電工技能與訓練第二章課件

2：電工基本操作工藝1常用電工工具的使用訓練2導線的電氣連接訓練3銅導線的焊接訓練4電工識圖基礎訓練

電工基本操作是電工技術的基本技能，是培養(yǎng)電工動手能力和解決實際問題的基礎，熟練掌握常用電工工具的使用，掌握各種導線電連接和電烙鐵焊接工藝，學會電氣圖紙的讀圖方法，并通過操作實踐不斷積累經(jīng)驗，才能逐步鍛煉成為經(jīng)驗豐富、實踐能力強的專用型人才。本項目主要進行常用電工工具的使用、各種導線的電氣連接、銅導線的焊接、電工識圖基礎等項技能訓練。1常用電工工具的使用訓練任務目標：1．認識常用電工工具的種類和用途；2．學會常用電工工具的基本使用方法；3．掌握常用電工工具使用要領及注意事項。

1．常用隨身電工工具常用隨身電工工具的主要用途和正確使用方法見表2.1，其外形如圖2.1所示。名稱主要用途和正確使用方法尖嘴鉗用于夾持小型金屬零件和彎曲細引線或?qū)Ь€，不宜夾持螺母克絲鉗截斷鋼絲和電線，夾持螺母或零件，不宜敲打設備上的零件或物體偏口鉗剪切焊接后的電子元件引線，剝離導線絕緣層，切斷細電線，不宜截斷鋼絲剝線鉗專用于剝離較細導線的絕緣層，刃口選擇要合適，防止損傷線芯鑷子用于夾持電子元體進行焊接或拆焊，不宜夾持較大元件螺絲刀專用于旋擰螺絲，規(guī)格選擇要合適，用力不能太猛，防止螺絲滑扣電工刀剝離導線絕緣層，剖削角度應合適，防止割傷線芯活絡扳手專用于緊固和起松螺母，用力方向要正確，不宜敲打設備零件或物體試電筆用于檢驗500V以下的帶電體，使用方法見試電筆介紹表2.1常用隨身電工工具的用途和正確使用圖2.1常用的隨身攜帶電工工具外形圖這些工具中需要重點介紹的是試電筆。試電筆是電工常用的輔助安全工具。用于檢查測量500V以下的導體或各種用電設備金屬外殼是否帶電。試電筆外形像鋼筆（或圓珠筆），由氖管、電阻、彈簧、筆尖、筆身和筆掛組成。有的做成螺絲刀的樣式，當筆尖（探頭）探及物體的帶電電壓超過60V時，人體通過筆掛、彈簧、氖管、電阻、帶電體與大地形成回路，在氖管內(nèi)形成輝光放電?？蓮挠^察孔觀察氖管是否發(fā)光來判斷被測導體是否帶電。注意低壓測電筆的測試范圍為60～500V。另外，試電筆在使用中還有一些技巧應該注意。

2．電工公用工具（不隨身攜帶）（1）沖擊電鉆。沖擊電鉆是一種安裝用的電動工具，具有兩種功能：一種是作為普通電鉆使用，使用時應把調(diào)節(jié)開關扳到標記為“鉆”的位置；另一種可用來沖打混凝土砌塊和磚墻等建筑面的緊固孔和導線過墻孔，這時應把調(diào)節(jié)開關扳到標記為“錘”的位置。沖擊電鉆外形如圖2.2所示。圖2.2沖擊電鉆外形（2）壓接鉗。壓接鉗是連接導線與端頭的常用工具。采用壓接的電連接施工方便，接觸電阻比較小，牢固可靠。根據(jù)壓接導線和壓接套管的截面積不同來選擇不同規(guī)格的壓接鉗。各種壓接鉗的外形結構如圖2.3所示。使用范圍見表2.2。圖2.3壓接鉗外形結構名稱型號使用范圍多股導線壓接鉗—1.0～6mm2多股導線單股導線壓接鉗—2.5～10mm2單股導線手動油壓鉗SLP124016～240mm2多股銅鋁導線表2.2各種壓接鉗的使用范圍（3）電烙鐵。電烙鐵是手工錫焊的主要工具，選擇合適的電烙鐵并合理使用是保證焊接質(zhì)量的基礎。由于焊接任務不同，電烙鐵分為不同的結構和形式，按加熱方式不同分為直熱式、感應式、氣體燃燒式等。按電熱功率不同分為20W、30W至300W不等．按功能又分為單用式、兩用式、調(diào)溫式等。最常用的是單用式直熱電烙鐵，它又可分為內(nèi)熱式和外熱式兩種。電烙鐵外形如圖2.4所示。直熱式電烙鐵主要由下列四部分組成。①發(fā)熱元件：俗稱烙鐵芯，是將鎳鉻合金電阻絲纏繞在耐熱材料上制成。發(fā)熱元件在傳熱體內(nèi)部的稱為內(nèi)熱式，反之則為外熱式。②烙鐵頭：作為熱能存儲和傳遞的烙鐵頭，一般用紫銅制成。在使用中，因高溫氧化和焊劑腐蝕會使端部變得凹凸不平，需經(jīng)常清理和挫削修整。③手柄：一般用木料或膠木制成，設計不良或安裝不當?shù)氖直?，常因溫度升得過高而影響操作。④接線柱：發(fā)熱元件與電源線的連接處。必須注意，一般烙鐵有三個接線柱，其中一個是接金屬外殼的，接線時應用三芯線將外殼接保護零（地）線。新烙鐵或換烙鐵芯時，應判明接地端，最簡單的辦法是用萬用表測外殼與接線柱之間的電阻。科研、生產(chǎn)、儀器維修，可根據(jù)不同的施焊對象選擇不同型號的電烙鐵，見表2.3。在有特殊要求時，可選擇感應式、調(diào)溫式等。選擇烙鐵的功率和類型，一般是根據(jù)焊件大小與性質(zhì)來確定。表2.3電烙鐵的選擇參考焊件及施焊性質(zhì)電烙鐵選用烙鐵頭的溫度一般印制線路板20W內(nèi)熱式，30W外熱式，恒溫式300～400℃集成電路20W內(nèi)熱式，恒溫式，儲能式300～400℃焊片、電位器、3W以上電阻、功率管、電解電容35～50W內(nèi)熱式，外熱式，恒溫式350～450℃電烙鐵的握法有三種：正握法、反握法、筆握法。如圖2.5所示。反握法適于大功率電烙鐵，正握法適于中功率的電烙鐵或帶彎頭的電烙鐵，筆握法適于小功率電烙鐵（焊接印刷電路板）的焊接。圖2.5電烙鐵的三種握法⑤烙鐵頭要經(jīng)常保持清潔。使用中可常在石棉氈上擦幾下，以除去氧化層。長期使用后烙鐵頭表面還可能出現(xiàn)不能上錫（燒死）的現(xiàn)象，這時先用刮刀刮去焊錫，再用銼刀除去表面黑灰色的氧化層，重新浸錫。⑥電烙鐵工作時要放在專用的烙鐵架上，以免燙壞導線絕緣層和衣服。實訓內(nèi)容：1．常用隨身電工工具的使用訓練；2．沖擊鉆的使用訓練；3．壓接鉗的使用訓練；4．電烙鐵的使用訓練。2導線的電氣連接訓練任務目標：1．熟練掌握單股導線的電連接操作；2．熟練掌握多股導線的電連接操作；3．熟練掌握導線與接線端子的電連接操作；4．熟練掌握導線電連接后的絕緣恢復操作。

1．線頭的剖削做導線電連接之前，必須將導線端部或?qū)Ь€中間清理干凈，要求削切絕緣層方法正確。對橡膠絕緣線要分段削剝，如圖2.6所示，對無保護套的塑料絕緣線，適于采用單層削剝，剖切絕緣時，不能損傷線芯，裸露線長度一般為50～100mm，截面積小的導線要短一些，截面積大的要長一些。圖2.6橡膠絕緣線的剖削

2．單股導線的直接連接和T形連接方法絞接法適用于截面積小于6mm2的單股銅（鋁）線的電連接，絞接電連接有直連接、T形連接、十字形連接多種形式，如圖2.7所示圖2.7單股導線的絞接連接種類連接步驟單股導線的直接連接兩根導線連接端的剖削，除去絕緣層50～100mm兩根金屬導線線頭接成X形狀相交叉X形狀的導線互相絞繞2～3圈扳直兩根互相絞繞的金屬線頭每根線頭在芯線上貼緊纏繞6圈，多余的線頭剪去，去除毛刺單股導線的T形連接用剝線鉗開剝兩根導線的絕緣層，直通導線（干線）剝?nèi)ブ虚g一段絕緣層將支線和干線的金屬導線做十字交叉將支線芯線按順時針方向緊貼干線密繞6～8圈用克絲鉗剪去余下的芯線，除去毛刺即可表2.5單股導線的連接方法連接種類連接步驟多股導線的直接連接兩根導線直線連接，用插接纏繞法。把兩根導線線頭的絕緣層剝開并除去氧化層。將線頭拉直，將中心部分導線切短1/2把多股導線擰開，將兩頭線芯插接在一起，利用導線本身纏繞連接把對叉的線芯壓平。扳起1～3根從中心處開始纏繞，纏完之后再扳起第二個1～3根繼續(xù)纏繞，直到纏完為止多股導線的T形連接剝?nèi)Ь€絕緣層，將分支線彎成90°形狀，把支線緊靠在干線上。扳起1～3根分支芯線與干線進行緊密纏繞第一種方法單卷：纏完第一個1～3根之后再扳起第二個1～3根繼續(xù)纏繞，直到纏完為止，修剪毛刺第二種方法復卷：將分支線根部絞緊，把其余長度的線股均分并緊密排攏在一起，分別向兩邊緊密纏繞，纏完修剪毛刺即可表2.7多股導線的連接方法

4．導線絕緣層的恢復導線連接后，必須恢復絕緣，導線的絕緣層破損后，也必須恢復其絕緣。要求恢復后的絕緣強度應不低于原來絕緣層的絕緣強度。通常用黃蠟帶、滌綸薄膜帶和黑膠帶作為恢復絕緣層的材料，黃蠟帶和黑膠帶一般選用寬度20mm較為適中，包纏操作也方便。絕緣帶的包纏方法如下：將黃蠟帶從導線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金屬芯線部分，如圖2.9（a）所示。包纏時黃蠟帶與導線保持約55°的傾斜角，每圈壓疊帶寬的1/2，如圖2.9（b）所示。包纏一層黃蠟帶后，將黑膠布接在黃蠟帶的尾端，按反向斜疊方向包纏一層黑膠帶，也要每圈壓疊帶寬的1/2，如圖2.9（c）和圖2.9（d）所示。圖2.9直連導線絕緣帶的包纏方法

5．導線與電器接線端子的連接在各種電器元件或電氣裝置上，均有接線端子供連接導線用。常用的接線端子有針孔式和螺釘平壓式兩種。（1）導線頭與針孔式接線端子的連接。在針孔式接線端子上接線時，如果單股芯線直徑與接線端子插線孔大小適宜，只要把線頭插入孔中，旋緊螺釘即可。如果單股芯線較細則要把芯線端頭折成雙根，再插入孔中，如圖2.11（a）所示。如果是多股細絲銅軟線，必須先把線頭絞緊并搪錫或裝接針式導線端頭，然后再與接線端子連接。注意切不可有細絲露在在接線孔外面，以免發(fā)生短路事故。（2）導線端頭與螺釘平壓式接線端子的連接。在螺釘平壓式接線端子上接線時，對于截面10mm2以下的單股導線，應把線頭彎成圓環(huán)，要求彎曲的方向與螺釘擰緊的方向一致，如圖2.11（b）所示。圖2.11導線與接線端子的連接方法圖2.11導線與接線端子的連接方法

6.導線與導線端頭的連接多股軟導線或較大面積的單股導線與電器元件或電氣設備接線柱連接時，需要裝接相應規(guī)格的導線端頭（俗稱線鼻子），使用時應按接線端子類型選擇不同形狀的導線端頭，各種形狀的導線端頭如圖2.12所示。圖2.12導線與端頭的壓接（1）單股或多股鋁導線與端頭的連接一般采用壓接法，壓接操作方法與鋁導線的壓接方法相同。有條件的也可以采用氣焊法。（2）單股或多股銅導線與端頭的連接通常采用壓接和錫焊兩種方法。壓接操作方法與鋁導線的壓接方法相同。錫焊方法有三種：截面積2.5mm2以下的導線，可使用電烙鐵焊接；截面積在4～16mm2的導線，應采用蘸錫焊接；16mm2以上的導線，應采用澆錫焊接。實訓內(nèi)容：1．剖削導線絕緣層訓練；2．單股、多股導線的直接連接和T形連接訓練；3．導線連接后的絕緣恢復訓練；4．壓接導線O形和U形端頭訓練。任務3銅導線的焊接訓練任務目標:1．了解銅導線的焊接方法；2．學會手工錫焊操作工藝；3．掌握焊接質(zhì)量檢查技術。相關知識：

1．電阻焊焊接對單股銅（鋁）導線的連接可采用電阻焊，即交流低電壓（6～12V）碳極電阻焊，先將兩導線剖削30～50mm，再將兩裸金屬線絞合并剪齊，剩余20～30mm左右，將焊接電源的一極與被焊接頭接通。操縱焊把（碳極）電極使焊接電源接通，隨著接觸點溫度升高，適量加入焊藥（助焊劑），使接頭處熔化為球狀，如圖2.13所示。焊點熔化后將焊把移走，經(jīng)冷卻形成為牢固的電連接。圖2.13導線的電阻焊焊接圖2.14導線的澆錫焊接

2．銅芯導線的錫焊連接銅導線連接后為保證機械強度和電連接可靠、永久，還應進行焊接處理，工程要求70mm2（導體截面積）以下的接頭一般實施錫焊，電接頭的錫焊方法通常有三種：澆錫焊、蘸錫焊和電烙鐵錫焊。（1）澆錫焊接。澆錫焊接用于截面16～70mm2的銅導線接頭的焊接。方法是把錫放入錫鍋內(nèi)加熱熔化，將連接好的導線接頭處打磨干凈，涂上助焊劑，放在錫鍋正上方，用鋼勺盛上熔化的錫，從接頭上面澆下，如圖2.14所示。（2）蘸錫焊接。蘸錫焊接用于截面積2.5～16mm2的導線接頭焊接。蘸錫焊法是把錫放入錫鍋內(nèi)加熱熔化，將接頭處打磨干凈，涂上助焊劑后，放入錫鍋中蘸錫，待全部浸潤后取出，并除去污物。（3）電烙鐵錫焊。電烙鐵錫焊用于截面積2.5mm2以下的銅導線接頭的焊接.

3．錫焊材料（1）焊料。焊料是一種低熔點合金，在電烙鐵加熱下變?yōu)橐簯B(tài)，附著在被焊接的金屬物體上，冷卻后變?yōu)楣虘B(tài)，保證接點牢固和導電良好。常用的錫焊焊料是錫鉛合金，其中也含有其他元素，由于鉛含量污染環(huán)境，對人身有害，近年來出現(xiàn)了無鉛焊料，我國正在推廣之中。手工電烙鐵焊接常用管狀焊錫絲，它將錫鉛合金制成管狀而內(nèi)部填充助焊劑，焊料一般含錫60%左右，內(nèi)部助焊劑是優(yōu)質(zhì)松香加一定量的活化劑。焊錫絲的直徑有0.5mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm等。（2）助焊劑助焊劑分為強酸性焊劑、弱酸類、中性松香類三種，常用的是松香類。松香的主要成分是松香酸和松脂酸酐，在常溫下其化學活性差，呈中性，在被加熱熔化時呈酸性，溶解被焊金屬上的氧化物，并懸浮在液態(tài)焊料表面，阻止焊錫被氧化并降低液態(tài)錫的表面張力，增加其流動性，當冷卻后松香又恢復成固態(tài)，有較高的絕緣性，而腐蝕性小。根據(jù)經(jīng)驗將松香溶于酒精制成“松香溶液”（是按松香同酒精1:3比例配合制成），用于手工錫焊效果非常顯著。總之，焊劑在錫焊中的作用是除去氧化層，防止液態(tài)錫氧化，減小液態(tài)錫表面張力，增加其流動性，有利于焊錫浸潤，使焊點美觀，形狀、光澤俱佳。

4．導線手工錫焊的操作步驟及要領（1）保證電烙鐵頭清潔，溫度適于焊錫。（2）采取正確的傳熱方法，盡量增加烙鐵頭與被焊件的接觸面積，但不能對焊件施加力。（3）烙鐵頭上保持少量液態(tài)錫是熱量傳遞的橋梁，依靠錫橋傳熱，使被焊件很快被加熱到焊接溫度。（4）在焊錫凝固之前不要使焊件移動或震動。（5）焊劑與焊料用量要適中。（6）不要用烙鐵頭作為焊錫的運載工具，烙鐵頭的焊錫易氧化，焊劑易揮發(fā)，易導致焊點質(zhì)量缺陷。

5．導線的手工焊接工藝要求導線與導線之間的焊接以繞焊為主，操作步驟如下：（1）去掉一定長度的絕緣層。（2）除去線芯上氧化層，并穿上合適的絕緣管。（3）絞合兩個線芯，剪齊端部，用電烙鐵施焊。（4）趁熱套上絕緣管，冷卻后固定在接頭處。（5）注意事項：焊接后的接頭處不能有毛刺，防止刺穿絕緣管，套管前必須修整去除毛刺，并用絕緣膠布帶包扎接頭處，以確保其絕緣強度。導線的焊接工藝過程如圖2.15所示。實訓內(nèi)容：1．同規(guī)格單股銅導線直連接頭的電烙鐵焊接訓練。2．同規(guī)格多股銅導線T形接頭的蘸錫焊接訓練。圖2.15導線的焊接工藝過程4電工識圖基礎訓練任務目標:1．了解電氣控制電路圖的構成；2．認識電氣原理圖中各元件之間的相互關系；3．掌握電工識圖方法，準確讀識電氣控制電路圖。相關知識：在電氣控制系統(tǒng)中，首先是由配電器將電能分配給不同的用電設備，再由控制電器使電動機按設定的規(guī)律運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)由電能到機械能的轉(zhuǎn)換，滿足不同生產(chǎn)機械的要求。在電工領域安裝、維修都要依靠電氣控制原理圖和施工圖，施工圖又包括電氣元件布置圖和電氣接線圖。電氣控制原理圖是電氣工程技術的通用語言。為了便于信息交流與溝通，在電氣控制線路中，各種電器元件的圖形符號和文字符號必須統(tǒng)一，即符合國家強制執(zhí)行的國家標準。我國頒布了GB4728—84《電氣圖用圖形符號》、GB6988—87《電氣制圖》及GB7159—87《電氣技術中的文字符號制訂通則》。規(guī)定從1990年1月1日起施行。此后電氣控制線路中的圖形和文字符號必須符合國家標準。

1．常用低壓電器元件的圖形符號和文字符號常用的低壓電器元件主要有刀開關、轉(zhuǎn)換開關、熔斷器、斷路器、接觸器、繼電器、啟動器、主令電器、電磁鐵等，圖形符號和文字符號見書中附表1。

2．電氣控制原理圖電氣控制原理圖是根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理，采用電器元件展開的形式給出的，形式上概括了所有電器元件的導電部分和接線端子。電氣控制原理圖并非按電器元件的實際外形和位置來繪制，而是按在控制系統(tǒng)中的作用畫在不同位置。電氣控制原理圖由主線路和控制線路及輔助線路組成。主電路（大電流經(jīng)過的回路）的標號由文字符號和數(shù)字組成。文字符號用以標明主電路中的元件或線路的主要特征，數(shù)字符號的作用是區(qū)分不同元件或不同線段。三相交流電源的引入線要用L1、L2、L3標志，經(jīng)電源開關后用U、V、W或U、V、W后加數(shù)字標志。控制線路就是控制主線路工作狀態(tài)的電路，其標志用三位或三位以下的數(shù)字組成。交流控制電路一般以降壓元件（電磁線圈、燈泡）為分界，前為奇數(shù)標志，后為偶數(shù)標志。直流控制回路正極用奇數(shù)標志，負極用偶數(shù)標志。下面來看一個圖例，如圖2.16所示為某機床的電氣控制原理圖。圖2.16某機床的電氣控制原理圖由圖2.16可以看出下列特點：（1）電氣控制原理圖由主線路和輔助線路組成。主線路是設備的驅(qū)動電路，包括從電源到電動機的強電流所通過的部分；輔助線路包括控制線路、照明線路、信號線路等，主要是實現(xiàn)控制功能的弱電流部分。（2）電氣控制原理圖是采用垂直布線，電源線水平引入。控制線路中的耗能元件（電磁線圈、指示燈）畫在最下端。（3）所有電器元件都沒有畫出外形，只用國家標準規(guī)定的圖形符號和文字符號，還有同一元件的不同導電部分根據(jù)需要畫在不同位置，同時以相同的文字符號標注。若同一類的電器元件有多個時就以文字符號加下標方式區(qū)分，如KM1、KM2等。（4）所有電器元件的可動部分表示在非受激勵或不工作狀態(tài)，手動元件表示為不受外力驅(qū)動的自然狀態(tài)。（5）圖幅中央1～8為電路坐標編號，表示橫向分8個區(qū)。（6）圖幅上方與電路符號對應的方框內(nèi)的“電源開關”等表示其下方元件的控制功能，稱功能表。（7）電氣控制原理圖中元件數(shù)據(jù)、導線種類、線徑等可直接在圖中標出。

3．電氣施工圖電氣施工圖包括三種：電氣系統(tǒng)圖、電器元件布置圖和電氣控制接線圖。電氣系統(tǒng)圖概略地表示系統(tǒng)或分系統(tǒng)、成套設備的基本組成部分，以及主要特征和功能，主要是一次回路系統(tǒng)圖和動力系統(tǒng)圖。它表示變配電系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、電力拖動系統(tǒng)、照明系統(tǒng)的基本組成和連接方式。電器元件布置圖是用來表明電氣設備上所有電機、電器的實際位置，是電氣控制設備制造、安裝和維修所必不可少的技術文件。電器元件布置圖是用雙點畫線畫出設備輪廓，但不需要