.,1,電工作業(yè)人員培訓(xùn)知識(shí),電工作業(yè)人員培訓(xùn)知識(shí),.,2,電工作業(yè)人員,一、電工作業(yè)和電工作業(yè)人員電工作業(yè)指從事電氣裝置的安裝、運(yùn)行、檢修、試驗(yàn)等工作的作業(yè)電工作業(yè)包括低壓運(yùn)行維修、高壓運(yùn)行維修及行業(yè)專業(yè)性電工作業(yè)。,.,3,關(guān)于高壓與低壓的劃分存在著不同的說(shuō)法。電業(yè)安全規(guī)程和電工作業(yè)人員安全考核標(biāo)準(zhǔn)按照設(shè)備對(duì)地電壓，250V（工頻50Hz）及以下者劃定為低壓。將250V以上者劃定為高壓。低壓電器基本標(biāo)準(zhǔn)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)將1200V及以下的電器列為低壓電器。民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范等更多標(biāo)準(zhǔn)將1000V以下劃為低壓配電范圍。1000V一下常見(jiàn)的只有配電電壓0.23/0.4kV（相應(yīng)的用電電壓220/380V）的系統(tǒng)。其對(duì)地電壓一般不超過(guò)250V。因此，標(biāo)準(zhǔn)的不協(xié)調(diào)尚不致對(duì)高、低壓電工作業(yè)造成誤解。,.,4,電工作業(yè)人員指直接從事電工作業(yè)的人員。電工作業(yè)人員必須年滿18歲，必須具備初中以上文化程度，不得有妨礙從事電工作業(yè)的病癥和生理缺陷。從技術(shù)上考慮，電工作業(yè)人員必須具備必要的電氣專業(yè)知識(shí)和電氣安全技術(shù)知識(shí)；按其職務(wù)和工作性質(zhì)，應(yīng)熟悉有關(guān)安全規(guī)程；應(yīng)學(xué)會(huì)必要的操作技能和觸電急救方法。,.,5,電工人員必須經(jīng)過(guò)安全技術(shù)培訓(xùn)，并經(jīng)過(guò)考試合格后方可從事電工作業(yè)。新參加電氣工作的人員、實(shí)習(xí)人員和臨時(shí)參加勞動(dòng)的人員，必須經(jīng)過(guò)安全知識(shí)教育后，方可參加制定的工作，但不得單獨(dú)工作。對(duì)外單位派來(lái)支援的電氣工作人員，工作前應(yīng)介紹現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備接線情況和有關(guān)安全措施。,.,6,電工是特殊工種、又是危險(xiǎn)工種。首先，其作業(yè)過(guò)程和工作質(zhì)量不但關(guān)聯(lián)著自身的安全，而且關(guān)聯(lián)著他人和周圍設(shè)備設(shè)施的安全；其次，專業(yè)電工工作點(diǎn)分散、工作性質(zhì)不專一，不便于跟班檢查和追蹤檢查。因此，專業(yè)電工必須掌握必要的電氣安全技能，必須具備良好的電氣安全知識(shí)。,二、電工作業(yè)人員的安全職責(zé),.,7,專業(yè)電工應(yīng)當(dāng)了解生產(chǎn)與安全的辯證統(tǒng)一，把生產(chǎn)和安全看作是一整體，充分理解“生產(chǎn)必須安全，安全促進(jìn)生產(chǎn)”的基本原則，不斷提高安全意識(shí)。就崗位安全職責(zé)而言，專業(yè)電工應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：,.,8,就崗位安全職責(zé)而言，專業(yè)電工應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：（1）嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)安全標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、制度和規(guī)程。包括各種電氣標(biāo)準(zhǔn)、電氣安裝規(guī)范和驗(yàn)收規(guī)范、電氣運(yùn)行管理規(guī)程、電氣安全操作規(guī)程及其他有關(guān)規(guī)定。（2）遵守勞動(dòng)紀(jì)律，終于職責(zé)，做好本職工作，認(rèn)真執(zhí)行電工崗位安全責(zé)任制。,.,9,（3）正確使用各種工具和勞動(dòng)保護(hù)用品，安全地完成各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)。（4）努力學(xué)習(xí)安全規(guī)程、電氣專業(yè)技術(shù)和電氣安全技術(shù)；參加各項(xiàng)有關(guān)的安全活動(dòng)；宣傳電氣安全；參加安全檢查，并提出意見(jiàn)和建議等。,.,10,專業(yè)電工應(yīng)樹(shù)立良好的職業(yè)道德。除前面提到的忠于職責(zé)、遵守紀(jì)律、努力學(xué)習(xí)外、還應(yīng)注意互相配合，共同完成生產(chǎn)任務(wù)。應(yīng)特別注意杜絕以電謀私、制造電氣故障等違法行為。培訓(xùn)和考核是提高專業(yè)安全技術(shù)水平，使之獲得獨(dú)立操作能力的基本途徑。通過(guò)培訓(xùn)和考核，最大限度地提高專業(yè)電工的技術(shù)水平和安全意識(shí),.,11,1-2直流電流1-3電磁感應(yīng)1-4單相交流電路1-5三相交流電路1-6磁路1-7電子技術(shù)常識(shí),第一章電工基礎(chǔ),.,12,失去電子或得到電子的微粒稱為正電荷或負(fù)電荷。帶有電荷的物體稱為帶電體。電荷的多少用電量表示。其單位為C（庫(kù)或庫(kù)侖）。庫(kù)是很大的單位，常用的電量單位是C（微庫(kù)或微庫(kù)侖）1C=106C。在電荷的周圍存在著電場(chǎng)。引進(jìn)電場(chǎng)中的電荷將受到力的作用，這個(gè)叫做電場(chǎng)力。,1-1電荷和電場(chǎng),.,13,電場(chǎng)強(qiáng)度和電位是表征電場(chǎng)中各點(diǎn)性質(zhì)的兩個(gè)基本物理量。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度即單位正電荷在該點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力。電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是v/m（伏/米）。如用E表示電場(chǎng)強(qiáng)度，,.,14,則:E=F/Q式中E電場(chǎng)強(qiáng)度，v/m;F電場(chǎng)力，Q電量，C。,.,15,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電位是指在電場(chǎng)中將單位正電荷從該點(diǎn)移至電位叁考點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功。電位的常用單位是伏（V），千伏（KV）等。電場(chǎng)中某兩點(diǎn)之間的電位差稱為這兩點(diǎn)之間的電壓或電壓降。電壓的符號(hào)是U、u，其單位與電位差的單位相同。,1KV=1000V,.,16,在由兩個(gè)電極構(gòu)成的均勻電場(chǎng)中，電極間電場(chǎng)強(qiáng)度（E）與電極間電壓（U）的關(guān)系式中d電極間的距離，m.,顯然，可以將電場(chǎng)強(qiáng)度理解為單位距離上的電壓。電壓越高，可能產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度也越高。,E=U/d,.,17,不論所使用的是何種絕緣材料，其上電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到某一限度時(shí)，其絕緣性能都將遇到破壞。這電場(chǎng)強(qiáng)度稱作該絕緣材料的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱擊穿強(qiáng)度。當(dāng)空氣中電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)2530kv/cm時(shí)，即可能發(fā)生擊穿放電。,.,18,一、電流和電路電流是帶電微粒的定向運(yùn)動(dòng)。通常以正電荷移動(dòng)的方向作為電流的正方向。大小和方向不隨時(shí)間變化的電流成為直流電流；大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流稱為交流電流。,1-2直流電路,.,19,電流的大小稱為電流強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱電流。符號(hào)I、I，電流的單位是安培（A）、微安（A）毫安（mA），1A=1000mA電路是電流流經(jīng)的路徑。各種電氣裝置的工作都是通過(guò)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。電路由電源、負(fù)載、連接導(dǎo)線、控制電器及輔助設(shè)備組成的。,.,20,電源是提供電能的設(shè)備。把非電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽珉姵匕鸦瘜W(xué)能轉(zhuǎn)換成電能、發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。負(fù)載是電路中消耗電能的設(shè)備，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰??？刂齐娖魇秦?fù)載的控制設(shè)備。如開(kāi)關(guān)、斷路器、電磁開(kāi)關(guān)、減壓?jiǎn)?dòng)等都屬于控制電器。輔助設(shè)備包括各種繼電器、熔斷器以及測(cè)量?jī)x表等。,.,21,連接導(dǎo)線的作用是傳輸電能或傳送電信號(hào)。為便于分析實(shí)際電路，通常用符號(hào)表示組成電路的實(shí)際元件，即畫出電路圖。下圖是所示為最簡(jiǎn)單電路的實(shí)物接線圖。,.,22,簡(jiǎn)單電路圖,.,23,二、電路中的負(fù)載元件按照加在負(fù)載上的電壓與通過(guò)負(fù)載的電流關(guān)系，可將負(fù)載分為電阻、電感、電容3種基本負(fù)載元件。實(shí)際負(fù)載可視為這3種元件的組合。對(duì)于直流電路的穩(wěn)態(tài)過(guò)程，無(wú)需考慮電感和電容的作用。電阻是電流流動(dòng)過(guò)程中遇到的阻力。電阻的符號(hào)是R、r，單位是（歐）、M（兆歐）等1M=1106材料的電阻率,.,24,電阻率是單位長(zhǎng)度、單位截面積導(dǎo)線的電阻，是表明材料導(dǎo)電性能的參數(shù)。電阻率的符號(hào)是，單位是.m。導(dǎo)體的電阻按下式計(jì)算：R=L/SL、S導(dǎo)體的長(zhǎng)度和截面積；,.,25,二、歐姆定律,1.內(nèi)容：流過(guò)電阻R的電流I與電阻兩端的電壓U成正比。,I與U的方向一致,注意：用歐姆定律列方程時(shí)，一定要在圖中標(biāo)明參考方向。,.,26,U=IR或I=U/R或R=U/I從歐姆定律可知，在電路中如果電壓保持不變，電阻越小則電流越大；而電阻越大則電流越小。當(dāng)電阻趨近于零時(shí)，電流很大，這種電路狀態(tài)稱為短路；當(dāng)電阻趨近于無(wú)窮大時(shí)，電流幾乎為零，這種狀態(tài)稱為開(kāi)路。在一個(gè)圖中所示的飽含電源在內(nèi)的閉合回路中，電壓與電流之間的關(guān)系符合全電路歐姆定律。即,.,27,開(kāi)關(guān)閉合,接通電源與負(fù)載,電流的大小由負(fù)載決定。,在電源有內(nèi)阻時(shí)，IU,當(dāng)R0R時(shí)，則UE，表明當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，電源的端電壓變化不大，即帶負(fù)載能力強(qiáng)。,.,28,四、基爾霍夫定律,支路：電路中的每一個(gè)分支。一條支路流過(guò)一個(gè)電流，稱為支路電流。結(jié)點(diǎn)：三條或三條以上支路的聯(lián)接點(diǎn)。回路：由支路組成的閉合路徑。網(wǎng)孔：內(nèi)部不含支路的回路。,.,29,1定律在任一瞬間，流向任一結(jié)點(diǎn)的電流等于流出該結(jié)點(diǎn)的電流即:入=出或:=0I1+I2=I3或I1+I2I3=0實(shí)質(zhì):電流連續(xù)性的體現(xiàn)?；鶢柣舴螂娏鞫桑↘CL）反映了電路中任一結(jié)點(diǎn)處各支路電流間相互制約的關(guān)系。,.,30,五、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路,1、串聯(lián)電路串聯(lián)電路是把幾個(gè)電路或其他電路元件的收尾端順次連接起來(lái)，使電流只有一條通路的電路。在串聯(lián)電路中，電路的總電壓等于各元件上的電壓降之和。即U=U1+U2R=R1+R2U1/U2=R1/R2,.,31,2、并聯(lián)電路并聯(lián)電路是把電阻或其它元件的首端和尾端、尾端和首端相互連接起來(lái)，使電流同時(shí)有幾條通路的電路。在并聯(lián)電路中，各元件兩端的電壓為同一電壓。電路的總電流等于各支路電路電流的之和。即I=I1+I2R=R1R2/R1+R2I1/I2=R2/R1,.,32,六、電功率和電能電功率用以表示電氣設(shè)備作功的能力，即電氣設(shè)備單位時(shí)間內(nèi)所做的功。功率的符號(hào)是P,單位是（W）（瓦）、kW（千瓦），1kW=1000W.電功率與電壓和電流的乘積成正比。在直流電路中，電功率可以表示為：P=UI=I2R=U2/R（瓦）,.,33,電能的單位是J（焦或焦耳）。電能表示電氣設(shè)備在一般時(shí)間內(nèi)所轉(zhuǎn)換的能量，即W=Pt式中W電能，J;P功率，W；t持續(xù)時(shí)間，s。實(shí)用中常用Kw.h作為電能的單位，1KW.h=3.6X106J.,.,34,一、正弦交流電路生產(chǎn)和生活中使用的交流電絕大部分是正弦交流電。其特點(diǎn)是電流、電壓的大小和方向都隨著時(shí)間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化。,1-3單相交流電路,.,35,矢量與橫軸夾角=初相位,矢量以角速度按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),矢量長(zhǎng)度=,.,36,i=Imsin(t+)=Imsin(2ft+),i時(shí)刻t的電流瞬時(shí)值，A；Im電流最大值，A；t時(shí)間，s;角頻率，=2f=2/T，rad/s,其中為周期，s;f頻率，Hz；初相角，rad.交流電每一循壞所用的時(shí)間叫周期；每秒鐘交變的周期數(shù)叫做頻率；,.,37,每秒鐘交變的弧度數(shù)叫做角頻率。周期和頻率互為倒數(shù)。（t+）叫做相位，t=0時(shí)的相位叫做初相位。因?yàn)樽畲笾?、角頻率和初相位確定了正弦量的所有特征。所以稱之為正弦交流電的三要素。通常用有效值來(lái)表征交流電的大小。有效值是與該交流電做功能力相同的直流電的有效值。最大值為有效值的倍。,.,38,式中I、U分別為電流和電壓有效值Um電壓最大值。二、簡(jiǎn)單交流電1、純電阻電路,和,U,IR,1.瞬時(shí)功率p：瞬時(shí)電壓與瞬時(shí)電流的乘積,.,39,.,40,純電阻電阻，如電壓為u=Umsint則電流為im=Um/Rsint顯然，電流與電壓相位相同。其最大值和有效值都符合歐姆定律，即,根據(jù)歐姆定律:,設(shè),.,41,這一功是消耗在電阻上用來(lái)做功（將電能轉(zhuǎn)換為熱能）的功率；稱為有功功率。2、純電感電路,1.電壓與電流的關(guān)系,設(shè)：,.,42,頻率相同,U=IL,電壓超前電流90,相位差,.,43,有效值:,定義：,則:,或,感抗(),.,44,3、電感電路中的功率,1.瞬時(shí)功率p：,L,i,u,.,45,Q的單位：乏、千乏(var、kvar),則,4、無(wú)功功率Q,Q的定義：電感瞬時(shí)功率所能達(dá)到的最大值。用以衡量電感電路中能量交換的規(guī)模。,.,46,3、純電熔電路,基本關(guān)系式：,設(shè)：,則：,電流與電壓的變化率成正比。,頻率相同,I=UC,電流超前電壓90,相位差,.,47,有效值,或,定義：,容抗（）,則:,.,48,所以電容C具有隔直通交的作用,可得相量式,.,49,2、電容電路中的功率,1.瞬時(shí)功率p,.,50,2.平均功率P,.,51,瞬時(shí)功率達(dá)到的最大值（吞吐規(guī)模）,3.無(wú)功功率Q,（電容性無(wú)功取負(fù)值）,.,52,前面已經(jīng)介紹過(guò)了純電阻、純電感、純電容電路的功率。在既有電阻又有電感電容單相電路中，功率表示為P=UIcos=I2RQ=UIsin=I2X式中P有功功率，W；Q無(wú)功功率，var;I、U電壓、電流，V、A功率因數(shù)角。,三、單相交流電電路的功率,.,53,如果令S=UI，則可以用S表示在即有電阻，又有電抗的電源設(shè)備所必須具備的供電能力。S成為視在功率。單位是V.A。表達(dá)式為,.,54,1-5三相交流電路,一、三相交流電路的產(chǎn)生,三相電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)表示式,相量圖,.,55,三相電源和三相負(fù)載都有星形接法和三角形接法。,在低壓系統(tǒng),中性點(diǎn)通常接地，所以也稱地線。,相電壓：端線與中性線間（發(fā)電機(jī)每相繞組）的電壓,線電壓：端線與端線間的電壓,端線(相線、火線),中性線(零線、地線),2.三相電源的星形聯(lián)結(jié),(1)聯(lián)接方式,、Up,、Ul,.,56,3.三相電源的三角形聯(lián)結(jié),.,57,一、磁路組成磁路是磁通的閉合回路。依靠電磁感應(yīng)原理工作的電氣設(shè)備，如發(fā)電機(jī)、變壓器、各種電磁鐵都帶有不同類型的磁路。在流線圈是產(chǎn)生磁通的來(lái)源。線圈匝數(shù)N與線圈電流I的乘積稱為磁動(dòng)勢(shì)。磁通在磁路中遇到的阻力稱為磁組。磁組的符號(hào)使Rm，單位是1/H,磁組的表達(dá)式為Rm=l/uS,1-5磁路,.,58,式中l(wèi)導(dǎo)磁體的長(zhǎng)度；S導(dǎo)磁體的界面計(jì)；u材料磁導(dǎo)率一般情況下，空氣隙的磁組比鐵心的磁組大得多。,.,59,二、磁感應(yīng)強(qiáng)度,磁感應(yīng)強(qiáng)度B:表示磁場(chǎng)內(nèi)某點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小:,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向:與電流的方向之間符合右手螺旋定則。,均勻磁場(chǎng):各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同的磁場(chǎng)，也稱勻強(qiáng)磁場(chǎng)。,.,60,磁路的歐姆定律是分析磁路的基本定律,解：根據(jù)安培環(huán)路定律，有,設(shè)磁路的平均長(zhǎng)度為l，則有,1.引例,三、磁路的歐姆定律,.,61,1-7電子技術(shù)常識(shí),一、半導(dǎo)體半導(dǎo)體器件是電子技術(shù)的重要組成部分。半導(dǎo)體是指導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料。硅、鍺、硒及大多數(shù)金屬化物和硫化物屬于半導(dǎo)體材料。其中，硅和鍺是用得最多的半導(dǎo)體材料。,.,62,硅單晶中的共價(jià)健結(jié)構(gòu),1、本征半導(dǎo)體,完全純凈的、具有晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體，稱為本征半導(dǎo)體。,共價(jià)健,晶體中原子的排列方式,共價(jià)鍵中的兩個(gè)電子，稱為價(jià)電子。,.,63,這一現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。,溫度愈高，晶體中產(chǎn)生的自由電子便愈多。,本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理,價(jià)電子,價(jià)電子在獲得一定能量（溫度升高或受光照）后，即可掙脫原子核的束縛，成為自由電子（帶負(fù)電），同時(shí)共價(jià)鍵中留下一個(gè)空位，稱為空穴（帶正電）。,空穴,自由電子,.,64,2、本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理,自由電子和空穴都稱為載流子。自由電子和空穴成對(duì)地產(chǎn)生的同時(shí)，又不斷復(fù)合。在一定溫度下，載流子的產(chǎn)生和復(fù)合達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，半導(dǎo)體中載流子便維持一定的數(shù)目。,當(dāng)半導(dǎo)體兩端加上外電壓時(shí)，在半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流(1)自由電子作定向運(yùn)動(dòng)電子電流(2)價(jià)電子遞補(bǔ)空穴空穴電流,.,65,注意：(1)本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少,其導(dǎo)電性能很差；(2)溫度愈高，載流子的數(shù)目愈多,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能也就愈好。所以，溫度對(duì)半導(dǎo)體器件性能影響很大。,.,66,二、半導(dǎo)體二極管,1、基本結(jié)構(gòu),(a)點(diǎn)接觸型,(b)面接觸型,結(jié)面積大、正向電流大、結(jié)電容大，用于工頻大電流整流電路。,(c)平面型用于集成電路制作工藝中。PN結(jié)結(jié)面積可大可小，用于高頻整流和開(kāi)關(guān)電路中。,結(jié)面積小、結(jié)電容小、正向電流小。用于檢波和變頻等高頻電路。,.,67,圖112半導(dǎo)體二極管的結(jié)構(gòu)和符號(hào),二極管的結(jié)構(gòu)示意圖,.,68,2、伏安特性,硅管0.5V,鍺管0.1V。,反向擊穿電壓U(BR),導(dǎo)通壓降,外加電壓大于死區(qū)電壓二極管才能導(dǎo)通。,外加電壓大于反向擊穿電壓二極管被擊穿，失去單向?qū)щ娦浴?正向特性,反向特性,特點(diǎn)：非線性,硅0.60.8V鍺0.20.3V,死區(qū)電壓,反向電流在一定電壓范圍內(nèi)保持常數(shù)。,.,69,3、主要參數(shù),二極管長(zhǎng)期使用時(shí)，允許流過(guò)二極管的最大正向平均電流。,2.反向工作峰值電壓U