电工电子学实训安全用电

一平安用电二低压电器简介三根本控制环节四布线与组装工艺五调试与故障排除六附录电工实训电是现代社会不可缺少的动力来源，工业生产和文明社会生活都离不开电，电对人类的进步和开展起着非常重要的作用。电的使用有其两面性，使用的得当，能给我们带来很大的益处；假设使用不当，那么会造成很大的危险。因此，掌握平安用电的根本知识非常重要。第一章平安用电〔一〕平安用电常识1.平安电压：平安电压值的等级分为42V、36V、24V、12V和6V，而直流电压不超过120V。通过人体的电流越大，对人体的伤害越大。通过人体电流的大小，主要取决于人体上的电压和人体的电阻。人体电阻一般为100kΩ，皮肤潮湿时可降到1kΩ以下。因此，接触的电压越高，对人体的伤害就越大。一般将36V以下的电压作为平安电压，但在潮湿的环境中人体电阻会减小，因此应使用12V平安电压。触电泛指人体触及带电体。触电时电流会对人体造成不同程度的伤害。触电事故可分为两类：电击、电伤。ⅰ电击：所谓电击，是指电流通过人体时所造成的内部伤害，它会破会人的心脏、呼吸系统及神经系统的正常工作，甚至会危及生命。低压系统通电电流不大而且时间不长的情况下，电流会引起人的心室颤抖，但通电电流时间较长时，会造成人窒息而死亡，这是电击致命的主要原因。绝大局部触电死亡事故都是由于电击造成的。日常所说的触电事故，根本上多指电击。2.电伤与电击：ⅱ电伤：电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。3.触电方式：当人身不慎接触到带电体便触电，触电对人体的伤害程度与通过人体的电流大小、电流频率、电流通过人体的路径、触电持续时间等因素有关。当通过人体的电流很微小时，仅使触电局部的肌肉发生轻微痉挛或刺痛。一般认为当通过人体的电流超过50mA时，肌肉的痉挛加剧，使触电者不能自行脱离带电体，持续一定时间便导致中枢神经系统麻痹，严重时可能引起死亡。按照人体触及带电体的方式，触电一般分为单相触电和两相触电。单相触电是指人体某一部位触及一相带电体的触电方式。图4.1所示为比较常见的单相触电示意图。其中4.1〔a〕为中性点直接接地的三相电源，人站在地面上触及一根相线，这时人体处于相电压下，电流将从人体经大地回到电源中性点。如果脚与地面绝缘良好，回路阻力较大，流过人体的电流较小，危险性也就越小，反之如身体出汗或湿地着地，回路电阻较小而电流较大，就十分危险。图4.1〔b〕为中性点不接地的三相电源，由于输电线与大地之间有电容存在，在交流电可经这种分布电容C构成通路而流过人体。ⅰ单相触电：4.1-a单相触电示意图4.1-b单相触电示意图

4.1-c两相触电示意图ⅰ两相触电：

两相触电是指人体两处同时触及两相带电体而发生的触电事故。这种形式的触电，加在人体上的电压为线电压，电流将从一相经人体流入另一相。因此，两相触电的危险性比单相触电大。如图4.1-c所示：4.触电急救：

一旦发生人身触电事故，首要的是迅速处理，并抢救得法。据统计资料介绍，触电后一分钟就开始救治者，一般有90％活的良好效果；触电六分钟开始救治者，只有10％获得良好效果；而触电后十二分钟才开始救治者，其救活的可能性极小。人触电后，往往出现心跳停止，呼吸中断，昏迷不醒等死亡征象，但是很可能是假死现象。就护者切勿放弃抢救，而应果断地以最快的速度和正确的方法就地施行抢救。有的触电者经过四、五小时地抢救，才起死回生脱离险境。触电急救的方法：触电急救的方法是：首先迅速切断电源，距开关较远时，可用绝缘物为工具，拉开触电者，或挑开电线；或用绝缘钳剪断电线。救护者应尽可能单手操作，防止自身触电，此外还应防止触电者在脱离电源时造成二次伤害，例如从高出落下摔伤等。切断电源后应抓紧时间进行急救处理。如触电者尚未失去知觉，那么应让其静卧，注意观察，并请医生前来进行诊治。如果心脏已停止跳动，呼吸停止，那么应立即进行人工呼吸或用心脏挤压法。使触电者恢复心跳和呼吸。切勿滥用药物或搬动、运送。并应立即请医务人员前来指导抢救。下面简单介绍人工呼吸和心脏挤压急救方法。施行急救前，应让触电者仰卧，并尽可能使其头部后仰，同时扳开触电者的嘴，去除口中污物，使其呼吸畅通。(1)人工呼吸急救法：当触电者呼吸停止，但心脏还在跳动时，可采取口对口〔或口对鼻〕式人工呼吸抢救。抢救时，救护者一只手插紧触电者鼻，自己深呼吸后，将自己的嘴靠近触电者嘴，进行口对口吹气，并注意触电者的胸部应略有起伏。吹气完毕准备换气时，救护者的口应立即离开触电者的口，同时放开掐鼻子的手，让触电者自动换气，并注意其胸部的复原情况。人工呼吸要常时间反复进行，一般每次吹气约两秒钟，呼气约三秒钟。如果触电者嘴扳不开时，可采用对鼻进行吹气施行急救。触电急救：(2)心脏挤压急救法：当触电者心脏已停止跳动，应采用此法急救。救护时，使伤员平躺，救护人员两手交叉相叠，压在伤员胸骨下端。掌根用力向下挤压，挤压后迅速完全放松，让伤员胸部自动恢复，如此反复进行心脏挤压，挤压时成人大约需压下3～4cm，每分钟挤压60次。当触电者呼吸和心跳均停止时，最好由两人同时用人工呼吸和心脏挤压法进行抢救。急救必须连续进行，经过长时间的抢救，触电者面色开始好转，心脏与呼吸已经恢复，才能停止抢救。为了防止触电事故的发生，除了工作人员必须严格遵守操作规程，正确安装和使用电器设备或器材之外，还应该采取保护接地、保护接零和漏电保护开关等平安措施。1.保护接地：将电器设备在正常情况下不带电的金属外壳和埋入地下并与其周围土壤良好接触的金属接地体相连接，称为保护接地，如下图。图中Rd为接地电阻，它等于接地体对地电阻和接地线电阻之和。根据平安规定，对1000V以下的系统，Rd一般不大于4欧姆。Rd保护接地(二)平安用电防护措施当电器设备绝缘损坏或因漏电使电器设备的金属外壳带电时，如果金属外壳没有保护接地，那么外壳所带电压为电源的相电压。采取保护接地后，因电阻Rd很小，故金属外壳的电位应接近地电位漏电电流绝大局部经过接地导体流入大地，通过人体的电流几乎为零，防止了触电的危险。注意：保护接地适用于中性点不接地的三相供电系统。对于中性点接地的三相供电系统，如果采用保护接地，那么当发生单相碰外壳故障时，该相电压Up就会经过保护接地的电阻Rd和电网中性点接的电阻Rd’形成故障电流IdId=Up/(Rd’+Rd)如果Up=220V,Rd=Rd’=4欧姆，那么Id=27.5A，这个电流不一定能保护装置常闭而把电源切断，从而使故障继续发生存在。这时设备外壳带电的电位为Up/2=110V，此电位值对人体仍然使危险的。因此在三相电源中性点接地的情况下，不宜采用保护接地，而应采用保护接零。Rd‘保护接零2.保护接零：保护接零就是将电器设备在正常情况下不带电的金属外壳接到三相四线制电源的零线〔中性线〕上，如右图所示。当电气设备某一相的绝缘损坏而与外壳相碰时，就形成单相短路，该保护装置就开始动作〔例如熔断器的熔丝熔断〕，因而外壳不再带电，到达平安的目的。保护零导线中不允许安装熔断器。保护接零适用于中性点接地的三相四线制供电系统。但在三相四线制不平衡负载系统中，由于零线上的电流不为零，因而使零线对地电位不为零。为了使保护更为平安可靠，有时专门从电源中性点引出一条零线用于保护接零。此时应将设备外壳接在这条保护零线上，这种供电系统有3条相线、1条工作零线和一条保护零线，称为三相五线制。3.漏电保护装置保护接地和保护接零，一般可以有效地防止触电。但仍不可能保证绝对平安，最好采用漏电保护开关进行防范。国家规定，凡手持电开工具、移动电气者，均需配有漏电开关，以确保平安。低压用电单位在电源进线处安装漏电保护开关可以有效地防止触电事故。漏电开关的额定电流可根据负荷的大小选择。其漏电电流整点值选得越小那么越平安。但是选得太小时，灵敏度太高，开关动作频繁，会影响正常供电和开关寿命，通常选用工作电流为30～50mA，动作时间为0.1妙的漏电开关。比较危险的工作场所最好选择动作电流为10～30mA的漏电开关。4．防火和防爆电器设备发生故障时，很容易造成火灾或爆炸。电器线路、开关、熔丝、照明器具、电动机、电炉及电热器具等设备在出现事故或使用不当时，会发生电火花、电弧或发热量大大增加。当这些电器设备与可燃物体或接触时，就会引起火灾。电力变压器、互感器，电力电容器等电气设备，除了可能引起火灾以外，还可能发生爆炸。火灾、爆炸的主要原因：电器设备内部出现短路；电器设备严重过载；电路中的触点接触不良；电器设备或线路的绝缘损坏或老化；电器设备中的散热部件或通风设施损坏。对于有火灾爆炸危险的场所，在选用和安装电器设备时，应选用合理的类型，例如防爆型、密封型、防尘型等。为防止火灾或爆炸，应严格遵守平安操作规程和有关规定，确保电器设备的正常运作。要定期检查设备，排除事故隐患。要确保通风良好，采用耐火材料及良好的保护装置等。5.静电的防护静止的电荷称为静电。积累的电荷越多电位也就越高。绝缘物体之间相互摩擦会产生静电，日常生活中的静电现象一般不会造成危害。工业上有不少场合会产生静电，例如石油、塑料、化纤、纸张等在生产过程或运输过程中，由于固体物质的摩擦、气体和液体的混合及搅拌等都可能产生和积累静电，静电电压有时可达几万伏。高的静电电压不仅会给工作人员带来危害，而且当发生静电放电形成火花时，可能引起火灾和爆炸，矿井静电引起瓦斯爆炸的事故发生。为了防止因静电而发生火灾，根本的方法是限制静电的产生和积累，防止发生静电放电而引起火花。常用的措施有：(1)限制静电的产生。例如减少摩擦，防止传动皮带打滑，降低气体、粉尘和液体的流速。(2)给静电提供转移和泄漏途径。尽量用导电材料制造容易产生静电的零件。在非导电物质〔橡胶、塑料、化纤等〕中掺入导电物质，适当增加空气的相对湿度。(3)利用异极性电荷中和静电。(4)采用防静电接地。除以上一些措施外，在静电危险场所工作的人员要穿防静电的衣服和鞋子，不要穿容易产生静电的〔例如用晴纶、尼龙等缝制的〕衣裤和鞋袜等。防范为主，消除隐患低压电器配电电器控制电器开关熔断器……接触器继电器起动器……时间继电器热继电器……第二章低压电器简介(1)控制按钮1.常开(动合)按钮电路符号SB3.复合按钮：常开按钮和常闭按钮做在一起。电路符号SB2.常闭(动断)按钮电路符号SB作用：用于短路保护。电路符号FU三相异步电机的起动电流Ist=(5~7)额定电流熔断体熔断芯(2)熔断器~~~线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源(3)接触器接触器有关符号：接触器线圈接触器主触头－－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）常开常闭接触器辅助触头－－用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。KM简单的接触器控制ABCM3~刀闸起隔离作用自保持停止按钮起动按钮特点:小电流控制大电流继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，触发器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。中间继电器(可直接控制小功率电机)电压继电器电流继电器时间继电器（具有延时功能）热继电器（做过载保护）…...继电器类型：(4)继电器时间继电器KT：（1）（2）时间继电器断电式常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电式线圈符号触点符号常开通电后延时闭合常闭通电后延时断开电工技术实验装置〔1〕电工技术实验装置〔2〕

电机点动、连续运行控制

时间控制

电机正反转控制

速度控制……第三章根本控制环节电路简介：有些工作场合需要按动一次连续运转，有时要求按动时运转，一旦松开按钮停止运转，我们可以利用控制按钮的特性再结合交流接触器完成这一功能的设计，如下图：〔1〕三相异步电机点动与自锁控制电路工作原理：图左边局部为主线路局部，起到能量传递的作用，右半局部是控制电路，主要实现信号的传递和控制。当按动启动按钮SB2时，交流接触器KM得电，此时其常开触电KM吸合，由于KM通过旁路给其检测线圈提供了工作电压〔自锁作用〕，所以即使松开常开按钮SB2，交流接触器KM仍能继续工作，保持吸合状态。所以其主触电吸合，从而给三项异步电机供电，此时电机开始工作，实现了电机的自锁运转。按下SB1，控制电路被断开，电机停止转动。当我们按下SB3时交流接触器得电，此时其常开触电KM吸合，但是由于SB3采用的是复合按钮，所以在KM吸和后并没有给SB3提供有效的旁路电压，所以当松开SB3后交流接触器失去电压，主触电断开，此时电机停止转动，从而实现了电机的点动运转。电路简介：有些工作场合需要对电机进行延时启动，我们可以利用时间继电器的延时作用再结合交流接触器完成这一功能的设计，如以下图所示：〔2〕三相异步电机延时启动控制电路工作原理：图左边局部为主线路局部，起到能量传递的作用，右半局部是控制电路，主要实现信号的传递和控制。当按动启动按钮SB2时，交流接触器KM1得电，此时其常开触电KM1吸合，由于KM1通过旁路给其检测线圈提供了工作电压〔自锁作用〕，所以即使松开常开按钮SB2，交流接触器KM1仍能继续工作，保持吸合状态。指示灯L通过时间继电器的常闭触电从SB2的后端得到电压，开始指示计时开始，而由于时间继电器在KM1吸合后会得到持续电压，所以当KT的计时时间到达时，其常闭触电断开，指示灯L此时熄灭，表示时间继电器计时结束，同时在另一路时间继电器的常开触电闭合，交流接触器KM2得到电压，所以其主触电吸合，从而给三项异步电机供电，此时电机开始运转。电路简介：有些工作场合需要对电机进行正反转选择性运转，我们可以利用控制按钮的特性再结合交流接触器完成这一功能的设计，如以下图所示：〔3〕三相异步电机正反转控制电路工作原理：图左边局部为主线路局部，起到能量传递的作用，右半局部是控制电路，当正转接触器KM1工作时，电动机正转；当反转接触器KM2工作时，由于调换了两根电源相线，所以电动机反转。

如两个交流接触器同时工作，它们的主触点都闭合，必将造成电源短路。因此，为了保证两个接触器不能同时工作，在控制电路中，串接了对方的常闭辅助触点，即把正转接触器KM1的一个常闭辅助触点串接在反转接触器KM2的线圈电路中，而把反转接触器的一个常闭辅助触点串接在正转接触器的线圈电路中。这两个常闭触点称为联锁触点。这样一来,当按下正转起动按钮SB2时，正转接触器线圈通电，主触点KM1闭合，电动机正转。与此同时，联锁触点断开了反转接触器KM2的线圈电路。因此，即使误按了反转起动按钮SB3，反转接触器也不能动作。在同一时间里两个接触器只允许有一个在工作的控制作用称为互锁作用或联锁作用。(1)器件分布合理,布线美观。(2)导线剥落长度要适宜。(3)多点连接处应使用接线端子排。(4)尽量缩短导线的数量和长度。(5)导线与禁锢螺丝连接处采用顺时针绕制。第四章基布线与组装工艺〔1〕不通电测试：用万用表的电阻档对电路各节点间的电阻进行测试，假设与理论值不符，不能接通电源，应对电路进行检测，找到错误或器件故障所在处并进行修改，重复进行直至各点间电阻与理论相符。〔2〕通电测试：接通电源，假设能到达控制目的那么实验成功，假设不能到达控制目的，此时应改换用万用表的电压档进行测试，找出错误或故障所在处并进行排除，直至到达控制目的。第五章电路调试与故障排除(1)实验前应检测所用仪器、工具、电器元件，防止在实验中因电器元件引起故障，增加实验的复杂性。(2)在接通电源之前应先用万用表进行电阻的测试，特别是测量三相电源之间是否有因接线引起的短路，一旦有短路情况的发生，应进行故障排除，而不可直接接通电源，否那么容易烧毁电源。(4)假设接通电源后不能实现预期控制目的，应先进行电压测试，分析，而不能盲目更换器件，假设经过分析判断后，确认器件存在问题，可断开电源更换器件。本卷须知(4)假设接通电源后电机的控制能正常进行，只是电机不转、转动很慢或需借助外力来启动，此时很可能是因为电源的某相断路，造成电机的缺相运转，此时应对熔断器进行测试。假设熔断器烧毁那么应及时更换熔断器。(5)继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联。(6)实验结束后切记要先断开电源再拆电路，否那么容易造成触电危险。一、课程目标?电工电子学实习?是配合?电工电子学?课程而开设的一门技术根底类综合实习课程。通过对实用电路的装配、调试、故障排除和典型电路的分析、设计，掌握焊接、装配等工艺和平安用电常识，稳固并加强学生对所学电知识的理解和运用，使其具有较强的动手实验技能和工程实践能力。二、根本要求熟练掌握低压电器件、电子元器件的识、读、测及使用方法，电子仪器、电气设备的使用维护方法，常见电量测量方法及工具的使用，会读图、识图，掌握焊接、导线连接等工艺，掌握实用电路的装配工艺，能够利用所学电工技术知识进行复杂电路的故障排除和典型电路的设计、装配与调试，掌握平安用电知识。附录－教学大纲一、电工电子学实习电子局部：焊接工艺、超外差式晶体管收音机的组装与调试任务与要求(1)掌握焊接工艺。(2)掌握超外差式收音机的安装方法。(3)初步掌握超外差式晶体管收音机的统调方法。(4)了解超外差式收音机工作的根本原理，能阅读整机电路图和装配图，熟悉各单元电路工作过程以及了解电路中各元件的作用。附录－实习内容概述二、电工电子学实习电工局部：平安用电、电气控制电路的实习任务与要求(1)了解常用低压控制电器工作原理与应用；(2)掌握电气控制电路控制方法；(3)能够利用所学电工技术知识进行复杂电路的故障排除和典型电路的设计、装配与调试；(4)掌握平安用电知识。三、实习报告要求(1)报告要求统一用实验报告纸撰写；(2)封面要求：实习名称、专业、班级、姓名、学号；(3)报告应包括必要的电路原理图与组成方框图；(4)报告内容包括以下几局部：[1]焊接工艺1.焊接材料与工具2.焊接步骤3.焊接本卷须知[2]超外差式收音机的组装与调试1.简述超外差收音机工作原理〔附完整的电路图〕2.安装要领与过程3.各静态工作点值4.单元调试及统调经过5.所遇故障分析与解决[3]平安用电1.人体触电及急救2.平安用电的防护措施[4]电气控制线路的实习1.常用低压电气控制元件2.典型控制电路及其工作原理3.组装要领与过程4.所遇故障分析与解决[5]实习总结〔体会建