电工技能基础

1、电工基础技能培训,运营培训室,版本 V1.0,电力系统的中性点运行方式,1中性点不接地系统： 系统中性点不接地是指系统中性点对地绝缘。当系统发生单相接地故障后系统的三相对称关系并未破坏，仅中性点及各相对地电压发生变化，中性点的电压上升到相电压，非故障相对地电压值增大为倍相电压，故对于该中性点不接地系统可以带故障继续运行2小时。故障相接地点的对地故障电流为正常运行时对地电容电流的3倍。 在我国配电网电压在1035kV之间的架空线路多采用此接地方式。,2020/7/12,第3页,2中性点直接接地系统： 系统中性点经一无阻抗（金属性）接地线接地的方式成为中性点直接接地。此接地系统一般 应用在接有单相

2、负载的低压（380/220V）配电系统和电力系统高压（110kV以上）输电线路上。,电力系统的中性点运行方式,2020/7/12,第4页,3中性点经阻抗接地系统： 在系统中性点与大地之间用一阻抗相连的接地方式称为中性点经阻抗接地。根据接地电阻器 电阻值的大小，接地系统分为高电阻接地和低电阻接地。 （1）高电阻接地：此种方式接地电流较小，通常在510A范围内，但至少应等于系统对地的总 电容电流。保护方式需要配合接地指示器或警报器，保证故障时线路立即跳脱。 （2）低电阻接地：增大接地短路电流，使保护迅速动作，切除故障线路。电阻值的大小，必须使系统具有足够的最小接地故障电流（大约400A以上），保证

3、接地继电器准确动作。目前我国大城市10kV配电网的接地方式大多采用经低电阻接地的方式。,无功功率平衡,1.无功功率平衡： 电力系统中无功电源所发出的无功功率应与系统中的无功负荷及无功损耗相平衡，同时还应有一定的无功功率备用电源。 2.无功电源： 电力系统的无功电源包括同步发电机、调相机、电容器、静止无功补偿器等。 3.无功负荷： 电力系统的无功负荷指的是用电设备所吸收的无功功率，以异步电动机需用的无功功率占的比重最大，一般综合负荷的功率因数为0.60.9。 4.无功功率损耗： 电力系统的无功功率损耗由两部分组成：电力系统中的线路无功损耗和变压器中的无功损耗、线路电抗中的无功损耗与线路电流的平方

4、成正比，线路电纳中的无功功率是容性的，又称为电功率，也可把它看成是无功电源变压器的无功损耗，包括励磁无功损耗和电抗中的无功损两部分。 5.对负荷功率因数的要求： 一般高压供电的负荷功率因数应在0.9以上；低压供电负荷的功率因数应在0.85以上。无功的备用容量一般取最大无功功率负荷的78。,变压器,常用电工工具的种类及使用,螺丝刀： 螺丝刀是拆卸或安装坚固螺钉的稳固工具（俗称起子）。根据头部可分为（平头）一字或（梅花）十字两种。如图：,使用螺丝刀的注意事项： 不可使用金属杆直通柄顶的螺丝刀，因带电作业时容易引起电线短路及触电的危险。 螺丝刀头部应与螺丝尾槽紧密结合，用力均匀、防止打滑损坏螺丝槽口

5、。,常用电工工具的种类及使用,电工刀使用： 电工刀主要用来剖削和切割导线绝缘层及其它电工器材，电工刀一盘没有绝缘层，为安全起见禁止带电操作使用。电工刀的结构及使用方法如右图：,活动板手使用： 活动板手是紧固或松开螺母的工具，常用活动板手的规格有：150mm19mm、200mm24mm、300mm36mm等。使用方法如左图：,常用电工工具的种类及使用,2020/7/12,第9页,常用电工工具的种类及使用,电工钢丝钳的使用： 电工钢丝又称克丝钳、老虎钳、俗称钳子，有铁柄和绝缘柄两种，电工应使用500V以上带绝缘柄的电工钳，其结构及用途如上图所示： 使用电工钳的注意事项： 使用前应检查钳子的绝缘状况

6、，以免带电操作时发生触电事故。用钳子剪切导时,若导线带电，应单根剪切以免发生短路故障。带电作业时，手与钳子金属部份应保持2cm以上的距离,不得触到金属部份。,尖嘴钳的使用： 用法和钢丝钳基本一样，主要是用于狭小的操作空间。其结构如右图所示：,常用电工工具的种类及使用,剥线钳的使用： 剥线钳是用来剥除截面积为4平方以下导线端头的绝缘层的专用工具，剥线有0.53mm的多个切口，使用时应注意选择切口直径，使切口与导线匹配，否则达不到理想的切口效果。结构及使用方法如右图所示：,斜口钳的使用： 斜口钳又称断线钳，主要用来剪断导线。其结构如左图所示：,常用电工工具的种类及使用,压线钳的使用： 压线钳分为手

7、动压钳和手动液压钳两种，用于导线或电缆的连接，不同规格的导线应用不同规格的铜线耳端子或铜线直通进行连接。液压钳及手动压线钳的结构如上图：,常用电工工具的种类及使用,2020/7/12,第13页,手电钻及冲击电钻： 电钻分为手电钻和冲击钻两种，将钻头装好后可在建军筑物或工件上钻孔，普通手电只能旋转无冲击动作，适用于工件上无冲击的转孔工作。冲击电钻有旋转也有冲击动作，可在建筑墙体或水泥板上钻孔，视功率大小可钻6厘或20厘等孔径。其外型结构如右图：,常用电气符号,常用电气符号,常用电气符号,常用电气符号,常用电气符号,常用电气符号,常用电气符号,常用电气符号,常用电气符号,单相电器控制线路,有时为了

8、方便，需要在两地控制一个灯。例如楼梯灯上的照明，要求在楼上楼下都能控制开与关，此接法需用两个双联开关才能实现其操作控制，1、2均为12单刀双掷开关，控制线路如图2。,三相电动机,异步机的转动原理及构造,2020/7/12,第25页,三相对称定子绕组中通入对称三相交流电，即在气隙中形成一个在时间上、空间上都随时间变化的一个旋转磁场。固定不动的转子导体与旋转磁场相切割后感应电流成为载流导体。载流导体又和旋转磁场相互作用，对轴生成电磁转矩，于是电动机就顺着同步转速的方向转动起来。,异步机的转动原理及构造,三相异步电动机的铭牌数据,Y表示异步机，132（mm）表示机座中心高度；M代表中机座（L长机座、

9、S短机座）。额定功率指的是电动机输出的机械功率。额定电压、电流均指电动机额定运行情况下的定子线电压、线电流的数值,额定转速指的是电动机转子的转速n 。,三相异步电动机铬牌 型号 Y132M-4 功率 7.5KW 时性 频率50Hz 电压 380V 电流 15.4A 接法 转速 1440r/min 绝缘等级 B 工作方式 连续 标准编号 工作制 S1 B级绝缘 年 月 编号 电机厂,三相异步电动机接线方法,2020/7/12,第28页,三相异步电动机的控制,三相异步电动机的控制,2020/7/12,第30页,2Y-降压起动方式： 起动时定子绕组星型，通电后电机运转，当转速成升高到接近额定转速时再

10、换接成三角型。 适应范围：正常运行时定子绕组为三角型连接，且每个绕组都有两个引出端子的电动机。 3左图为Y-降压起动： 优点：起动电流为全压起动时的1/3。 缺点：起动转矩均为全压起动时的1/3。 型运行时，首尾相接构成闭环。 Y 型起动时, 绕组尾端连成一点。 Y-起动应注意的问题：仅适合用于正常接法为三角型接法的电机， 降压起动适全于空载或轻载的起动场合。,自耦降压起动,2020/7/12,第31页,利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的。 自耦变压器备有40、60、80等多种抽头，使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择。,自耦降压起动,运行：运行时

11、开关向上打与电机直接接通，电机正常运转。 起动：起动时开关向下打与自耦变压器相连接。 自耦降压起动的优点：具有不同的抽头，可根据起动转矩的要求，比较方便得到不同的电压。 自耦降压起动的缺点：体积大、成本高。 自耦降压起动所适应范围：适用于容量较大的电动机或不能使用Y-降压起动的鼠笼式三相异步电动机,绕线式异步电动机的起动,绕线式异步电动机转子绕组串入附加电阻后，既可以降低起动电流，又可以增大起动转矩。（如下图）,绕线式异步电动机的起动性能和调速性能都优于鼠笼式异步机，但其结构复杂，维修不易且造价较高。,三相异步电动机的制动,电动机断电后由于机械惯性总要经过一段时间才能停下来。为了提高生产效率及

12、安全，采用一定的方法让高速运转的电动机迅速停转，就是所谓的制动。,制动方法： 1. 能耗制动：当电动机三相定子绕组与交流电源断开后，把直流电通入两相绕组，产生固定不动的磁场n0。电动机由于惯性仍在运转，转子导体切割固定磁场感应电流，载流导体受到与转子惯性方向相反的电磁力使电机迅速停转。能耗制动常用于生产机械中的各种机床制动。（如图1） 2. 反接制动：把与电源相连接的三根火线任意两根的位置对调，使旋转磁场反向旋转，产生制动转矩。电动机由于惯性仍在运转，转子导体切割反向旋转磁场感应电流，载流导体受到与转子惯性方向相反的电磁力使电机迅速停转。反接制动适用于中型车床和铣床的主轴制动。,常用控制刀开关

13、及组合开关,1常用低压开头电器：,注意 刀开关适用于不频繁接通和断开电路；组合开关适用于机床设备的电源引入开关。,常用断路器（自动空气开关）简介,断路器产品外形图,工作原理： 低压断路器的三副主触头串联在被保护的三相主电路中，由于搭钩钩住弹簧，使主触头保持闭合状态。当线路正常工作时，电磁脱扣器中线圈所产生的吸力不能将它的衔铁吸合。如果线路发生短路和产生较大过电流时，电磁脱扣器中线圈所产生的吸力增大，将衔铁吸合，并撞击杠杆，把搭钩顶上去，在弹簧的作用下切断主触头，实现了短路保护。如果线 路上电压下降或失去电压时，欠电压脱扣器的吸力减小或失去吸力，衔铁被弹簧拉开，撞 击杠杆，把搭钩顶开，切断主触头

14、，实现了过载保护。,熔断器简介,熔断器产品外形图,熔断器简称保险丝，是最简单有效的短 路保护装置。 熔断器中的熔丝和熔片是用易熔合金制 成的，当流过熔体的电流大于它的整定 值时，熔体立刻熔断，切断电源，起到 保护作用。 熔断器熔体选用的原则 一般照明电路，熔体INIL； 单台电动机：熔体IN（1.52.5） IL； 多台电动机：熔体IN（1.52.5） 倍最大电机IN加其余电机的额定电流。,交流接触器简介,交流接触器产品外形图,热继电器简介,工作原理： 发热元件串接在主电路中，常闭触点串接在控制电路中，热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路以保护电器的设备。发热元件接入电机主电路，若长时间过

15、载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。,时间继电器简介,时间继电器产品外形图,时间继电器工作原理 线圈通电 衔铁吸合（向下） 连杆动作 触头动作，时间继电器是电路中控制动作时间的设备。它利用电磁原理来实现触头的延时接通和断开。通电延时：当线圈通电时触头延时动作，线圈断电时使触头瞬时复位；断电延时：线圈断电时使触头延时复位，线圈通电时使触头瞬时动作。,时间继电器触头类型,控制按钮简介,控制按钮是一种结构简单，应用广泛的主令电器。 控制按钮由按钮帽、复位弹簧桥式触点和外壳构成。动触点和上面的静触点组成常闭；和下面的静触点组成常开。按下按钮，常闭

16、触点断开、常开触点闭合；松开按钮，在弹簧作用下各触点恢复原态。,限位开关（行程开关）简介,位置开关又称行程开关或限位开关，其作用是将机械位移转换成电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速或循环。 工作原理：当运动机构的挡铁压到位置开关的滚轮上时，转动杠杆连同转轴一起转动，凸轮撞动撞块使得常闭触点断开，常开触点闭合；挡铁移开后，复位弹簧使其复位。,电气控制电路,电动机单向连续运转控制电气电路,控制过程： 当按下按钮（SB2）线圈 （KM）通电 KM主触头闭合，辅助常开闭合自锁 电动机连续运转 当按下停止按钮（SB1）线圈 （KM）断电 KM 主触头/辅助触头均打开 电动

17、机停转。,简单的接触器控制原理,电动机单向连续运转加过载保护控制电路,工作原理：启动电机时先按下SB2，拉触器线圈KM得电，电机正常运行。当电机欠压缺相或过载时，电流增大RF热继电器受热动作，热继电器常闭触点断开，接触器线圈KM失去电压闭合触点断开。电机失电而停止运行。,电动机正、反转控制电路,操作过程：要启动电机时按SB2， KM1线圈得电，KM1常开触头闭合自锁，电动机正向转支。要停止电机转动时按SB1，SB1常闭触头断开KM1线圈失电，电动机停止转动。要启动电机反转时按SB3，电机反转线圈KM2得电，KM2常开触头闭合自锁，电机得电反向转动。（注意：SB2和SB3不能同时按下，如果同时按

18、下会引短路）,电机的正反转联锁控制图,QS,操作过程：当按下启动按钮SB2时，正转线圈KM1得电动作吸合，KM1常开触头闭合自锁，电机得电正向运转，同时KM1常闭触头断开，就算按下SB3起动按钮，KM2线圈也得不到电源电压（KM1常闭触头已断开）所以电机不能反转起动，从而避免了两个接触器同时动作所造成短路危险。,电动机正、反转控制电路,用行程控制电机正反转达电路图,行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。,用行程控制电机正反转达电路图,动作过程： 当按下SB2时正向运行致左极端位置撞开STA时，电机停止运行。（反方向同样） 缺点：不能自动往返。,用行程控制电机正反转达电路图,运行原理： 限位开关用复合式开关。正向运行停车的同时，自