電工電子技術(shù)基礎(chǔ)（第三版）04 室內(nèi)電氣線路

任務(wù)一課題一導線的選用與連接任務(wù)二室內(nèi)線路的安裝室內(nèi)電氣線路模塊四了解銅、鋁兩種常見導電材料的特點了解常用電線、電纜的種類熟悉導線類型及截面的選擇方法導線的選用任務(wù)一學習目標導線的選用任務(wù)一

普通導電材料是指專門用于傳導電流的金屬材料。銅和鋁是最常見的導電材料，也是制造電線、電纜的主要材料。電線、電纜是用于傳輸電能、信息和實現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。一、電線、電纜的分類電氣設(shè)備用電線、電纜的使用范圍廣、品種多，常用電氣設(shè)備的電線、電纜品種分類見表4-1。相關(guān)知識二、常用電線電纜的特點和用途電氣設(shè)備用電線、電纜一般由線芯、絕緣層、保護層三部分組成。按其特點和用途可大致分為以下幾類。1．B系列橡皮、塑料電線其交流工作電壓為500V，直流工作電壓為1000V。常用的B系列橡皮、塑料電線見表4-2。導線的選用任務(wù)一相關(guān)知識導線的選用任務(wù)一相關(guān)知識

2．R系列橡皮、塑料軟線的線芯是用多根細銅線絞合而成的，它除了具備B系列電線的特點外，還比較柔軟，適用于家用電器、儀表及照明線路。常用的R系列橡皮、塑料電線見表4-3。導線的選用任務(wù)一相關(guān)知識導線的選用任務(wù)一相關(guān)知識

3．Y系列通用橡套電纜適用于一般場合，作為各種電氣設(shè)備、電動工具、儀器和家用電器的移動電源線，所以稱為移動電纜。按其承受的機械力大小可分為輕型、中型、重型三種形式。常用的Y系列通用橡套電纜見表4-4。導線的選用任務(wù)一相關(guān)知識

導線的選用主要包括線芯材料的選擇、導線類型的選擇和導線截面的選擇。一、線芯材料的選擇特點是：電阻率低；有足夠的機械強度；有較好的耐腐蝕性；易進行各種形式的機械加工，價格便宜。其中銅導線的電阻率比鋁導線小，焊接性能和力學性能比鋁導線好，且不易氧化和腐蝕，常用于要求較高的場合。而鋁導線密度小，價格相對低廉，應(yīng)用比較普遍。考慮到電阻率和力學性能等方面的要求，則優(yōu)先選擇銅芯導線。二、導線類型的選擇1．根據(jù)用途2．根據(jù)環(huán)境3．根據(jù)額定電壓4．根據(jù)經(jīng)濟指標

導線的選用任務(wù)一任務(wù)實施三、導線截面的選擇導線截面的選擇常需考慮導線的發(fā)熱情況、線路的機械強度、線路允許的電壓損失等三個方面。本任務(wù)中，首先根據(jù)發(fā)熱條件進行導線截面的選擇。具體方法如下。1．根據(jù)發(fā)熱條件選擇導線截面不同截面塑料絕緣導線的安全載流量見表4-5。導線的選用任務(wù)一任務(wù)實施導線的選用任務(wù)一任務(wù)實施

2．根據(jù)公式P=UI功率為5kW，帶入公式，P=UI，則I=P/U計算出額定工作電流約為23A，查表4-5，可以選用BV系列、截面積為2.5mm2的導線。但考慮到今后車間的發(fā)展需要，要留出一定的發(fā)展裕量，可選擇截面積為4mm2的銅芯導線。3．考慮線路的機械強度及電壓損失，本任務(wù)最終選擇BV系列4mm2的導線。提示

（1）按安全載流量選擇導線截面面積時，若供電線路較長或線路上接有重載啟動的電動機，必須校核線路的電壓降是否超過下列允許值：在照明線路上，線路電壓降不得超過干線電壓的4%（動力線路為2%）。若超過允許的壓降，應(yīng)加大導線的截面面積。（2）為保證導線有一定的機械強度，接到設(shè)備上的銅芯導線最小截面面積為1.5mm2，鋁線為2.5mm2。導線的選用任務(wù)一任務(wù)實施熟練掌握導線剖削的方法熟練掌握單股銅芯導線的直線連接和T形分支連接能正確對連接后的導線進行絕緣恢復單股銅芯導線的連接任務(wù)二學習目標

在線路敷設(shè)中，若遇到導線長度不夠時，需要完成兩段導線的直線連接；若遇到電路有分支時，需要完成兩段導線的T形連接。本任務(wù)要求將兩根BV2.5mm2塑料銅芯硬導線先進行直線連接，再進行T形連接，如圖4-1所示。單股銅芯導線的連接任務(wù)二任務(wù)引入一、導線絕緣層的剖削在導線連接之前，導線線頭的絕緣層必須剖削除去，以便線芯連接。因此，必須學會用電工工具來剖削導線絕緣層。1．一般情況下，芯線截面面積≤4mm2的塑料硬線，其絕緣層可用鋼絲鉗、剝線鉗、尖嘴鉗進行剖削，方法如圖4-2所示。

任務(wù)實施單股銅芯導線的連接任務(wù)二2．芯線截面面積>4mm2的塑料硬線，可用電工刀剖削絕緣層。操作步驟為：選擇合適位置→用電工刀切入絕緣層→削去一層塑料絕緣層→切除塑料絕緣。具體方法和注意事項見表4-6。任務(wù)實施單股銅芯導線的連接任務(wù)二任務(wù)實施單股銅芯導線的連接任務(wù)二二、單股銅芯導線的直線連接基本步驟為：剖削絕緣層→把兩線頭的芯線進行X形交叉→扳直兩線頭→纏繞線頭→鉗平線頭末端，具體見表4-7。任務(wù)實施單股銅芯導線的連接任務(wù)二三、單股銅芯導線的T形分支連接基本步驟為：剖削絕緣層→把兩線頭十字交叉→纏繞線頭→鉗平線頭末端，具體見表4-8。任務(wù)實施單股銅芯導線的連接任務(wù)二四、銅芯導線接頭處的錫焊為了防止導線連接的表面產(chǎn)生氧化作用而造成接觸不良，以及加強導線連接部分的機械強度，銅導線接頭處必須錫焊。錫焊的方法有以下兩種。1．電烙鐵錫焊10mm2及其以下的銅芯導線接頭，可用150W的電烙鐵進行錫焊。錫焊前，接頭上均須涂一層無酸焊錫膏，待電烙鐵燒熱后，即可錫焊。2．澆焊16mm2及其以上的銅芯導線接頭，應(yīng)采用澆焊法澆焊。澆焊時，首先將焊錫放在化錫鍋內(nèi)，用噴燈或電爐熔化，使表面呈磷黃色，焊錫即達到高熱，然后將導線接頭放在錫任務(wù)實施單股銅芯導線的連接任務(wù)二鍋上面，用勺盛上熔化的錫，從導線接頭上面澆下，如圖4-3所示。剛開始時，因為接頭較冷，焊錫在接頭上不會有很好的流動性，應(yīng)繼續(xù)澆下去，使接頭處溫度升高，直到全部焊牢為止。最后用抹布輕輕擦去焊渣，使接頭表面光滑。五、絕緣恢復導線連接后，必須進行絕緣恢復，并且要保證恢復后的絕緣強度不低于原來的絕緣層。通常用黃蠟帶和黑膠布作為絕緣恢復的材料，如圖4-4所示。黃蠟帶和黑膠布寬度一般為20mm，包扎導線時使用比較方便。導線的絕緣恢復步驟見表4-9。任務(wù)實施單股銅芯導線的連接任務(wù)二任務(wù)實施單股銅芯導線的連接任務(wù)二任務(wù)實施單股銅芯導線的連接任務(wù)二一、塑料軟線和塑料護套線絕緣層的剖削1．塑料軟線的絕緣層只能用剝線鉗或鋼絲鉗剖削，不可用電工刀，其剖削方法同塑料硬線絕緣層的剖削。2．塑料護套線絕緣層的剖削，必須使用電工刀，具體方法見表4-10。知識鏈接單股銅芯導線的連接任務(wù)二二、鋁芯導線的連接1．鋁芯導線不宜采用銅芯導線的連接方法進行連接，鋁芯導線常采用螺釘壓接法和壓接管壓接法連接。2．具體操作步驟見表4-11。知識鏈接任務(wù)一課題二認識常用照明燈具任務(wù)二認識室內(nèi)照明線路的敷設(shè)方式室內(nèi)電氣線路模塊四了解常用照明燈具的結(jié)構(gòu)及工作原理學會安裝有開關(guān)，插座和燈具的簡單照明線路能對照明線路的簡單故障進行檢修認識常用照明燈具任務(wù)一學習目標

如圖4-5所示為簡單照明線路。要求在規(guī)定時間內(nèi)完成安裝兩地控制一盞燈，并有兩個插座的線路，并能對線路的常見故障進行維修。認識常用照明工具任務(wù)一任務(wù)引入一、熒光燈1．熒光燈的基本結(jié)構(gòu)熒光燈主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器、燈架和燈座等部分組成。（1）燈管。燈管由一根直徑為15～40.5mm的玻璃管、燈絲和燈腳等組成。玻璃管內(nèi)抽成真空后充入少量的汞（水銀）和氬等惰性氣體，管壁內(nèi)涂有熒光粉，燈絲相關(guān)知識認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識由鎢絲制成，用以發(fā)射電子，熒光燈燈管的結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。常用燈管的功率有6W、8W、12W、15W、20W、30W、40W等。認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識

（2）鎮(zhèn)流器。鎮(zhèn)流器是具有鐵芯的電感線圈，它有兩個作用：一是在啟動時與啟輝器配合，產(chǎn)生瞬時高壓并點燃熒光燈管；二是在工作時利用串聯(lián)在電路中的電感來限制燈管電流，從而延長燈管的使用壽命。鎮(zhèn)流器的選用必須與燈管功率配套（否則會燒壞熒光燈），常用的規(guī)格有6W、8W、15W、30W、40W等（電壓均為220V）。鎮(zhèn)流器的外形及符號如圖4-7所示。認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識

電子鎮(zhèn)流器是應(yīng)用電子開關(guān)電路啟動和點亮熒光燈的電子元件。使用電子鎮(zhèn)流器能夠使燈管的使用壽命延長，并且耗電低。電子鎮(zhèn)流器的熒光燈接線圖如圖4-8所示。認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識

（3）啟輝器。啟輝器由氖泡、紙介電容和鋁外殼組成。氖泡內(nèi)有一個固定的靜止觸片和一個雙金屬片制成的倒U形觸片。雙金屬片由兩種膨脹系數(shù)差別很大的金屬薄片焊制而成。動觸片與靜觸片平時分開，兩者相距0.5mm左右，啟輝器的外形和主要結(jié)構(gòu)如圖4-9所示。與氖泡并聯(lián)的紙介電容容量為5000pF，它的作用有兩個：一是與鎮(zhèn)流器線圈組成LC振蕩回路，且能延長燈絲的預熱時間和維持脈沖放電；二是能吸收電磁波，減輕對收音機、錄音機、電視機等電子設(shè)備的電磁干擾。啟輝器的規(guī)格有4～8W、15～20W、30～40W以及通用型4～40W等。認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識

（4）燈架和燈座。燈座有開啟式和插入彈簧式兩種。2．熒光燈的工作原理熒光燈照明電路圖如圖4-10所示。當熒光燈接通電源后，電源電壓經(jīng)過鎮(zhèn)流器、燈絲，加到啟輝器的U形動觸片和靜觸片之間，引起輝光放電。放電時產(chǎn)生的熱量使U形雙金屬片接觸，接通電路，使燈絲預熱并發(fā)射電子。與此同時，U形動觸片與靜觸片相接觸后，使兩片間電壓為零，而停止輝光放電，U形動觸片冷卻。在動觸片與靜觸片斷開瞬間，鎮(zhèn)流器兩端會產(chǎn)生很高的感應(yīng)電動勢，加在燈管兩端，使燈管內(nèi)惰性氣體被電離而引起弧光放電。隨著弧光放電，燈管內(nèi)溫度升高，液態(tài)汞汽化游離，引起汞蒸氣弧光放電而產(chǎn)生不可見的紫外線，紫外線激發(fā)燈管內(nèi)壁的熒光粉后，發(fā)出近似日光色的燈光。認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識二、節(jié)能燈節(jié)能燈是一種將熒光燈與鎮(zhèn)流器組合成一個整體的照明設(shè)備。如圖4-11所示。這種燈的接口可以直接安裝在白熾燈的燈座上。1．節(jié)能燈的基本結(jié)構(gòu)2．節(jié)能燈的工作原理

認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識

3．節(jié)能燈的特點三、LED燈LED是發(fā)光二極管（lightemittingdiode）的縮寫，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)半導體器件，它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。如圖4-12所示為常見的LED燈。認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識

1．LED燈的結(jié)構(gòu)LED燈的核心就是一個半導體晶片，晶片附在一個支架上，如圖4-13所示。2．LED燈的特點（1）節(jié)能效果好（2）使用壽命長（3）固態(tài)封裝（4）綠色環(huán)保，不含鉛、汞等有害物質(zhì)。（5）無頻閃，消除了傳統(tǒng)光源由于頻閃引起的視覺疲勞。（6）LED燈泡的組裝部件容易拆裝，利于回收。（7）耐沖擊，抗振能力強，無紫外線和紅外線輻射。認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識四、安裝簡單照明線路1．安裝照明線路的一般要求電氣照明在生產(chǎn)生活中占有重要地位。照明燈具按其配線方式、廠房結(jié)構(gòu)、環(huán)境條件及對照明的要求不同，有不同的安裝形式，都必須遵守以下各項基本規(guī)則：

（1）燈具的安裝高度，室外一般不低于3m，室內(nèi)一般不低于2.4m。如遇以達到要求時，可采取保護措施或用36V安全電壓。（2）根據(jù)不同的安裝場所和用途，照明燈具使用的導線最小芯線截面積應(yīng)符合表4-12。（3）室內(nèi)照明開關(guān)一般安裝在門邊便于操作的位置上，拉線開關(guān)一般離地2～3m，暗裝開關(guān)一般離地1.3m，與門框的距離一般為150～200mm。（4）明裝插座的安裝高度一般應(yīng)離地1.4m，暗裝插座的安裝高度一般應(yīng)離地300mm。同一場所安裝插座的高度應(yīng)一致，認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識其高度相差一般不應(yīng)大于5mm，幾個插座成排安裝對其高度差不應(yīng)大于2mm。（5）吊燈燈具質(zhì)量超過3kg時，應(yīng)預埋吊鉤或螺栓。超過1kg應(yīng)加裝吊鏈。2．安裝簡單照明線路基本操作步驟包括確定安裝方案→檢查元器件→布線→安裝燈座及燈具→安裝開關(guān)→安裝插座→通電試驗。（1）確定安裝方案，準備好所需材料。（2）檢查元器件。（3）布線。（4）安裝燈座及燈具。（5）安裝開關(guān)。如圖4-14a、b所示。

認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識1）單聯(lián)開關(guān)的安裝。將電源的相線、負載線分別接到開關(guān)的L和L1接線端子上，如圖4-14c所示。如果是暗裝開關(guān)，接完線后將固定架裝入墻上底盒內(nèi)并用螺絲固定，然后將面板扣上。單聯(lián)開關(guān)控制一盞燈電路圖如圖4-15所示。當開關(guān)S閉合，燈具接通電源而發(fā)亮。2）雙聯(lián)開關(guān)的安裝。雙聯(lián)開關(guān)控制一盞燈電路圖如圖4-16所示。綜上所述，此電路能夠?qū)崿F(xiàn)兩地控制一盞燈的功能，常用在樓道、走廊或臥室的燈具控制電路中。注意兩只雙聯(lián)開關(guān)中連銅片的柱頭不能接錯。雙聯(lián)開關(guān)實物接線圖如圖4-17所示。認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識

（6）安裝插座。單相三孔插座接線如圖4-18所示。（7）通電試驗1）檢查電路是否正常。方法如下：用萬用表電阻R×1擋，將兩表筆分別置于兩個熔斷器的出線端進行檢測。2）在線路正常情況下接通電源，扳動開關(guān)，檢查燈泡控制情況。接通電源后，合上開關(guān)燈亮，斷開開關(guān)燈滅。3）三孔插座的檢查。將萬用表置于交流250V擋，將兩表筆分別插入相線與零線兩孔內(nèi)，萬用表應(yīng)顯示220V，再將零線一端的表筆插入接地孔內(nèi)，同樣顯示220V。3．白熾燈照明電路的維修照明線路在運行中，會因為各種原因而出現(xiàn)故障，如線路老化、電氣元件故障等。認識常用照明工具任務(wù)一相關(guān)知識維修的基本操作步驟為：了解故障現(xiàn)象→故障現(xiàn)象分析→檢修。（1）了解故障現(xiàn)象。（2）故障現(xiàn)象分析。（3）檢修。任務(wù)實施一、線路安裝1．根據(jù)任務(wù)描述中的安裝要求，分析并畫出實際電氣接線圖。2．準備好所需材料。3．按照前述檢查元器件→布線→安裝燈座及燈具→安裝開關(guān)→安裝插座的步驟進行安裝操作。認識常用照明工具任務(wù)一知識鏈接

熒光燈照明電路的維修熒光燈照明電路的常見故障及檢修方法見表4-14。認識常用照明工具任務(wù)一任務(wù)實施

下面以熒光燈的一個典型故障為例，介紹故障現(xiàn)象和檢修的全過程。（1）觀察故障現(xiàn)象，分析故障原因。（2）故障維修。如果不用替代法，可觀察電路中其他熒光燈是否正常工作，或用萬用表測量電路電認識常用照明工具任務(wù)一任務(wù)實施壓是否正常。在排除電壓太低的可能后，仔細故障現(xiàn)象，若燈管兩端發(fā)光、中間不亮，沒有閃爍現(xiàn)象，可進一步觀察啟輝器。如果啟輝器的氖泡不亮，則可斷定啟輝器的電容器被擊穿；如果啟輝器的氖泡亮，則可斷定啟輝器的雙金屬片失效。此外，判斷啟輝器是否故障的最簡單的方法是：在開燈后發(fā)現(xiàn)燈管兩端發(fā)光，中間不亮的情況下，快速旋下啟輝器，這時如果燈管發(fā)光正常，再旋上啟輝器后故障又出現(xiàn)，則可斷定啟輝器有故障。若燈管兩端發(fā)光、中間不亮，有閃爍現(xiàn)象，說明啟輝器有動作；但燈管無法發(fā)亮，基本上可以斷定是燈管老化所致，更換燈管后故障即可排除。掌握線槽配線、塑料護套線配線及線管配線的方法和步驟能正確進行線槽配線、塑料護套線配線認識室內(nèi)照明線路的敷設(shè)方式任務(wù)二學習目標

如圖4-19所示為某工作間的電氣安裝施工圖，請根據(jù)圖紙要求，在實訓室模擬進行線路敷設(shè)施工。認識室內(nèi)照明線路的敷設(shè)方式任務(wù)二任務(wù)引入

室內(nèi)照明線路通常采用明敷設(shè)和暗敷設(shè)兩種方式。明敷設(shè)就是將絕緣導線直接穿于線管、線槽等保護體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面及桁架、支架等處。暗敷設(shè)即穿管暗配線，是將穿線管預埋在墻體、樓板和地板內(nèi)，再將導線穿入管中。下面介紹幾種明敷設(shè)的配線方式。相關(guān)知識認識室內(nèi)照明線路的敷設(shè)方式任務(wù)二一、塑料線槽配線塑料線槽配線就是把絕緣導線敷設(shè)在塑料線槽內(nèi)，再用上面的蓋板將導線蓋住。室內(nèi)敷設(shè)時一般使用PVC線槽，如圖4-20所示為幾種常見的塑料線槽。塑料線槽配線的基本操作步驟為：選擇線槽→劃線定位→線槽鉆孔→固定線槽→敷設(shè)導線→固定蓋板。相關(guān)知識認識室內(nèi)照明線路的敷設(shè)方式任務(wù)二1．選擇線槽選擇線槽需要注意以下問題。（1）在直角轉(zhuǎn)彎處線槽應(yīng)采用45°角拼接，所以需要把兩塊線槽的端部均鋸成45°的斜角。（2）鋸槽底和線槽時要保持拐角方向相同。（3）使用鋼鋸時要注意操作方法，避免鋸條折斷傷人。2．劃線定位3．線槽鉆孔4．固定線槽有以下兩種方法。（1）用自攻螺釘或木螺釘固定。

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