1、電路的基本概要電路的基本概要1電工安全基本知識電工安全基本知識2電氣元件的識別電氣元件的識別3供配電系統(tǒng)供配電系統(tǒng)簡單的控制電路實例簡單的控制電路實例542電：電是一種自然現(xiàn)象，是一種能量，如閃電、靜電、交流電、直流電。電是由于電荷的存在或移動而產(chǎn)生的現(xiàn)象（微觀解釋） 。通常說的電是個宏觀概念（能量守恒解釋電的產(chǎn)生）電荷：通常的導(dǎo)體（金屬）的基本單元是原子，原子由電子和原子核構(gòu)成，核又由質(zhì)子和中子構(gòu)成 ，電子帶負電 ， 質(zhì)子帶正電 ，是正、負電荷的基本單元我們常將“帶電粒子” ，自然界中的電荷只有兩種，即正電荷和負電荷。由絲綢摩擦的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷，由毛皮摩擦的橡膠棒所帶的電荷叫負電

2、荷。 電荷的最基本的性質(zhì)是：同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引 電場：電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)。電場這種物質(zhì)與通常的實物不同，它不是由分子原子所組成，但它是客觀存在的，電場具有通常物質(zhì)1.1 名詞解釋名詞解釋 所具有的力和能量等客觀屬性。電場的力的性質(zhì)表現(xiàn)為：電場對放入其中的電荷有作用力，這種力稱為電場力。電場的能的性質(zhì)表現(xiàn)為：當電荷在電場中移動時，電場力對電荷作功（這說明電場具有能量）。 電磁感應(yīng)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象：導(dǎo)體在磁場中做電磁感應(yīng)現(xiàn)象：導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動切割磁感線運動，導(dǎo)體中，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電動勢。就會產(chǎn)生電動勢。n感應(yīng)電動勢的大小只與磁感應(yīng)強度感應(yīng)電動

3、勢的大小只與磁感應(yīng)強度B、導(dǎo)體長度、導(dǎo)體長度L、切割速度、切割速度v及及v和和B方方向間夾角向間夾角的正弦值成正比，即的正弦值成正比，即EBLvsin一般規(guī)定正電荷移動的方向為電流的方向，只有閉合回路才有電流（沒有電位差形成不了電荷的移動）。 n有功功率有功功率P= 1.732UIcos 單位為單位為W 瓦瓦n無功功率無功功率Q= 1.732UIsin 單位為單位為var 乏乏n視在功率視在功率S= 1.732UI 伏安（伏安（VA）或千伏安（）或千伏安（KVA） 在正弦交流電路中，有功功率一般小于視在功率，也就是說視在功率在正弦交流電路中，有功功率一般小于視在功率，也就是說視在功率上打一個折

4、扣才能等于平均功率，這個折扣就是上打一個折扣才能等于平均功率，這個折扣就是Cos，稱為功率，稱為功率因因數(shù)數(shù) 電源繞組的星形接法電源繞組的星形接法中性點：將電源三相繞組的末端連接在一起，成為一個公中性點：將電源三相繞組的末端連接在一起，成為一個公共點，即為中性點。共點，即為中性點。相線：從每相繞組的首端引出的導(dǎo)線叫做相線。相線：從每相繞組的首端引出的導(dǎo)線叫做相線。相電壓：每組繞組首末兩端之間的電壓，叫做相電壓。相電壓：每組繞組首末兩端之間的電壓，叫做相電壓。線電壓：兩相線之間的電壓叫做線電壓。線電壓：兩相線之間的電壓叫做線電壓。線電壓是相電壓的根號三倍線電壓是相電壓的根號三倍 電源繞組的三角形

5、接法電源繞組的三角形接法n在交流電路中，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即在交流電路中，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cos=P/S n功率因數(shù)的大小與電路的負荷性質(zhì)有關(guān)，功率因數(shù)的大小與電路的負荷性質(zhì)有關(guān)， 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數(shù)為率因數(shù)為1，一般具有電感或電容性負載的電路功率因數(shù)都小，一般具有電感或電容性負載的電路功率因數(shù)都小于于1。功率因數(shù)是功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個系數(shù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的衡量電氣設(shè)備效率高低的一個系數(shù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，無功功率大， 從而降低了設(shè)備

6、的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部從而降低了設(shè)備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門對用電單位的功率因數(shù)有一定的標準要求。門對用電單位的功率因數(shù)有一定的標準要求。 n許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為需要的電功率稱為無功功率無功功率，因此，所謂的，因此，所謂的無功無功并不是并不是無用無用的電功率，只的電功率，只不過它的功

7、率并不轉(zhuǎn)化為機械能、熱能不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機械能、熱能而已而已. 正弦交流電的三要素是最大值、角頻率和初相角。 有效值可用來確切反映交流電的作功能力 電路電路，由金屬導(dǎo)線和電氣以及電子部件組成的導(dǎo)電回路，稱其為電路。直流電通過的電路稱為“直流電路”;交流電通過的電路稱為“交流電路”。 電路要素：一是電路要素：一是電源電源，它的作用是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；二是，它的作用是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；二是負載負載，又稱為用電器，即將電能轉(zhuǎn)化為其，又稱為用電器，即將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的裝置，也就是消耗電能的裝置；三是他形式能的裝置，也就是消耗電能的裝置；三是控制或保護裝置控制或保護裝置，它的

8、作用是接通或斷開電路，或保護電路不，它的作用是接通或斷開電路，或保護電路不被損壞等；四是連接被損壞等；四是連接導(dǎo)線導(dǎo)線1.2 電路電路n電路通常有三種狀態(tài)，即：通路、開路和短路。電路通常有三種狀態(tài)，即：通路、開路和短路。n （1） 通路通路：又稱閉路。電路構(gòu)成閉合回路，有電流通過，負：又稱閉路。電路構(gòu)成閉合回路，有電流通過，負載正常工作。載正常工作。n （2） 開路開路：又稱斷路。電路中一處或多處呈斷開狀態(tài)，不能：又稱斷路。電路中一處或多處呈斷開狀態(tài)，不能形成閉合回路，電路中沒有電流，負載不能工作。形成閉合回路，電路中沒有電流，負載不能工作。n （3） 短路短路：又稱捷路。由于意外或接線錯誤，

9、使電源兩端的導(dǎo)：又稱捷路。由于意外或接線錯誤，使電源兩端的導(dǎo)線直接相連，電源輸出的電流不經(jīng)過負載，只經(jīng)過連接導(dǎo)線直接流回線直接相連，電源輸出的電流不經(jīng)過負載，只經(jīng)過連接導(dǎo)線直接流回電源，稱為短路。短路時，電路中的電阻很小，致使電流很大，容易電源，稱為短路。短路時，電路中的電阻很小，致使電流很大，容易損壞電源和導(dǎo)線，甚至引起火災(zāi)，短路是應(yīng)當盡力避免的。損壞電源和導(dǎo)線，甚至引起火災(zāi)，短路是應(yīng)當盡力避免的。 電路分析電路分析：分析解算某種電路通常依靠以下幾種基本定理（定律）：分析解算某種電路通常依靠以下幾種基本定理（定律） 歐姆定律、基爾霍夫定理、歐姆定律、基爾霍夫定理、 疊加定理、戴維南定理與諾頓

10、定理疊加定理、戴維南定理與諾頓定理n歐姆定律歐姆定律：n導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻阻值成反比，這就是歐姆定律基本公式是：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻阻值成反比，這就是歐姆定律基本公式是：I=U/R。 n Qt電流電荷量時間電流電荷量時間 nU-電壓電壓 伏特（伏特（V） 1kV=103V=10 6mVnR-電阻電阻 歐姆（歐姆（） 1M 103 K W =10 6 nI-電流電流 安培（安培（A） 1A=103 mA=10 6An串聯(lián)電路電流處處相等：串聯(lián)電路電流處處相等： I總總 = I1 = I2 = I3 = In n串聯(lián)電路總電壓等于各處電壓之

11、和：串聯(lián)電路總電壓等于各處電壓之和：U總總=U1+U2+U3+Un n串聯(lián)電阻的等效電阻等于各電阻之和：串聯(lián)電阻的等效電阻等于各電阻之和：R總總=R1+R2+R3+Rn n串聯(lián)電路總功率等于各功率之和：串聯(lián)電路總功率等于各功率之和：P總總=P1+P2+P3+Pn n串聯(lián)電路中，只要有某一處斷開，整個電路就成為斷路。串聯(lián)電路中，只要有某一處斷開，整個電路就成為斷路。n串聯(lián)電路中，除電流處處相等以外，其余各物理量之間均成正比：（電流做串聯(lián)電路中，除電流處處相等以外，其余各物理量之間均成正比：（電流做的功指在通電相同時間內(nèi)的大?。┑墓χ冈谕娤嗤瑫r間內(nèi)的大?。?R1 R2=U1 U2=P1 P2=W

12、1 W2=Q1 Q2 。 組合中的元件具有相同的電壓；組合中的元件具有相同的電壓；流入組合端點的電流等于流過幾個元件的電流之和；流入組合端點的電流等于流過幾個元件的電流之和；并聯(lián)電路中，電阻大小的計算公式為并聯(lián)電路中，電阻大小的計算公式為 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ （R1、R2、R3表示各支路電阻大小）表示各支路電阻大?。?在并聯(lián)電路中，除各支路兩端電壓相等以外，電阻和其它物理量之間均成反比在并聯(lián)電路中，除各支路兩端電壓相等以外，電阻和其它物理量之間均成反比（在相同時間內(nèi)），（在相同時間內(nèi)）， R1：R2=I2：I1=P2：P1=W2：W1=Q2：Q1 功率功率P=W/t =UI

13、=(I*I)R=(U*U)/R 單位為單位為W電能，即電功電能，即電功A=UIt=Pt 單位的國際焦耳單位的國際焦耳 (J) ，常用單位為度（，常用單位為度（kw.h），），度千瓦小時度千瓦小時 ；計算時也轉(zhuǎn)換成；計算時也轉(zhuǎn)換成J 1度度=1kw.h=1000w*3600s=3.6*106J某戶有兩只日光燈均為某戶有兩只日光燈均為40W，有，有60W和和15W白熾燈各一只，電視機白熾燈各一只，電視機1臺，臺，65W，錄音機，錄音機1臺，功率臺，功率25W。若這些設(shè)備每天工作。若這些設(shè)備每天工作5h，電費為，電費為0.805元元/kWh，該用戶一個月多少電費。該用戶一個月多少電費。P總總=2*4

14、0+60+15+65+25=245（W）消耗電能消耗電能A=Pt=0.245*30*5=36.75(kWh)D=36.75*0.805=29.6( 元元)火線火線/L/L零線零線/N/N輸入輸入輸出輸出負載負載/插座插座2.1 安全電壓與安全電流安全電壓與安全電流 一般情況下，人體允許電流可按一般情況下，人體允許電流可按30mA考慮。在容易發(fā)生嚴重二次事故的場合，考慮。在容易發(fā)生嚴重二次事故的場合，應(yīng)按不引起強烈反應(yīng)的應(yīng)按不引起強烈反應(yīng)的10mA考慮。根據(jù)人體允許電流考慮。根據(jù)人體允許電流30mA、人體電阻、人體電阻1700的條件的條件確定安全電壓的上限為確定安全電壓的上限為50V。 我國規(guī)定

15、的工頻安全電壓額定值的等級為42、36、24、12、6伏。一般環(huán)境條件下允許持續(xù)接觸的“安全低電壓”是36V，這并不是絕對的，直流安全電壓稍高些。當電氣設(shè)備采用的電壓超過安全電壓時，必須按規(guī)定采取防止保護措施。 設(shè)備漏電保護動作（跳閘）時間一般是二級設(shè)備漏電動作時間不大于0.1秒，一級柜是不大于0.2秒。 礦井內(nèi)等工作場合，狹窄、行動不便及周圍有大面積接地導(dǎo)體的環(huán)境，采用的24或12V安全電壓，即是防止因觸電而造成的人身傷害。2.2 絕緣安全用具 絕緣安全用具是保證電工作業(yè)人員安全操作帶電體及人體與帶電體安全距離不夠所采取的絕緣防護工具。絕緣安全用具按使用功能可分為： （1）絕緣操作用具 主要

16、用來進行帶電操作、測量和其它需要直接接觸電氣設(shè)備的特定工作。常用的絕緣操作用具，一般有絕緣棒、絕緣夾鉗等，操作用具均由絕緣材料制成。 正確使用絕緣操作用具，應(yīng)注意以下兩點： 必須具備合格的絕緣性能和機械強度。 只能在和其絕緣性能相適應(yīng)的電氣設(shè)備上使用。 （2）絕緣防護用具 絕緣防護用具則對可能發(fā)生的有關(guān)電氣傷害起到防護作用。主要用于對泄漏電流、接觸電壓、跨步電壓和其他接近電氣設(shè)備存在的危險等進行防護。 常用的絕緣防護用具有絕緣手套、絕緣靴、絕緣隔板、絕緣墊等。 當絕緣防護用具的絕緣強度足以承受設(shè)備的運行電壓時，才可以用來直接接觸運行的電氣設(shè)備，一般不直接觸及帶電設(shè)備。 使用絕緣防護用具時，必須

17、做到使用合格的絕緣用具，并掌握正確的使用方法。絕緣棒絕緣棒絕緣夾鉗絕緣夾鉗驗電筆驗電筆絕緣靴、絕緣手套和絕緣袖套絕緣靴、絕緣手套和絕緣袖套2.3 電氣設(shè)備的接地 接地是為保證電工設(shè)備正常工作和人身安全而采取的一種用電安全措施，通過金屬導(dǎo)線與接地裝置連接來實現(xiàn)，接地裝置將電工設(shè)備和其他生產(chǎn)設(shè)備上可能產(chǎn)生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下，從而避免人身觸電和可能發(fā)生的火災(zāi)、爆炸等事故。 常用的有保護接地、保護接零、工作接地(為使電路或設(shè)備達到運行的要求的接地，如變壓器中性點接地 )、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。保護接地的接地電阻值，一般不應(yīng)大于4。 井下接地電阻值，應(yīng)大于2礦井下電氣設(shè)備

18、分局部接地（保護接地）和輔助接地（饋電、綜保等測漏用）距接地體：20米以外電流不再產(chǎn)生電壓 保護接地: 保護接地是將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬外殼通過接地裝置與大地可靠連接保護接地是將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬外殼通過接地裝置與大地可靠連接，一旦漏電電流會，一旦漏電電流會有效有效的流入大地。的流入大地。 保護接地注意事項： 保護接零: 在中性點直接接地系統(tǒng)中，把電氣設(shè)備金屬外殼等與電網(wǎng)中的零線作可靠的電氣連在中性點直接接地系統(tǒng)中，把電氣設(shè)備金屬外殼等與電網(wǎng)中的零線作可靠的電氣連接，接，以保護人身安全的一種用電安全措施。稱保護接零稱保護接零；保護接零保護接零是借助接零線路使設(shè)備漏是借助接

19、零線路使設(shè)備漏電形成單相短路，促使線路上的保護裝置動作，以及切斷故障設(shè)備的電源。此外，在電形成單相短路，促使線路上的保護裝置動作，以及切斷故障設(shè)備的電源。此外，在保護接零保護接零電電網(wǎng)中，保護零線和網(wǎng)中，保護零線和重復(fù)接地重復(fù)接地還可限制設(shè)備漏電時的還可限制設(shè)備漏電時的對地電壓對地電壓。未作保護接零未作保護接零作保護接作保護接零后（重復(fù)接地）零后（重復(fù)接地） 2.4 安全色與安全標志 安全色是表達安全信息含義的顏色，表示禁止、警告、指令、提示等。安全色紅色藍色黃色綠色表示禁止、停止表示指令、必須遵守的規(guī)定表示警告、注意表示指示、安全狀態(tài)、通行（1）安全色在工作地點、施工設(shè)備和一經(jīng)合在工作地點、

20、施工設(shè)備和一經(jīng)合閘即可送電到工作地點或施工設(shè)閘即可送電到工作地點或施工設(shè)備的開關(guān)和刀閘的操作把手上，備的開關(guān)和刀閘的操作把手上，均應(yīng)懸掛該標示牌均應(yīng)懸掛該標示牌如果線路上有人工作如果線路上有人工作，應(yīng)在線路開關(guān)和刀，應(yīng)在線路開關(guān)和刀閘操作把手上懸掛該閘操作把手上懸掛該標示牌標示牌 2.5電氣火災(zāi)產(chǎn)生的原因 （1 1）設(shè)備或線路發(fā)生短路故障設(shè)備或線路發(fā)生短路故障 電氣設(shè)備由于絕緣損壞、電路年久失修、疏忽大意、操作失誤及設(shè)備安裝電氣設(shè)備由于絕緣損壞、電路年久失修、疏忽大意、操作失誤及設(shè)備安裝不合格等將造成短路故障，其短路電流可達正常電流的幾十倍甚至上百倍，產(chǎn)生的熱量（正比于電流的平方）不合格等將造

21、成短路故障，其短路電流可達正常電流的幾十倍甚至上百倍，產(chǎn)生的熱量（正比于電流的平方）是溫度上升超過自身和周圍可燃物的燃點引起燃燒，從而導(dǎo)致火災(zāi)。是溫度上升超過自身和周圍可燃物的燃點引起燃燒，從而導(dǎo)致火災(zāi)。 （2 2）過載引起電氣設(shè)備過熱過載引起電氣設(shè)備過熱 選用線路或設(shè)備不合理，線路的負載電流量超過了導(dǎo)線額定的安全載流量，選用線路或設(shè)備不合理，線路的負載電流量超過了導(dǎo)線額定的安全載流量，電氣設(shè)備長期超載（超過額定負載能力），引起線路或設(shè)備過熱而導(dǎo)致火災(zāi)。電氣設(shè)備長期超載（超過額定負載能力），引起線路或設(shè)備過熱而導(dǎo)致火災(zāi)。 （3 3）接觸不良引起過熱接觸不良引起過熱 如接頭連接不牢或不緊密、動觸

22、點壓力過小等使接觸電阻過大，在接觸部位發(fā)生如接頭連接不牢或不緊密、動觸點壓力過小等使接觸電阻過大，在接觸部位發(fā)生過熱而引起火災(zāi)。過熱而引起火災(zāi)。 （4 4）通風散熱不良）通風散熱不良 大功率設(shè)備缺少通風散熱設(shè)施或通風散熱設(shè)施損壞造成過熱而引發(fā)火災(zāi)。大功率設(shè)備缺少通風散熱設(shè)施或通風散熱設(shè)施損壞造成過熱而引發(fā)火災(zāi)。 （5 5）電器使用不當電器使用不當 如電爐、電熨斗、電烙鐵等未按要求使用，或用后忘記斷開電源，引起過熱而導(dǎo)致火如電爐、電熨斗、電烙鐵等未按要求使用，或用后忘記斷開電源，引起過熱而導(dǎo)致火災(zāi)。災(zāi)。 （6 6）電火花和電弧電火花和電弧 有些電氣設(shè)備正常運行時就能產(chǎn)生電火花、電弧，如大容量開關(guān)

23、、接觸器觸點的分、有些電氣設(shè)備正常運行時就能產(chǎn)生電火花、電弧，如大容量開關(guān)、接觸器觸點的分、合操作，都會產(chǎn)生電弧和電火花。電火花溫度可達數(shù)千度，遇可燃物便可點燃，遇可燃氣體便會發(fā)生爆炸。合操作，都會產(chǎn)生電弧和電火花。電火花溫度可達數(shù)千度，遇可燃物便可點燃，遇可燃氣體便會發(fā)生爆炸。 2.6 電氣火災(zāi)的防護 （1）正確選用保護裝置，防止電氣火災(zāi)發(fā)生 對正常運行條件下可能產(chǎn)生電熱效應(yīng)的設(shè)備采用隔熱、散熱、強迫冷卻等結(jié)構(gòu)，并注重耐熱、防火材料的使用。 按規(guī)定要求設(shè)置包括短路、過載、漏電保護設(shè)備的自動斷電保護。對電氣設(shè)備和線路正確設(shè)置接地、接零保護，為防雷電安裝避雷器及接地裝置。 根據(jù)使用環(huán)境和條件正確

24、設(shè)計選擇電氣設(shè)備。惡劣的自然環(huán)境和有導(dǎo)電塵埃的地方應(yīng)選擇有抗絕緣老化功能的產(chǎn)品，或增加相應(yīng)的措施；對易燃易爆場所則必須使用防爆電氣產(chǎn)品。 （2）正確安裝電氣設(shè)備，防止電氣火災(zāi)發(fā)生 合理選擇安裝位置 對于爆炸危險場所，應(yīng)該考慮把電氣設(shè)備安裝在爆炸危險場所以外或爆炸危險性較小的部位。 開關(guān)、插座、熔斷器、電熱器具、電焊設(shè)備和電動機等應(yīng)根據(jù)需要，盡量避開易燃物或易燃建筑構(gòu)件。起重機滑觸線下方，不應(yīng)堆放易燃品。露天變、配電裝置，不應(yīng)設(shè)置在易于沉積可燃性粉塵或纖維的地方等。 保持必要的防火距離 對于在正常工作時能夠產(chǎn)生電弧或電火花的電氣設(shè)備，應(yīng)使用滅弧材料將其全部隔圍起來，或?qū)⑵渑c可能被引燃的物料，用耐

25、弧材料隔開或與可能引起火災(zāi)的物料之間保持足夠的距離，以便安全滅弧。 （3）保持電氣設(shè)備的正常運行，防止電氣火災(zāi)發(fā)生 正確使用電氣設(shè)備，是保證電氣設(shè)備正常運行的前提。因此應(yīng)按設(shè)備使用說明書的規(guī)定操作電氣設(shè)備，嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。 保持電氣設(shè)備的電壓、電流、溫升等不超過允許值。保持各導(dǎo)電部分連接可靠，接地良好。 保持電氣設(shè)備的絕緣良好，保持電氣設(shè)備的清潔，保持良好通風。 人體是導(dǎo)電體，一旦有電流通過時，將會受到不同程度的傷害。由于觸電的種類、方式及條件的不同，受傷害的后果也不一樣。 1).觸電的種類 觸電種類電擊電傷電流通過人體時所造成的內(nèi)傷。電擊可以使肌肉抽搐，內(nèi)部組織損傷，造成發(fā)熱發(fā)麻，神經(jīng)麻痹等。嚴重時將引起昏迷、窒息，甚至