戶內(nèi)多路電源控制箱的設(shè)計[2]

1、戶內(nèi)多路電源控制箱的設(shè)計姓 名： 陸冬東 學號 1004143226班 級： 電氣1023 課程名稱：電工電子基本技能實訓i提交日期：2010 年 10 月 22 日目錄概 要3前 言4第一章 安全用電常識511 人身安全512用電安全8第二章 電工工具使用1321 常用電工工具的使用1322內(nèi)線電工基本操作技術(shù)19第三章 戶內(nèi)多路配電控制箱2331 控制要求和技術(shù)參數(shù)2332 器件選型2333戶內(nèi)多路配電控制箱的組裝2834戶內(nèi)多路配電控制箱的調(diào)試293.4.1靜態(tài)調(diào)試293.4.2 動態(tài)調(diào)試30結(jié) 論30致 謝32參考文獻33附錄134概 要根據(jù)電工實訓的任務要求、戶內(nèi)負載性質(zhì)及控制要求，

2、設(shè)計多路能獨立控制的配電線路及安裝電路圖?？刂葡渚哂新╇姟⒍搪?、過載保護功能，每路配電線路具有獨立開、停功能，整個控制箱具有總的開、停功能。功率大的負載通過三孔插座相連，功率小的照明線路分為普通單控照明及雙連控制照明。同時選擇合適的低壓電器。前 言本實訓項目通過戶內(nèi)多路配電控制箱總體方案設(shè)計、繪制戶內(nèi)多路配電控制箱原理圖、安裝電路板圖、繪制流程圖、調(diào)試戶內(nèi)多路配電控制箱等環(huán)節(jié)設(shè)計并制作一個戶內(nèi)多路配電控制箱，使之具有漏電、短路、過載保護功能，每路配電線路具有獨立開、停功能，整個控制箱具有總的開、停功能。功率大的負載通過三孔插座相連，功率小的照明線路分為普通單控照明及雙連控制照明。本報告正是以實

3、訓項目為載體，對實訓項目中用到的軟硬件主要技術(shù)進行闡述。第一章 安全用電常識11 人身安全經(jīng)常與電打交道的人員，必須掌握安全用電知識，才能主動靈活地駕馭電力，避免發(fā)生觸電事故，確保人身及設(shè)備的安全。1、 安全電壓安全電壓是為了防止觸電事故而采用的特定電源的電壓系列。根據(jù)場所特點，我國安全電壓標準規(guī)定：42v（空載上限50v）。此標準適用于在有觸電危險的場所使用手持式電動工具等場合下選用。36v（空載上限43v）。此標準適用于在礦井、多導電粉塵等場所使用行燈等場合下使用。24v、12v、6v（空載上限分別29v、15v、8v）三檔。在大型鍋爐內(nèi)、金屬容器內(nèi)或其他容器內(nèi)工作，為確保人身安全一定要使

4、用12v或6v低壓行燈。檔電氣設(shè)備采用24v以上安全電壓時，必須采用防止直接接觸帶電體的措施，其電路必須與大地絕緣。安全電壓是以人體允許電流與人體電阻的乘積為依據(jù)而確定的。2、 安全電流安全電流是指人體觸電后的最大擺脫電流。我國一般采用50ma（50hz）為安全電流值，其觸電時間按不超過1s計算，因此這個安全電流也稱為50mas。通過人體的電流越大，人體的生理反應越明顯，感覺越強烈，從而引起心室顫動所需的時間越短，致命的危險性越大。對工頻交流電，按照通過人體的電流大小和人體呈現(xiàn)的不同狀態(tài)，可將其劃分為三種：感知電流感知電流指引起人體感知的最小電流。實驗表明，成年男性平均感知電流有效值約為1.1

5、ma，成年女性約為0.7ma。感知電流一般不會對人體造成傷害，但是電流增大時，感知增強，反應變大，可能造成墜落等間接事故。擺脫電流人觸電后能自行擺脫電源的最大電流稱為擺脫電流。一般成年男性的平均擺脫電流約為16ma，成年女性約為10ma，兒童的擺脫電流較成年人小。擺脫電流是人體可以忍受二一般不會造成危險的電流。若通過人體的電流超過擺脫電流且時間過長會造成昏迷、窒息甚至死亡。因此擺脫電源的能力會隨時間的延長而降低。致命電流致命電流是指在較短時間內(nèi)危及生命的最小電流。當電流達到50ma以上就會引起心室顫動，有生命危險；100ma以上，則足以致人死亡；30ma以下的電流通常不會有生命危險。3、 人體

6、電阻當人體接觸帶電體時，人就被當作一電路元件接入回路。人體阻抗通常包括外部阻抗（與觸電當時所穿衣服、鞋襪和身體的潮濕程度有關(guān)，從幾千歐至幾十兆歐不等）和內(nèi)部阻抗（與觸電者的皮膚阻抗和體內(nèi)阻抗有關(guān)）。人體阻抗不是純阻抗，但主要由人體電阻決定，人體電阻也不是一個固定的數(shù)值。一般認為干燥的皮膚在低電壓下具有相當高的電阻，約10m。當電壓在500v1000v時，這一電阻便下降為1000。一般情況下，人體電阻可按10002000考慮。4、 電流對人體的傷害作用電流對人體的傷害是電氣事故中最主要的事故之一。它的傷害是多方面的，其熱效應會造成電灼傷、化學效應，可造成電烙印和皮膚金屬化，它產(chǎn)生的磁場對人的輻射

7、會導致頭暈、乏力和神經(jīng)衰弱等。電流對人體的傷害程度與通過人體電流的大小、種類、頻率、持續(xù)時間、通過人體的路徑及人體電阻的大小等因數(shù)有關(guān)。電流大小、持續(xù)時間對人體的影響通過人體的電流越大，致命的危險性就越大。電流對人體的傷害與電流通過人體時間的長短有關(guān)。通電時間越長，因人體發(fā)熱出汗和電流對人體組織的電解作用，人體電阻逐漸降低，導致通過人體的電流增大，觸電的危險性隨之增加。電源頻率對人體的影響50hz60hz的工頻交流電對人體的傷害程度最為嚴重。當電源的頻率與工頻偏離越遠，對人體的傷害程度越小。在直流和高頻情況下，人體可以承受更大的電流，但高壓高頻電流對人體依然是十分危險的。電壓大小的影響當人體電

8、阻一定時，作用于人體的電壓越高，通過人體的電流越大。實際上通過人體的電流與作用于人體的電壓并不成正比，這是因為隨著作用于人體電壓的升高，人體電阻急劇下降，導致電流迅速增加而對人體的傷害更為嚴重。電流路徑的影響電流通過頭部會使人昏迷而死亡；通過脊髓會導致截癱及嚴重損傷；通過中樞神經(jīng)或有關(guān)部位，會引起中樞神經(jīng)習題強烈失調(diào)而導致殘廢；通過心臟會造成心跳停止而死亡；通過呼吸系統(tǒng)會造成窒息。實踐證明，從左手至腳是最危險的電流路徑；從右手到腳、從手到手也是很危險的路徑；從腳到腳是危險較小的路徑。12 用電安全一、采用安全電壓安全電壓是為防止觸電事故而采用的由特定電源供電的電壓系列。這個電壓系列的上限值，在

9、任何情況下，兩導體或任一導體與地之間均不得超過交流(頻率為50-500hz)有效值5ov。國家標準規(guī)定，安全電壓額定值的等級為42v、36v、24v、l2v、6v。凡手提照明燈、危險環(huán)境和特別危險環(huán)境的局部照明燈、高度不足2.5m的一般照明燈、危險環(huán)境和特別危險環(huán)境中使用的攜帶式電動工具，如果沒有特殊安全結(jié)構(gòu)或安全措施，應采取36v安全電壓。凡工作地點狹窄，行動不便，以及周圍有大面積接地導體的環(huán)境(如金屬容器內(nèi)、隧道內(nèi))，使用手提照明燈，應采用12v電壓。二、保證電氣設(shè)備的絕緣性能絕緣是用絕緣物將帶電導體封閉起來，使之不能對人身安全產(chǎn)生威脅。一般使用的絕緣物有瓷、云母、橡膠、膠木、塑料、布、紙

10、、礦物油等。用絕緣電阻衡量電氣設(shè)備的絕緣性能，是一個最基本的指標。足夠的絕緣電阻能把電氣設(shè)備的泄漏電流限制在很小的范圍內(nèi)，可以防止漏電引起的事故。不同電壓等級的電氣設(shè)備，有不同的絕緣電阻要求，并要定期進行測定。此外，電工作業(yè)人員還應正確使用絕緣用具，穿著絕緣靴、鞋。三、采用屏護屏護就是用遮欄、護罩、護蓋、箱盒等把帶電體同外界隔絕開來，以減少人員直接觸電的可能性。四、保證安全距離電氣安全距離是指人體、物體等接近帶電體而發(fā)生危險的距離。為了防止人體觸及和接近帶電體，為了避免車輛或其他工具碰撞或過分接近帶電體，為了防止火災、過電壓放電和各種短路事故，在帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與人

11、體之間、帶電體與其他設(shè)施和設(shè)備之間，均應保持安全距離。安全距離的大小由電壓的高低、設(shè)備的類型及安裝方式等因素決定。五、合理選用電氣裝置從安全要求出發(fā)，必須合理選用電氣裝置，才能減少觸電危害和火災爆炸事故。電氣設(shè)備主要根據(jù)周圍環(huán)境來選擇，例如，在干燥少塵的環(huán)境中，可采用開啟式和封閉式；在潮濕和多塵的環(huán)境中，應采用封閉式；在有腐蝕性氣體的環(huán)境中，必須采取密封式；在有易燃易爆危險的環(huán)境中，必須采用防爆式。六、裝設(shè)漏電保護裝置裝設(shè)漏電保護裝置的主要作用是防止由于漏電引起人身觸電，其次是防止由于漏電引起的設(shè)備火災以及監(jiān)視、切除電源一相接地故障。有的漏電保護器還能夠切除三相電機缺相運行的故障。七、保護接地

12、與接零(1)保護接地。保護接地就是把用電設(shè)備的金屬外殼與接地體連接起來，使用電設(shè)備與大地緊密連通。在電源為三相三線制中性點不直接接地或單相制電力系統(tǒng)中應設(shè)保護接地線。(2)保護接零。保護接零就是把電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的金屬部分與電網(wǎng)的零線緊密地連接起來。在電源為三相四線制變壓器中性點直接接地的電力系統(tǒng)中應采用保護接零。 第二章 電工工具的使用21 常用電工工具的使用1) 驗電筆 驗電筆又稱試電筆或電筆，常用的有鋼筆式、旋具式，也有采用微型晶體管作機心，用發(fā)光二極管作數(shù)字顯示的感應測電筆。驗電筆是用來測量電壓在60500 v范圍內(nèi)的帶電體與大地的電位差，用于檢查低壓導體和電氣設(shè)備外殼是否帶

13、電的工具，只要帶電體與大地之間的電位差超過一定的數(shù)值，驗電筆就會發(fā)出輝光或顯示電位差的大小。驗電筆還可以用來區(qū)分相線(火線)和中線(地線)、區(qū)分交流電或直流電、判斷電壓的高低。 一般鋼筆式和旋具式的驗電筆，是由筆尖、降壓電阻、氖燈泡、筆尾的金屬體、彈簧和觀察小窗口組成。使用時，一般用右手食指觸及筆尾的金屬體，筆尖觸及帶電體。要注意與被測帶電體之間的距離，人體任何部位切勿觸及與筆尖相連的金屬部分，以免造成人身觸電。在筆尖觸及一相線帶電體時，要注意防止筆尖同時搭在兩相線帶電體上，造成兩相間的短路。 數(shù)字顯示式驗電筆，外形與旋具式驗電筆相似。使用時，當驗電筆的筆尖工作觸頭觸及帶電體時，筆身小窗口會顯

14、示有電的圖形符號，如果驗電的帶電體額定“工作電壓”是220v，當手指壓下筆身上“直接檢測”鈕時，小窗口顯示出12、36、50、110、220(v)的數(shù)值。 (二)螺釘旋具 螺釘旋具又稱螺絲刀或改錐。螺釘旋具是用來緊固或拆卸各種螺釘、安裝或拆卸元件。螺釘旋具由刀柄和刀體組成。刀柄有 木柄和有機玻璃兩種，刀口形狀有“一”字槽形和“十”字槽形，電工用螺釘旋具的刀體部分常用絕緣管套住。 (三)電工鉗 電工鉗又稱鋼絲鉗或鉗子，由鉗頭和鉗柄組成，鉗頭包括鉗口、鑿口、刀口和側(cè)口；鉗柄上套有額定工作電壓500v的絕緣套管。電工鉗是一種夾鉗和剪切的工具，常用于剪切導線、彎絞導線、拉剝電線絕緣層和緊固或擰松螺釘。

15、 (四)尖嘴鉗 尖嘴鉗由尖頭、刀口和鉗柄組成。電工用尖嘴鉗的鉗柄上套有額定工作電壓500v的絕緣套管。尖嘴鉗適用于狹小空間，來夾持較小的螺釘、墊圈、導線等。 (五)剝線鉗 剝線鉗由刀口、壓線口和鉗柄組成，適用于剝除線芯截面為6mm2以下的塑料線或橡膠絕緣線的絕緣層。剝線鉗的刀口有053mm的多個直徑的切口，以適應不同規(guī)格線芯的剝離。剝線鉗一般在不帶電的場合使用。 (六)斷線鉗 斷線鉗的鉗柄有鐵柄、管柄和絕緣柄三種，適用于剪斷較粗的金屬絲、線材、電線和電纜等。 (七)電工刀 電5efj有普通式和三用式兩種。普通式電工刀也有大、小號之分，三用式電工刀增加了鋸片和錐子的功能。電工刀適用于剖削或切割電

16、工器材，三用式電工刀還可以鋸削電線槽板和錐鉆木螺釘?shù)牡卓?。使用電t_tj時，應左手持導線，右手握刀柄，刀口稍傾斜向外，刀口常以45。角傾斜切入，或以25。角傾斜推削使用。 (八)扳手 常用的扳手有活動扳手、呆扳手、梅花扳手、兩用扳手、套筒扳手、內(nèi)六角扳手、扭力扳手和專用扳手等。扳手是用于螺紋聯(lián)結(jié)的一種手動工具。對于緊密的螺母、螺釘，一般需要呆扳手，不用活扳手，活扳手用于緊固或松開螺母。使用時，根據(jù)螺母的大小，旋動渦輪調(diào)節(jié)板口的大小，一般不可反用或用鋼管接長柄施力，以免損壞扳口。 (九)電烙鐵 電烙鐵由手柄、外管、電熱元件和銅頭組成。電烙鐵的形式有內(nèi)熱式、外熱式和快熱式(感應式)三種，常用的規(guī)格

17、有15w、25w、45w、75w、loow、200w、300w和500w等。內(nèi)熱式和外熱式是由發(fā)熱元件在銅頭內(nèi)部或外圍加熱；快熱式是由變壓器感應低壓大電流進行加熱，快熱式電烙鐵持續(xù)通電時間不能超過2min。電烙鐵是錫焊和塑料燙焊的電熱工具，使用的護套軟線必須有一芯專接保護性接地(接零)。 (十)噴燈 噴燈是利用噴射火焰對工件進行加熱的工具，有煤油噴燈和汽油噴燈兩種。燃燒溫度可達900。c以上，常用來對大截面銅導線聯(lián)結(jié)處的搪錫加固和焊接鉛包電纜的鉛包層。噴燈的規(guī)格以儲油罐的油容積大小而命名，常用的有o5kg、lkg、15kg等。 使用噴燈前，要加油至油罐的四分之三，加油后將注油口的翼形螺釘擰緊，

18、并檢查噴嘴節(jié)油閥是否擰緊，點火前不要打氣。使用時要先將噴嘴加熱，在點火碗內(nèi)注入三分之二的汽油(汽油噴燈)，點火后等碗內(nèi)汽油將要燒盡時，即可認為噴嘴已達到汽油汽化的溫度，這時將節(jié)油閥擰開，少量汽油就會噴出燃燒，稍待一會兒即可使用。22 內(nèi)線電工基本操作技術(shù)1、 導線線頭絕緣層的剖削電工必須學會用電工刀或鋼絲鉗來剖削絕緣層。塑料硬線絕緣層的剖削芯線截面為4mm2及以下的塑料硬線，一般用鋼絲鉗進行剖削，剖削方法為：a 用左手捏住電線，根據(jù)線頭所需長短用鋼絲鉗口切割絕緣層，但不可切入芯線。b 然后用右手握住鋼絲鉗頭部用力向外除去塑料絕緣層。c 剖削出的芯線應保持完整無損，如損傷較大，應重新剖削。芯線截

19、面大于4mm2的塑料硬線，可用電工刀來剖削絕緣層，剖削方法如下：a 根據(jù)所需的長度用電工刀以45角傾斜切入塑料絕緣層。b 接著刀面與芯線保持25角左右，用力向線端推削，不可切芯線，削去上面一層塑料絕緣。c 將下面塑料絕緣層向后扳翻，最后用電工刀齊根切去。塑料護套線絕緣層的剖削塑料護套線絕緣層必須用電工刀來剖削，剖削方法如下:a 按所需長度用電工刀刀尖對準芯線縫隙間劃開護套層。b 向后扳翻護套層，用刀齊根切去。c 在距離護套層5mm10mm處，用電工刀以45角傾斜切入絕緣層，其他剖削方法同塑料硬線。2、 導線的連接導線的直線連接導線的直線連接方法如下：a 用圓木將導線弄直，剝78cm或更長的絕緣

20、皮b 把兩線頭的芯線成x形相交，互相絞繞2圈3圈。c 然后扳直兩線頭，用尖嘴鉗將每個線頭在芯線上緊貼并繞6圈，用斜口鉗切去余下的芯線，并鉗平芯線的末端。d 保證絞繞部分離絕緣皮58mm。下圖即為直線連接的具體過程：導線的丁字分支連接單股銅芯導線的丁字分支連接方法如下:a. 用電工刀在絕緣皮中間距離25mm30mm處，兩端切下記號。b. 然后45角傾斜切絕緣皮，刀口朝外25向外推，照此做一圈。c. 將支路芯線的線頭與干線芯線十字相交，使芯線根部留出約3mm5mm，然后按順時針方向纏繞支路芯線，纏繞6圈8圈后，用斜口鉗切去多余的芯線，并鉗平芯線末端。下圖即為丁字分支連接的具體方法： 圖173、 導

21、線絕緣層的恢復導線的絕緣層破損后，必須恢復，導線連接后，也須恢復絕緣。通常用絕緣膠帶對導線的絕緣層進行恢復，具體方法如下：a 將絕緣膠帶從左邊完整的絕緣層上開始包纏，包纏兩根帶寬后方可進入無絕緣層的芯線部分。b 絕緣膠帶與導線傾斜45，第二圈壓上一圈1/2帶寬。c 以上述方法繞到一端后再返回來繞一遍。在恢復絕緣過程中要注意：絕緣帶包纏時不能過疏，更不允許露出芯線，以免造成觸電或短路事故。所用絕緣帶平時不可放在高溫的地方，也不可侵染油類。4、 羊角鉤的制作羊角鉤主要用于導線與元件的固定，它的具體做法如下：a 用剝線鉗或電工刀（根據(jù)芯線的粗細）剝出芯線。b 在距離絕緣皮23mm處用尖嘴鉗將芯線折成

22、直角。c 目測螺釘?shù)闹睆?，慢慢折芯線為圓形，直徑與目測相當。d 保證羊角鉤的方向與螺釘?shù)睦@向保持一致。第三章 戶內(nèi)多路配電控制箱31 控制要求和技術(shù)參數(shù)根據(jù)戶內(nèi)負載性質(zhì)及控制要求，設(shè)計多路能獨立控制的配電線路。控制箱具有漏電、短路、過載保護功能，每路配電線路具有獨立開、停功能，整個控制箱具有總的開、停功能。功率大的負載通過三孔插座相連，功率小的照明線路分為普通單控照明及雙連控制照明。32 器件選型單相電表、漏電保護器、空氣開關(guān)、二孔插座、三孔插座、單開面板、雙聯(lián)開關(guān)、日光燈等。下面主要介紹各個器件的作用和具體連接方法。1、 單相電表從外部接入室內(nèi)的電均為單相交流電，單相電 表即單相功率表，它的

23、作用是對室內(nèi)電器的功率進行測定。它的連接方式和原理圖符號如下圖1所示：圖18 圖192、 漏電保護器圖20漏電保護器（漏電保護開關(guān)）是一種電氣安全裝置。將漏電保護器安裝在低壓電路中，當發(fā)生漏電和觸電時，且達到保護器所限定的動作電流值時，就立即在限定的時間內(nèi)動作自動斷開電源進行保護。它的連接方式如圖22下所示： 圖21 圖22 3、 空氣開關(guān)空氣開關(guān)和漏電保護器起的作用不同，所以它們是串聯(lián)連接，空氣開關(guān)是在器件絕緣失效出現(xiàn)短路情況下切斷電源，起到保護電器和上游電源的作用。漏電保護器是在器件出現(xiàn)漏電，泄漏電流超過設(shè)定值時切斷電源。從而起到保護使用者的作用。一般家庭使用空氣開關(guān)為10a、20a、30

24、a的，漏電保護器的額定電流根據(jù)空氣開關(guān)的規(guī)格選用，其泄漏電流一般設(shè)置在30ma。圖23自動空氣開關(guān)箱中的接線基本上是明敷設(shè)，因此要求布線安全合理、整齊美觀。除要求橫平豎直外，還要求水平導線和垂直導線在同一水平面和垂直面上。導線彎曲處注意不要折成死彎。上、下導線、左右導線均不能相接觸，保持一任意兩根導線之間的必要距離。不同的電位點絕不能接在同一個接線排子上。連接線頭不要裸露導線，連接頭要緊固牢靠。4、 二孔插座、三孔插座二孔插座的要求是左零右火，三孔插座的要求是左零右火上接地。5、 日光燈日光燈采用彈簧燈座，其接線步驟為：圖241 拆卸燈座支架及松脫彈簧燈座的彈簧；2 安裝燈座支架；3 穿電線；

25、4 燈座接線柱接線；5 收緊電線，裝上燈座。6、 雙聯(lián)開關(guān) 用一只單聯(lián)開關(guān)來控制樓道中的白熾燈，無論是裝在樓上還是樓下，開燈和關(guān)燈都不方便，裝在樓下，上樓時開燈方便，到樓上就無法關(guān)燈；反之，裝在樓上同樣不方便。因此，為了方便起見，就在樓上、樓下各裝一只雙聯(lián)開關(guān)來同時控制樓道口的這盞燈，這就是雙聯(lián)開關(guān)的優(yōu)勢所在。圖25雙聯(lián)開關(guān)有三個接線樁頭，其中樁頭1為連銅片（簡稱連片），它就像一個活動的橋梁一樣，無論怎樣按動開關(guān)，連片1總要跟樁頭2、3中的一個保持接觸，從而達到控制電路通或斷的目的。雙聯(lián)開關(guān)實現(xiàn)電路控制的原理圖如下所示：圖26按如上原理圖連接構(gòu)成的兩條通路，當接通a、b中任一條線路均可使燈亮，即1和2、1和2相接觸，a路通；或1和3、1和3相接觸，b路通。當a、b線路均斷開，燈不亮，即1和2、1和3相接觸或1和3、1和2相接觸。33 戶內(nèi)多路配電控制箱的組裝 圖27按照原理圖及安裝圖先將低壓器件固定，要求安全合理，便于走線，器件接線牢固，接頭金屬部分不外露，布線要清晰、美觀。34 戶內(nèi)多路配電控制箱的調(diào)試線路安裝完成后，為保證安全，需要先在斷電狀態(tài)下進行測試。測試工具為萬用表，在測試過程中，將萬用表打到歐姆檔上，通過歐姆檔電阻是0還是無窮大來判斷電路的連接情況。測試內(nèi)