1、電工基礎培訓，中國煤炭第三十分公司(同心項目部)，目錄，電路基礎大綱，1，電工安全基礎知識，2，電氣元件的識別，3，供配電系統(tǒng)，簡單控制電路示例，5，4，2，第1章，電路基礎大綱，電：電是一種自然現(xiàn)象和能量電是由電荷的存在或運動引起的現(xiàn)象(微觀解釋)。一般來說，電是一個宏觀概念(節(jié)能解釋了發(fā)電)。電荷：導體(金屬)的基本單位是原子，它由電子和原子核組成，而原子核由質子和中子組成。電子帶負電荷，而質子帶正電荷，這是正負電荷的基本單位。我們經(jīng)常提到“帶電粒子”。自然界中只有兩種電荷，即正電荷和負電荷。絲綢摩擦玻璃棒的電荷稱為正電荷，毛皮摩擦橡膠棒的電荷稱為負電荷。電荷最基本的性質是：相同的電荷互相

2、排斥，不同的電荷互相吸引到電場中；電場是存在于電荷和變化磁場周圍空間的一種特殊物質。電場不同于普通物質，它不是由分子原子組成的，而是客觀存在的。電場具有普通物質的客觀屬性，1.1名詞解釋力和能量。電場力的性質如下：電場對放入其中的電荷施加作用力，稱為電場力。電場的能量特性是當電荷在電場中移動時，電場力作用于電荷(這表明電場有能量)。電磁感應：電磁感應現(xiàn)象：當導體在磁場中切割磁感應線時，導體中會產(chǎn)生電動勢。感應電動勢的大小僅與磁感應強度b、導體長度l、切割速度v和v與b夾角的正弦值(即EBLvsin)成正比。電流(1)定義為：帶電粒子的定向運動形成電流，單位時間內通過導體截面的電量定義為電流強度

3、。一般來說，規(guī)定正電荷運動的方向是電流的方向，只有閉環(huán)才有電流(沒有電勢差就不能形成電荷運動)。(2)電流單位：安培(A)，1A10mA106A電壓(1)定義：電場力將單位正電荷從電場中的點A移動到點B所做的功稱為點A和點B之間的電壓.用uAB?；蛘呷魏蝺牲c之間的電位差叫做電壓。這個概念類似于由水位引起的“水壓”。(2)電壓單位：伏特(V)、1V 10毫伏106伏、1kV10V伏、電功率(1)定義了3360單位時間內消耗的電能，即單位時間內電場力所做的功。(和機械功率差)P=W/tP=UI/P=W/t=FS/t=FV(2)單位功率：瓦特(W)電功率分為有功功率、無功功率和視在功率，有功功率P=

4、1.732單位功率是瓦特無功功率Q=1.732單位功率是KVA)U，視在功率s=1.1。是電壓和電流之間的相位差。在正弦交流電路中，有功功率通常小于視在功率，這意味著視在功率可以等于平均功率的一個折扣。這個折扣是Cos，它被稱為功率因數(shù)。電源繞組的星形連接。中性點：將電源三相繞組的兩端連接在一起成為一個公共點，稱為中性點。相線：從每個相繞組頭端引出的導線稱為相線。相電壓：每組繞組的第一端和最后一端之間的電壓稱為相電壓。線電壓：兩條線之間的電壓稱為線電壓。線電壓是相電壓的三倍，電源繞組采用三角形連接。在交流電路中，功率因數(shù)是有功功率與視在功率之比，即功率因數(shù)cos=P/S與電路的負載特性有關。例

5、如，諸如白熾燈泡和電阻爐的電阻性負載的功率因數(shù)是1，而具有電感性或電容性負載的電路的功率因數(shù)通常小于1。功率因數(shù)是衡量電氣設備效率的一個系數(shù)許多電氣設備根據(jù)電磁感應原理工作，如配電變壓器、電動機等。這依賴于建立用于能量轉換和傳輸?shù)慕蛔兇艌?。建立交變磁場和感應磁通量所需的電力稱為無功功率。因此，所謂的無功功率不是無用的電能，而是它的電能不能轉化為機械能和熱能。在電網(wǎng)中，有兩種由電源提供給負載的電力：一種是有功功率，也稱為平均功率，另一種是無功功率。有功功率是維持電氣設備正常運行所需的電能，即把電能轉換成其他形式的能量(機械能、光能和熱能)的電能。例如，一臺55kW的電動機將55kW的功率轉換成機

6、械能和熱能；各種照明設備將電能轉化為光能。無功功率是抽象的，用于電路中的電場和磁場，用于建立和維持電氣設備中的磁場。任何帶有電磁線圈的電氣設備都需要消耗無功功率來建立磁場。例如，40W熒光燈不僅需要40W的有功功率(鎮(zhèn)流器也需要消耗一部分有功功率)來發(fā)光，還需要大約80V的無功功率來使鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場。它被稱為無功功率，因為它不在外部工作。在英國法拉第(1791-1867)發(fā)現(xiàn)電磁感應的基礎上，經(jīng)過一系列改進，愛迪生發(fā)明并應用了直流電(DC)。指電流在方向和時間上不周期性變化，但電流可能不固定，從而產(chǎn)生波形。也稱為恒流，交流電縮寫為交流電，發(fā)明者是奧地利人尼古拉特斯拉(18561943

7、)。交流電也叫“交流電”，簡稱“交流電”。通常，它指的是在大小和方向上隨時間周期性變化的電壓或電流。它的基本形式是正弦電流。中國交流電源的標準頻率是50 Hz，日本和其他國家的標準頻率是60 Hz。正弦交流電的三個要素是最大值、角頻率和初始相位角。有效值可以用來準確反映交流電的功能力。由金屬線和電氣電子元件組成的導電電路稱為電路。直流電流通過的電路稱為“直流電路”；交流電通過的電路稱為“交流電電路”。電路元件：首先是電源，其功能是將其他形式的能量轉化為電能；第二，負載，也稱為電器，是一種將電能轉換成其他形式能量的裝置，即消耗電能的裝置；第三，控制或保護裝置，其作用是打開或關閉電路，或保護電路免

8、受損壞等。第四，連接線、1.2電路和電路的狀態(tài)通常有三種狀態(tài)，即路徑、開路和短路。(1)通路：也稱為閉路。電路形成一個閉環(huán)，電流通過，負載正常工作。(2)開路：也稱為開路。電路中的一個或多個位置處于開路狀態(tài)，因此不能形成閉環(huán)。電路中沒有電流，負載無法工作。(3)短路：也叫結露。由于事故或接線錯誤，電源兩端的導線直接相連，電源輸出的電流僅通過連接線直接流回電源，不通過負載，這稱為短路。當電路短路時，電路中的電阻非常小，導致大電流，這容易損壞電源和電線，甚至引起火災。應盡可能避免短路。電路分析：分析和解決某個電路通常依賴于以下基本定理(定律):歐姆定律、基爾霍夫定理、疊加定理、達文南定理和諾頓定理

9、。歐姆定律：導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。這是歐姆定律的基本公式：I=U/r。Qt電流充電時間U-電壓伏特(V)1kV=103伏=106毫伏-電阻歐姆(1M103KW=106I電流安培(A)1A=103毫安=106安。電阻值為燈絲發(fā)光時的電阻比不發(fā)光時大得多。當電路剛接通時，燈絲電阻小，電流大，所以此時電氣設備容易損壞。串聯(lián)電路的電流處處相等：伊托塔爾=I1=I2=I3=在串聯(lián)電路的總電壓等于所有電壓之和：烏托塔爾=U1 U2 U3 Un串聯(lián)電阻的等效電阻等于所有電阻之和：托塔爾=R1 R2 R3 Rn串聯(lián)電路的總功率等于所有功率之和：普托塔爾=P1P2P3在串聯(lián)電路

10、中，只要某處斷開，整個電路就變成開路。在串聯(lián)電路中，除了電流處處相等之外，所有其他物理量都成正比：(電流所做的功是指通電同時的大小)R1R2=U1U2=P1P2=W1W2=Q1Q2。組合中的組件具有相同的電壓；流入組合端子的電流等于流過幾個元件的電流之和；在并聯(lián)電路中，電阻的計算公式為1/R=1/R1 1/R2 1/R3 (R1、R2和R3代表各支路的電阻)。在并聯(lián)電路中，除了每個支路兩端的電壓相等之外，電阻與其他物理量成反比(同時)，R1: R2=I2: I1=P2: P1=W2: W1=Q2。在計算中，它也轉換為J1度=1kw.h=1000w*3600s=3.6*106J。一個家庭有兩個4

11、0瓦的熒光燈，一個60瓦的白熾燈和一個15瓦的白熾燈，一臺65瓦的電視機和一臺25瓦的錄音機。如果這些設備每天工作5小時，電費為0.805元/千瓦時，用戶一個月的電費是多少？p總計=2*40 60 15 65 25=245(W)電能消耗a=pt=0.245 * 30 * 5=36.75(千瓦時)d=36.75 * 0.805=29.6(元)，電能表、電表示意圖、消防線在發(fā)生嚴重二次事故時，應考慮不引起強烈反應的10mA。根據(jù)允許電流為30mA、電阻為1700的條件，確定安全電壓的上限為50V。中國額定工頻安全電壓為42、36、24、12和6伏。一般環(huán)境條件下連續(xù)接觸的“安全低電壓”為36V，這

12、不是絕對的，DC安全電壓略高。當電氣設備的電壓超過安全電壓時，必須按要求采取保護措施。二次設備漏電保護動作(跳閘)時間一般不超過0.1秒，一次柜不超過0.2秒。礦井等狹窄、移動不便、被大面積接地導體包圍的工作場所，采用24或12V安全電壓，防止觸電造成人身傷害。2.2絕緣安全用具絕緣安全用具是電工為保證帶電體安全運行和人體與帶電體安全距離不足而采用的絕緣保護工具。絕緣安全用具可分為：(1)絕緣操作用具主要用于帶電作業(yè)、測量和其他需要與電氣設備直接接觸的特殊工作。常用的絕緣操作工具通常包括絕緣棒、絕緣夾等。操作工具由絕緣材料制成。正確使用絕緣操作設備應注意以下兩點：必須具有合格的絕緣性能和機械強

13、度。它只能用在絕緣性能適合的電氣設備上。(2)絕緣保護設備絕緣保護設備對可能的電氣傷害起保護作用。主要用于電氣設備附近的漏電、接觸電壓、跨步電壓等危險的保護。常用的絕緣保護包括絕緣手套、絕緣靴、絕緣隔板、絕緣墊等。當絕緣保護設備的絕緣強度足以承受設備的運行電壓時，可以用來直接接觸運行中的電氣設備，一般不直接接觸帶電設備。使用絕緣防護設備時，必須使用合格的絕緣設備，掌握正確的使用方法。絕緣桿、絕緣夾、測試筆、絕緣靴、絕緣手套和絕緣套管。2.3電氣設備接地是為保證電氣設備的正常運行和人身安全而采取的一種電氣安全措施，通過將金屬線與接地裝置連接來實現(xiàn)，將電氣設備和其他生產(chǎn)設備上可能出現(xiàn)的漏電流、靜電

14、荷和雷電流引入地面，從而避免人身觸電和火災、爆炸等可能發(fā)生的事故。常用的有保護接地、保護接地、工作接地(使電路或設備滿足運行要求的接地，如變壓器中性點接地)、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。一般情況下，保護接地的接地電阻值不應大于4。地下接地的電阻值應大于局部接地(保護接地)和輔助接地(饋電、綜合保護等)。)的井下電氣設備。離接地體20米時，電流不再產(chǎn)生電壓。保護接地3360是通過接地裝置將電氣設備的不帶電金屬外殼可靠地連接到地。一旦漏電流有效地流入地面。保護接地的預防措施：1)電機、變壓器和照明設備的金屬外殼和底座。2)電氣設備的傳動機構。3)室內外配電設備的金屬框架，帶電體附近的金屬圍欄

15、和金屬門，配電屏、箱、柜及控制屏、箱、柜的金屬框架。4)變壓器次級線圈。5)交流和DC電力電纜接線盒和接線盒的金屬外殼及電纜的金屬護套。6)裝有避雷針的輸電線路桿塔。在中性點直接接地系統(tǒng)中，電氣設備的金屬外殼與電網(wǎng)零線之間要有可靠的電氣連接，以保護人身安全。表示保護接零；保護接零是借助接零線路使設備泄漏形成單相短路，使線路上的保護裝置動作，切斷故障設備的電源。此外，在保護接零電網(wǎng)中，當設備泄漏時，保護零線和重復接地也可以限制對地電壓。無保護接零，保護接零后(重復接地)，保護接零注意事項：(1)電源側中性點必須工作接地，其接地電阻值不應大于4。(2)零線應在指定位置反復接地，其接地電阻值不大于1

16、0。(3)保險絲和開關不得安裝在零線上。(4)零線截面積的選擇應符合規(guī)定要求，主零線截面積不應小于相線截面積的1/2。(5)在同一低壓配電系統(tǒng)中，保護接地和保護接地不應混在一起。(6)三孔插座上連接電源工作零線的孔不應與連接零線的孔相連接，以便保護。(7)使用保護接零時，除系統(tǒng)中性點外，中性線上必須使用一個或多個接地點，即重復接地。2.4安全顏色和安全標志，是表示安全信息含義的顏色，表示禁止、警告、指示、提示等。安全顏色，紅色、藍色、黃色、綠色、表示禁止和停止，表示必須遵守的指示和規(guī)定，表示警告和注意，表示指示、安全狀態(tài)和通過。(1)安全顏色，此標志應掛在開關和閘刀開關的操作手柄上，一旦開關和閘刀開關關閉，可向工作場所或施工設備供電。該標志應掛在線路開關和斷路器的操作手柄上。2.5電氣火災原因(1)設備或線路短路故障電氣設備因絕緣損壞、電路年久失修、疏忽、誤操作、設備安裝不合格等原因導致短路故障。它的短路電流可以達到正常電流的幾十倍甚至幾百倍，并且產(chǎn)生的熱量(與電流的平方成比例)是由于溫度上升超過其自身和周圍可燃物的燃點而導致的，這導致了fir(3)接觸不良引起的過熱，如接頭連接不牢固或松動，動觸頭壓力太小等。使接觸電阻過大，導致接觸部分過熱并引起火災。(4)通風散熱不良，大功率設備通風散熱設施不足，或通風散熱設