备外壳上的工作 在控制盘和低压配电盘 配电箱 电源干线上的工作 在二次接线回路上的工作 无需将高压设备停电的工作 在转动中的发电机 同期调相机的励磁回路或高压电动机转子电阻回路上的工作 非当值班人员用绝缘棒和电压互感器定相或用钳形电流表测量高压回路的电流 第三种为口头或电话命令 已结束的工作票 保存3个月 保证安全的技术措施有停电 验电 装设接地线 悬挂标示牌和装设遮栏 验电时 必须用电压等级合适而且合格的验电器 高压验电时必须戴绝缘手套 接地线应用多股软铜线 其截面不得小于25mm2 装设时必须先接接地端 后接导体端 拆除时与之相反 4 电气安全用具与安全标识 电气安全用具包括绝缘安全用具和一般防护用具 绝缘安全用具按功能可分为操作用具和防护用具 高压设备的操作用具有绝缘棒 令克棒 绝缘夹钳和高压验电器等 低压设备的操作用具有装有绝缘手柄的工具 低压验电笔等 高 低压设备的防护用具有绝缘手套 绝缘靴 绝缘垫和绝缘台 一般防护用具包括临时接地线 隔离板 遮栏 各种安全工作牌 安全腰带等 安全用具的检验与验收绝缘手套 绝缘靴 高压验电器6个月试验一次 绝缘棒 令克棒 绝缘夹钳 绝缘垫1年试验一次 安全标识包括安全色与安全标志 国家规定的安全色有红 蓝 黄 绿四种颜色 红色表示禁止 停止 蓝色表示指令 必须遵守的规定 黄色表示警告 注意 绿色表示指示 安全状态 通行 为使安全色更加醒目的反衬色叫对比色 国家规定的对比色有黑 白两种颜色 安全色与其对应的对比色是 红 白 黄 黑 蓝 白 绿 白 安全标志是提醒人员注意或按标志上注明的要求去执行 保障人身和设施安全的重要措施 安全标志一般设置在光线充足 醒目 稍高于视线的地方 5 接触电击防护 直接接触电击防护措施有绝缘 遮栏和阻挡物 电气间隙和安全距离 安全电压和安全电源 漏电保护等 绝缘就是用绝缘物把带电体封闭起来 常用电工绝缘材料的电阻率一般在109欧 米以上 瓷 玻璃 云母 橡胶 木材 胶木 塑料 布 纸 矿物油等都是常用的绝缘材料 按最高工作温度分为七级 Y级 90 A级 105 E级 120 B级 130 F级 155 H级 180 C级 180 绝缘电阻是最基本的绝缘性能指标 不同的线路或设备对绝缘电阻有不同的要求 新装和大修后的低压线路和设备 要求绝缘电阻不低于0 5M 携带式电气设备的绝缘电阻不低于2M 配电盘二次线路的绝缘电阻不低于1M 6 10KV电缆线路的绝缘电阻不小于400M 对于电力变压器 电力电容器 交流电动机等高压设备 除要求测量其绝缘电阻外 还要求测量吸收比R60 R15 吸收比是从开始测量起60s的绝缘电阻R60对15s的绝缘电阻R15的比值 电气间隙和安全距离1KV以下架空线路经过居民区时 对地距离不小于6米 10KV线路为6 5米 非居民区时5米 10KV以上为5 5米 1KV以下线路与建筑物的最小垂直距离为2 5米 水平距离为1米 10KV线路对建筑物的最小垂直距为3米 水平距离为1 5米 几种线路同杆架设时 电力线路在通信线路的上方 两者之间的安全距离不小于1 5米 高压线路在低压线路上方 直接埋地电缆深度不应小于0 7米 室内安装的变压器 容量1000KVA及以下者 与后 侧壁的距离不小于0 6米 室内吊灯灯具高度一般应大于2 5米 户外灯具应大于3米 低压配电线路的故障主要有三相短路 两相短路及接地故障 对于相间短路可用熔断器 断路器进行保护 对于接地故障通常用漏电保护器进行保护 主要为电流型漏电保护器 共有四种保护方式 漏电保护装置的动作电流数值选择 手握式用电设备为15mA 环境恶劣或潮湿场所用电设备为6 10mA 医疗电气设备为6mA 建筑施工工地的用电设备为15 30mA 家用电器回路为30mA 成套开关柜 分配电盘等为100mA以上 防止电气火灾为300mA 我国规定的安全电压有42V 36V 24V 12V和6V 通常采用安全隔离变压器作为安全电压的电源 间接接触电击防护最基本的措施是保护接地和保护接零 IT系统就是电力系统与大地间不直接连接 电气装置的外露可导电部分 通过保护接地线与接地级连接 I 表示配电网不接地或通过高阻抗接地 T 表示电气设备金属外壳接地 在该系统中 需作等电位联接或安装漏电保护装置 TT系统表示配电电网中性点接地 电气设备金属外壳接地 但两个接地系统是分开的 一般情况下不能采用TT系统 如需使用必须装设漏电保护装置进行保护 目前 我国地面上低压配电网大多数都采用中性点直接接地的三相四线配电网 其中TN系统是应用最多的配电方式 T 表示配电网中性点直接接地 N 表示电气设备金属外壳接零 TN系统有三种类型即TN S TN C S和TN C系统 TN S系统 整个系统的中性线与保护线是分开的 图A1 TN C系统 整个系统的中性线与保护线是共用的 图A2 TN C S系统 系统中有一部分线路的中性线与保护线是共用的 有部分是分开的 图A3 设备金属外壳与保护零线连接的方式叫保护接零 接地装置由接地体 极 和接地线组成 接地体分为自然接地体和人工接地体 6 防火 防爆 防雷和防静电 电气火灾与爆炸的原因电气设备过热主要是电流产生的热量造成的 电流产生的热量和火花或电弧是引起电气火灾和爆发的直接原因 引起电气设备过热的原因主要有短路 过载 接触不良 铁芯发热和散热不良 电火花是电极间的击穿放电 电弧是大量的电火花汇集而成的 一般电火花的温度较高 特别是电弧 温度可达6000 危险物质有爆炸性物质 可燃气体 可燃液体 自然物质 遇水燃烧物质 易燃固体和氧化剂等 爆炸危险物质分为三类 I类指矿井甲烷 II类指爆炸性气体 蒸气 薄雾 三类指爆炸性粉尘 危险环境根据爆炸性气体混合物出现的频繁程度和持续时间将气体 蒸气爆炸危险环境分为0区 1区和2区 将粉尘 纤维爆炸危险环境分为10区 11区 将火灾危险环境分为21区 22区 23区 与旧标准的H 1 H 2 H 3一一对应 防爆电气设备及防爆电气线路应当根据安装地点的危险等级 危险物质的组别和级别 电气设备的种类和使用条件选用爆炸危险环境的电气设备 当存在两种以上危险物质时 应按危险程度较高的物质选用 当电气设备着火时 应用干粉 二氧化碳 1211等灭火器进行灭火 不能用泡沫灭火器带电灭火 雷电的种类及危险按雷电的危害方式把雷电分为直接雷 感应雷 雷电侵入波 雷的形状有线形 片形和球形 最常见的是线形 防雷装置防雷装置的种类很多 有避雷针 避雷线 避雷网 避雷带 避雷器 消雷器等 一套完整的防雷装置有接闪器 引下线和接地装置三部分组成 避雷针主要用来保护露天的变配电设备 建筑物和构筑物 避雷线主要用来保护电力线路 避雷线一般采用截面积不小于35mm2的镀锌钢绞线 避雷网和避雷带主要用来保护建筑物 避雷器主要用来保护电力设备 主要有阀型避雷器 氧化锌避雷器 保护间隙和半导体消雷器 变 配电所的避雷针与配电装置的空间距离不得小于5m 建筑物按其对防雷的要求 可分为三类 防静电静电的危害方式主要有爆炸或火灾 电击和妨碍生产 消除静电危害的措施有接地 泄漏法 静电中和法和工艺控制法 采取增湿措施和采用抗静电添加剂 促使静电电荷从绝缘体上自行消散 这种方法称为泄漏法 7 高压电气设备 高压电气设备主要包括高压熔断器 高压隔离开关 高压负荷开关 高压断路器 高压开关柜和电力变压器等 在运行中的高压设备上工作 有三种情况 全部停电 部分停电和不停电 高压熔断器主要用于交流电力线路和电力设备的短路保护 在高压熔断器中 户内广泛采用RN型管式熔断器 户外广泛采用RW型跌落式熔断器 RN1和RN2是普通型熔断器 RN3和RN4是带有片状熔体的熔断器 RN5和RN6是改进型熔断器 其中RN2 RN4 RN6是用于保护电压互感器 户外熔断器 RW 安装时对地面高度不应小于4 5米 高压隔离开关主要用来隔离高压电源 以保证其它电气设备的安全检修 由于没有专门的灭弧装置 所以不能带负荷操作 但可用来通断激磁电流不超过2A的空载变压器和电容电流不超过5A的空载线路及电压互感器和避雷器回路 高压负荷开关是专门用在高压装置中通断负荷电流的开关 它和高压熔断器串联使用 当故障电流大于负荷开关的开断能力时 必须保证熔断器先熔断 然后负荷开关才能分闸 当故障电流小于负荷开关的开断能力时 则负荷开关开断 熔断器不动作 高压断路器又叫高压开关 用在高压装置中通断负荷电流 并在严重过载和短路时自动跳闸 切断过载电流和短路电流 按灭弧介质和灭弧方式分类 分为少油断路器 S 多油断路器 D 真空断路器 Z 六氟化硫断路器 L 压缩空气断路器 K 固体产气断路器 Q 磁吹断路器 C 高压开关柜有固定式和手车式两大类 现在生产的大多数开关柜按规定装设有 五防 闭锁装置 五防 防止误跳 防误合断路器 防止带负荷拉 合隔离开关 防止带电挂接地线 防止带接地线合隔离开关 防止人员误入带电间隔 电力变压器是静止的电气设备 起升高或降低电压的作用 工业企业的变压器都是起降低电压作用的 变压器发热元件温度最高不得超过105 绕组温升不得超过65 油箱上层油温最高不得超过95 但为了减缓变压器油变质 上层油温最高不宜超过85 高压电气设备安全操作倒闸操作主要是指拉开或合上断路器或隔离开关 拉开或合上直流操作回路 拆除和装设临时接地线及检查设备绝缘等 它直接改变电气设备的运行方式 跌落式熔断器适用于周围空间没有导电尘埃和腐蚀气体或没有易燃易爆危险及剧烈振动的场所 正确的操作顺序是拉闸时先拉开中相 再拉开下风侧边相 最后拉开上风侧边相 合闸时先合上风侧边相 再合下风侧边相 最后合中相 这样操作的目的是为了增加相间距离 8 低压电气设备 低压电气设备主要是指1000V以下供配电系统中的设备或装置 主要包括低压保护电器 开关电器和电动机等 保护电器分别起短路保护 过载保护和失压 欠压 保护的作用 短路保护是指线路或设备发生短路时 迅速切断电源 熔断器 电磁式过电流继电器和脱扣器都是常用的短路保护装置 过载保护是当线路或设备的载荷超过允许范围时 能延时切断电源的一种保护 热继电器是常用的过载保护装置 失压保护是当电源电压消失或低于某一限值时 能自动断开线路的一种保护 电机和低压电器的外壳防护包括两种防护 第一种是对固体异物进入内部以及对人体触及内部带电部分或运动部分的防护 分为7级 第二种是对水进入内部的防护 分为9级 选用熔断器时 应注意其防护形式满足生产环境的要求 对于单台笼型电动机 熔体额定电流按下式选取If 1 5 2 5 Im 热继电器和热脱扣器是利用电流的热效应做成的 电动机分为交流电动机和直流电动机两大类 交流电动机又分为异步电动机和同步电动机 电气线路导线的导电能力包含发热 电压损失和短路电流等三方面的要求 我国有关标准规定 10KV及以下动力线路的电压损失不得超过额定电压的 7 低压照明线路和农业用户线路不得超过 7 10 导线的连接有焊接 压接 缠接等多种方式 线路巡视检查巡视检查是运行维护的基本内容之一 架空线路巡视分为定期巡视 特殊巡视和故障巡视 10KV及以下的线路 至少每季度巡视一次 9 临时用电与移动电气设备安全 临时用电与电气设备安全是人们工作和生活中接触较多的电气安全问题 由于安装不规范和设备缺陷 使用和管理方面存在薄弱环节 致使危及人身安全的现象时有发生 本章主要介绍临时用电与电气设备安全知识 临时用电安全临时用电是指人们在工作和生活中利用电能完成某项特定工程或任务而采取的架设线路 配备设施等临时用电行为 其特点主要在于电气线路和设施处于 临时 状态 临时线路必须装总开关控制和安装漏电保护装置 漏电保护装置的动作电流为30mA 动作时间0 1s 每一分支线路应装与负荷匹配的熔断器 用电设备的外壳必须接PE线 固定式开关箱下端与地面的距离为1 3 1 5m 移动式为0 6 1 5m 手持电动工具包括手电钻 手砂轮 冲击电钻 电锤 手电锯等工具 移动式设备主要包括指电焊机 按照电击防护条件 电气设备分为0类 0I类 I类 II类和III类设备 0类 0I类 I类设备都是仅有工作绝缘的设备 II类是带有双重绝缘或加强绝缘的设备 III类设备是安全电压 42V以下 设备 II和III类都无需采取接地或接零措施 手持电动工具没有0类和0I类产品 而移动式电气设备大部分是0I类和I类设备 手持式电动工具一般由驱动部分 传动部分 控制部分 绝缘和机械防护部分组成 由于大部分工具造成的触电死亡事故都是由I类设备引起的 因此 在使用该类工具时 应有良好的接零或接地措施 且必须装设额定漏电动作电流不大于30mA 动作时间不大于0 1s的漏电保护器 交流弧焊机的安全要求三相交流焊机的一次额定电压为380V时 二次空载电压为70V左右 二次额定工作电压为30V左右 二次工作电流达数十至数百安 电弧温度高达6000 交流焊机外壳应当接零 或接地 一次绝缘电阻不应低于1M 二次绝缘电阻不应低于0 5M 交流焊机的二次线长度一般不应超过20 30m 安全技术措施I类工具的保护接地或接零线不宜单独敷设 应当和电源线采用同样的防护措施 电源线采用多股铜芯橡皮护套软电缆或护套软线 其中绿 黄色标志的导线用作保护接地或接零线 当低压供电系统是中性点接地的三相四线制时 工具应采用保护接零 当电源为中性点不接地时 应采取保护接地 10 变配电安全 工业企业供配电企业的供电方式主要取决于供电的可靠性 即与企业的用电负荷有直接关系 用电负荷分为三级 I级生产负荷是指突然停电将导致人身伤亡 或导致重要设备损坏且难以修复 或给国民经济带来重大损失的负荷 应由两个独立的电源供电 对于特别重要的I级负荷 两个独立电源来自不同的供电点 II级生产负荷指突然停电将产生大量废品 或大量减产 或损坏生产设备 在经济上造成较大损失的负荷 一般由两回路电源供电 III级生产负荷指突然停电损失不大的负荷 对供电无特殊要求 高压供电有放射式 树干式和环式三种常用方式 其中放射式供电可靠性高 变配电站的组成一般变配电站由高压配电室 低压配电室 变压器室 电容器室及值班室等组成 高压配电室耐火等级不应低于二级 低压配电室耐火等级不应低于三级 油浸电力变压器室应为一级耐火建筑 变配电站的门应向外开启 变电所操作的技术规定 送电时 先合上母线侧刀闸 再合线路侧刀闸 最后合开关 停电顺序与之相反 带联络线线停送电时 同一系统要用开关进行并列 解列 不得用刀闸并列或解列 母线停电操作时 电压互感器应最后停电 送电时应先合电压互感器 倒换母线操作时 应先合上母线备用开关 取下该开关操作保险 将要停用母线所带的线路倒置运行母线 最后再断开原运行母线开关 变压器停电时 先停负荷侧 再停电源侧 送电与之相反 合上刀闸时 应迅速果断 但不可用力过猛 室外单极刀闸 跌落保险在停电位闸时 先拉中相 再拉下风侧相 最后拉余下的一相 电气设备常用的连锁装置有机械连锁 电气连锁 电磁连锁 钥匙连锁 11 电力变压器 变压器的分类变压器按用途一般分为电力变压器和特殊变压器两大类 电力变压器指的是电力系统一次回路中供输 配 供电用的变压器 特殊变压器是特殊电源 控制系统 电信装置中用的用途特殊 性能特殊 结构特殊的变压器 电力变压器分类按作用分 有升压变压器 降压变压器 配电变压器 联络变压器等 按结构分 有双绕组变压器 三绕组变压器 多绕组变压器 自耦变压器等 按相数分 有单相变压器 三相变压器 按冷却方式分 有油浸自冷变压器 干式空气自冷变压器 油浸风冷变压器 油浸水冷变压器 强迫油循环风冷变压器 强迫油循环水冷变压器等 按绕组材料分 有铜线圈变压器 铝线圈变压器 按调压方式分 有无载调压变压器 有载调压变压器 特殊变压器按用途分主要有整流变压器 电炉变压器 电焊变压器 矿用变压器 试验变压器等 变压器的额定电流指线电流 三相电力变压器的额定电流按下式计算 I1 S 3U1和I2 S 3U2 短路电压与额定电流之比称作变压器的短路阻抗 短路电压与额定电压之比称作变压器的阻抗电压 阻抗电压用百分数表示 即uk Uk UN 100 油浸电力变压器由器身 油箱 冷却装置 保护装置和出线装置等组成 变压器本体主要由铁芯和绕组构成 绕组是电流的通路 铁芯是磁通的通路 变压器的接地一般是将低压绕组中性点 外壳及避雷器共同接地 变压器的工作零线应与接地线分开 工作零线不得埋入地下 接地必须良好 接地线上应有可断开的连接点 变压器工作的基本原理是电磁感应原理 其发热的原因是存在着三种功率损耗 其中铁芯损耗一般不变 负载损耗与负载电流平方成正比 高压10KV变压器一般只装有防雷保护 过电流保护 包括短路保护和过载保护 和气体保护 变压器的防雷保护主要指对沿线路传来的高压冲击波的防护 这种保护借助于安装在变压器进线上的避雷器实现 避雷器多采用阀型避雷器或氧化锌避雷器 变压器的故障主要发生在绕组 铁芯 套管 分接开关和油箱等部位 最常发生的故障是绕组故障 其中以绝缘老化和层间绝缘损坏的最多 12 互感器 互感器的功能是把线路上的高电压变换成低电压 把线路上的大电流变换成小电流 以便于各种测量仪表和继电保护装置使用 互感器种类有电压互感器 电流互感器 我国生产的电压互感器二次边额定电压为100V和100 3V 电流互感器二次边额定电流为5A和1A 电流互感器类似于一台一次线圈匝数少 二次线圈匝数多的变压器 由于二次侧串联的是阻抗很小的电流表和其他仪器仪表的电流线圈 故运行中的电流互感器又类似工作在短路状态的变压器 电流互感器是按照一 二次电流与一 二次线圈匝数成反比的规律检测一次电流的 电流互感器的一次电流决定于一次负荷的大小 而与二次负荷无关 在规定的范围内 电流互感器的二次电流也与二次负荷无关 而只决定于一次电流的大小 另外 还有光电式互感器是以法拉第光电效应原理工作的 电流互感器常见的几种的接线方式 单台互感器接线主要用于测量对称三相电路中线路上的电流 三台互感器星形 Y形 接法可用于测量对称和不对称三相电路 包括三相四线制 中线路上的电流 也可用于三相短路 两相短路和单相接地或单相短路的继电保护 且继电保护的灵敏度较高 两台互感器的不完全星形 V形 接法可用于测量对称和不对称的三相三线电路中线路上的电流 因为三相电流的矢量和为零 所以公共线上的电流是未装互感器的那条线路上的电流 也可用于继电保护接线 但灵敏度较低 两台互感器电流差接法用于线路 电动机 并联电容器的继电保护接线 保护灵敏度较高 电压互感器与变压器的工作原理完全相同 但是 电压互感器二次侧并联的是阻抗很大的电压表和其他仪器仪表的电压线圈 故运行中的电压互感器类似工作在开路状态的变压器 电压互感器的变压比是指一次线圈额定电压与二次线圈额定电压 100V 之比 电压互感器常见的几种接线方式 一台单相互感器的接线主要用于测量线电压和连接频率表及电压继电器 两台单相互感器的V V形接线可用于测量线电压和连接功率表 电度表及电压继电器 这种接线方式的优点是简单 经济 一次没有接地点 不足之处是不能测量对地电压 不能起绝缘监视和接地保护的作用 三相电压互感器YN Yn V接线是10KV系统中广泛应用的接线方式 这种接线方式除可用于线电压 相电压的测量和一般继电保护之外 接在Yn形接线二次绕组上的电压表还可用作系统的绝缘监视 接在V接线二次绕组上的电压继电器还可发出接地报警信号 采用YN Yn V接线时 除电压互感器二次绕组的一点必须接地外 其余一次绕组的中性点也必须接地 电流互感器的二次侧不允许开路 电压互感器的二次侧不允许短路 熔断器是电压互感器唯一的保护装置 必须正确选用和维护 一次侧熔断器的保护范围是互感器的一次线路和互感器本身 并可作为二次侧短路故障状态下的穿越性保护 二次侧熔断器的保护范围是互感器的二次线路 13 电力电容器 电力电容器包括移相电容器 串联电容器 耦合电容器 均压电容器等多种电容器 本章指的是移相电容器 移相电容器的直接作用是并联在线路上提高线路的功率因数 因此 移相电容器也称为并联补偿电容器 目的是改善电压质量 降低电能损耗 提高供电设备的利用率 电容器主要外壳和芯子组成 补偿原理是通过并联电容器产生电容电流抵消电感电流 将不做功的无功电流减小到一定的范围内 补偿容量的计算Q P tg 1 tg 2 式中Q 补偿电容器的容量 kvar P 有功功率 KW tg 1 补偿前功率因数角的正切值 tg 2 补偿后功率因数角的正切值 tg 1 1 cos 12 cos 1tg 2 1 cos 22 cos 2 电容器的接线三相电容器内部为三角形接法 对于单相电容器应根据其额定电压和线路的额定电压确定接线方式 当电容器额定电压与线路线电压相符时采用三角形接法 当电容器的额定电压与线路相电压相符时采用星形接法 电容器保护对于高压电容器组 当总容量不超过100kvar时 可用跌落式熔断器进行保护和控制 当总容量为100 300kvar时 应采用负荷开关保护和控制 当总容量超过300kvar以上时 应采用真空断路器或其他断路器进行保护和控制 对于低压电容器组 当总容量不超过100kvar时 可用交流接触器 刀开关 熔断器或刀熔开关保护和控制 当总容量大于100kvar时 应用低压断路器进行保护和控制 高压电容器宜采用平衡电流法保护或瞬动的过电流保护 当用熔断器保护时 熔体电流应按电容器额定电流的1 5 2 5倍选择 14 电气线路 电气线路是电力系统的重要组成部分 可分为电力线路和控制线路 前者完成输送电能的任务 后者提供保护和测量的连接之用 电气线路的种类及特点架空线路是指挡距超过25m 利用杆塔敷设的高 低压电力线路 主要由导线 杆塔 绝缘子 横担 金具 拉线及基础组成 电力电缆线路主要由电力电缆 终端接头和中间接头组成 架空线路电杆埋设深度不得小于2m 最低不得小于杆高的1 6 电气线路的过电流保护包括短路保护和过载保护 15 异步电动机 电动机是一种将电能转换为机械能的动力设备 按电源类型可分为交流电动机和直流电动机两大类 交流电动又分异步电动机和同步电动机 三相交流电动机也叫三相感应电动机 主要由定子和转子两个基本部分组成 转子又可分为笼型和绕线型两种 异步电动机的工作原理三相异步电动机的定子铁芯上按一定规律均匀布置着三相绕组 当接通三相交流电源时即在电机内产生旋转磁场 转子绕组中产生感应电动势和感应电流 其方向用右手定则 平伸右手 让磁力线垂直穿过手心 大拇指指向切割方向 则并拢的四指指向感应电流的方向 确定 感应电流在磁场中将受到力的作用 该作用力由左手定则确定 由于转子电流受力方向与旋转磁场方向相同 由气隙磁通和转子电流产生的转矩就是电动机的电磁转矩 在电磁转矩的拖动下 电动机转子顺着旋转磁场的方向转动 旋转磁场的转速为n1 n1称为同步转速 由下式表达n1 60f1 p式中n1 旋转磁场转速 r min f1 定子电源频率 50Hz p 磁级对数 如为4极电机 则磁极对数就是2 异步电动机的转子转速必定低于同步转速 异步电动机的同步转速与转子转速之差的百分数叫做电动机的转差率 即s n1 n n1 100 电动机的技术参数额定电压UN 表示电动机定子绕组规定使用的线电压 单位是V或KV 额定电流IN 表示电动机在额定电压及额定功率运行时 电源输入电动机的定子绕组中的线电流 单位是A 额定功率PN 表示电动机在额定状态下运行时 转轴上输出的机械功率 单位是W或KW PN应小于额定状态下输入的电功率 额定转速nN 表示电动机在额定电压 额定频率和额定功率下工作时转轴的转速 单位为r min 一般空载转速略高于额定转速 三相异步电动机按运行持续时间分为连续 代号为S1 短时 代号为S2 断继 代号为S3 三种基本工作制 工作制是选择电动机的重要依据 绝缘等级表示电动机所用绝缘材料的耐热等级 A级绝缘允许极限温度为105 允许温升为60 E级绝缘允许极限温度为120 允许温升为75 B级绝缘允许极限温度为130 允许温升为80 F级绝缘允许极限温度为155 允许温升为100 H级绝缘允许极限温度为180 允许温升为125 C级绝缘允许极限温度为180 以上 允许温升为125 额定转矩MN 是指电动机在额定工作状态下 轴上允许输出的转矩值 MN 1000PN 60 2 nN 9550PN nN异步电动机直接启动时 其启动电流很大 可达额定电流的5 7倍 笼型异步电动机的启动全压启动 又称直接启动 一般情况下 10KW以上的电动机都不宜采用全压启动 降压启动有星形 三角形 Y 降压启动 自耦变压器降压启动 延边三角形降压启动 绕线式异步电动机的启动有接变阻器和接频敏变阻器两种方式 变阻器通过电刷与滑环串联在转子电路中 16 照明 照明的方式和种类照明方式有一般照明 局部照明 混合照明 照明种类有工作照明和事故照明 照明线路导线的截面选择应考虑两个条件 允许最大电压损失 通常为2 5 导线的机械强度 照明设备包括 照明开关 插座 灯具 导线等 照明设备的安装要求扳把开关距地面高度一般为1 2 1 4m 距门框为150 200mm 拉线开关距地面一般为2 2 2 8m 距门框为150 200mm 明装插座距地面不应低于1 8m 暗装插座距地面不应低于30cm 儿童活动场所的插座应用安全插座或高度不低于1 8m 凡为携带式或移动式电器用的插座 单相应用三眼插座 三相应用四眼插座 其接地孔应与接地线或零线相连 照明灯具每一回路配线容量不得大于2KW 潮湿 危险场所及户外照明灯具安装高度不低于2 5m 生产车间 办公室 商店 住房等的照明灯具安装高度不应低于2m 照明电路的常见故障主要有断路 短路和漏电三种 17 电工测量 电工仪表的种类 按照工作原理可分为磁电式 电磁式 电动式 感应式等仪表 按精度等级可分为0 1 0 2 0 5 1 0 1 5 2 5 5 0等七级 按照测量方法可分为直读式仪表 电流表 万用电表 兆欧表等 和比较式仪表 电桥 接地电阻测量仪 按读数方式可分为指针式 光标式