電氣培訓(xùn)教學(xué)課件

1、電工基本知識(shí)培訓(xùn)主講人：王平興,目錄,一、電的基本概念,二、常用低壓電器,三、電動(dòng)機(jī),四、初級(jí)電工技巧,五、安全用電,六、常見(jiàn)故障處理,一、電的基本概念,1.1 電路及其組成,電路就是電流所經(jīng)過(guò)的路徑，電路為一閉合回路。電路由電源、中間環(huán)節(jié)和負(fù)載組成, 電源 即電能的源泉，是推動(dòng)電路中電流流動(dòng)的原動(dòng)力，是指電路中供給電能的設(shè)備。, 中間環(huán)節(jié) 中間環(huán)節(jié)主要包括連接導(dǎo)線和一些控制、保護(hù)電器等，它們將電源和負(fù)載連接成一個(gè)閉合回路，在電路中起傳輸、分配電能以及保護(hù)等作用。, 負(fù)載 負(fù)載是指用電設(shè)備，即電路中消耗電能的設(shè)備，它的作用是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式的能量。如電燈將電能轉(zhuǎn)換為光能，電爐將電能轉(zhuǎn)換為熱

2、能，電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能等。,1.2 電路的基本物理量,1.電流 電路中的帶電粒子（電子和離子）受到電源電場(chǎng)力 的作用，形成有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)，稱為電流 電流中電流的大小是用電流強(qiáng)度來(lái)表示的，單位是安培（A）,2.電阻,導(dǎo)體阻礙電流通過(guò)的能力，稱為電阻，用R表示，單位為歐姆，簡(jiǎn)稱歐（）。 對(duì)長(zhǎng)直導(dǎo)體，有R=l/S 式中， 導(dǎo)體電阻率，單位mm2/m l導(dǎo)體長(zhǎng)度，單位米（m） S導(dǎo)體截面積，單位平方毫米（mm2）,3.電壓,電場(chǎng)力把單位正電荷從電場(chǎng)的A點(diǎn)移到B點(diǎn)所做的功，稱為AB兩點(diǎn)間的電壓，通俗點(diǎn)講，電流通過(guò)有電阻的兩點(diǎn)時(shí)，這兩點(diǎn)之間就會(huì)產(chǎn)生電壓。,4.功率,單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功稱為電功率

3、，簡(jiǎn)稱功率，用符號(hào)P表示，單位為瓦特，簡(jiǎn)稱瓦（W）。根據(jù)電流、電壓、功率的定義，P=W/t= UI,5.電流定律-歐姆定律,當(dāng)電阻兩端加上電壓時(shí)，電阻中就會(huì)有電流通過(guò)。實(shí)驗(yàn)證明：電流的大小與電阻兩端的電壓高低成正比，與電阻的大小成反比。這一規(guī)律稱為歐姆定律，用公式表示如下：I=U/R,1.3 電阻的串并聯(lián),（1）電阻的串聯(lián) 如果多個(gè)電阻順序相聯(lián)，并且在這些電阻中通過(guò)同一電流，這樣的聯(lián)結(jié)方式稱為電阻的串聯(lián)。串聯(lián)等效電阻的計(jì)算公式為： R=R1+R2+Rn,（2）電阻的并聯(lián),如果多個(gè)電阻聯(lián)結(jié)在兩個(gè)公共的節(jié)點(diǎn)之間，每個(gè)電阻上施加同一電壓，這樣的聯(lián)結(jié)方式稱為電阻的并聯(lián)。并聯(lián)等效電阻的計(jì)算公式為：1/R

4、=1/R1+1/R2+1/Rn,1.4 交流電,大小和方向均隨時(shí)間作周期性變化且平均值為零的電流統(tǒng)稱為交流電。,交流電作周期性變化一次所需的時(shí)間稱為周期T，單位是秒(s)。 每秒內(nèi)變化的次數(shù)稱為頻率f，其單位是赫茲（Hz）。 電壓公式為u=Umaxsin(t+) 式中：u-電壓瞬時(shí)值（V） Um-電壓最大值（V） -角頻率（rad/s),1.5 變壓器,變壓器是變化交流電壓的電氣設(shè)備，能把低壓變成高壓的叫升壓變壓器；能把高壓變成低壓的叫低壓變壓器。,(a) 心式變壓器；(b) 殼式變壓器；(c) 單相變壓器的符號(hào),動(dòng)力低壓電房干式變壓器,聯(lián)合工房油式變壓器,單相變壓器有兩個(gè)繞組，其中一個(gè)繞組接

5、交流電源，叫做一次繞組（又叫原繞組、初級(jí)繞組），匝數(shù)為N1，另一個(gè)繞組接負(fù)載，叫做二次繞組（又叫副繞組、次級(jí)繞組），匝數(shù)為N2。,圖中 E1/E2=N1/N2,變壓器變換的過(guò)程實(shí)際上就是“電-磁-電”的過(guò)程。根據(jù)電流的磁效應(yīng)，電流通過(guò)線圈就產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以交流電通過(guò)線圈時(shí)就產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)；根據(jù)電磁感應(yīng)原理，磁場(chǎng)的變化就在導(dǎo)體上出現(xiàn)感應(yīng)電勢(shì)。所以當(dāng)變壓器原繞組接上交變電壓時(shí)就有交變電流通過(guò)原繞組，這交變的電流在鐵心中產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，由于鐵心是閉合的，這交變磁場(chǎng)就分別在原副繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。當(dāng)副繞組與負(fù)載接通后，便有電流產(chǎn)生，于是輸出電能。這就是變壓器的工作原理。,環(huán)網(wǎng)柜,有載調(diào)壓器,跌落式熔斷器,

6、二、常用低壓電器,低壓電器：用于交流1200V、直流1500V以下電路起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器。這里主要介紹一下動(dòng)力車間常見(jiàn)的一些低壓電器：,2.1 自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān),空氣斷路器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)），斷路器的一種。絕緣介質(zhì)為空氣，是用手動(dòng)（或電動(dòng)）合閘，用鎖扣保持合閘位置，由脫扣機(jī)構(gòu)作用于跳閘并具有滅弧裝置的低壓開(kāi)關(guān)，被廣泛用于500V以下的交、直流裝置中，在電路中作接通、分?jǐn)嗪统休d額定工作電流和短路、過(guò)載等故障電流。當(dāng)電路內(nèi)發(fā)生過(guò)負(fù)荷、短路、電壓降低或消失時(shí)，能自動(dòng)切斷電路，進(jìn)行可靠的保護(hù)。斷路器的動(dòng)、靜觸頭及觸桿設(shè)計(jì)型式多樣，但提高斷路器的分?jǐn)嗄芰κ侵饕康摹＠靡欢ǖ挠|頭結(jié)構(gòu)，限制分?jǐn)鄷r(shí)短

7、路電流峰值的限流原理，對(duì)提高斷路器的分?jǐn)嗄芰τ忻黠@的作用，而被廣泛采用。,2.2 熔斷器,原理：熔斷器（fuse）是指當(dāng)電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)， 以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，斷開(kāi)電路的一種 電器。熔斷器是根據(jù)電流超過(guò)規(guī)定值一段時(shí)間后， 以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷 開(kāi)；運(yùn)用這種原理制成的一種電流保護(hù)器。熔斷 器廣泛應(yīng)用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用 電設(shè)備中，作為短路和過(guò)電流的保護(hù)器，是應(yīng)用 最普遍的保護(hù)器件之一。 作用：短路和嚴(yán)重過(guò)載保護(hù) 應(yīng)用：串接于被保護(hù)電路的首端 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，價(jià)格便宜，體小量輕 分類：瓷插式RC 螺旋式RL 有填料式RT 快速熔斷器RS 自恢復(fù)熔

8、斷器等,2.3 斷路器,斷路器是指能夠關(guān)合、承載和開(kāi)斷正?；芈窏l件下的電流，并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開(kāi)斷異?；芈窏l件（包括短路條件）下的電流的開(kāi)關(guān)裝置。斷路器可用來(lái)分配電能，不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過(guò)載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式開(kāi)關(guān)與過(guò)欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?2.4 交流接觸器,接觸器在自動(dòng)控制中用途非常廣泛，交流接觸器主要作為三相異步電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)或遠(yuǎn)距離控制。,交流接觸器的使用原則：,根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器的類型；接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電

9、壓；吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路的額定電壓等級(jí)一致；額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流。,2.5 熱繼電器,作用： 保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)載 型式：雙金屬片式 熱敏電阻式 易熔合金式 結(jié)構(gòu)：由發(fā)熱元件、雙金屬 片和觸頭及動(dòng)作機(jī)構(gòu) 等部分組成 。,使用與選擇： 使用：作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，注意與熔斷器的配合。 選擇：eRed eR：熱繼電器熱元件的額定電流； ed：電動(dòng)機(jī)的額定電流。,2.6 變頻器,變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變

10、（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成。變頻器靠?jī)?nèi)部IGBT的開(kāi)斷來(lái)調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際需要來(lái)提供其所需要的電源電壓，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能、調(diào)速的目的，另外，變頻器還有很多的保護(hù)功能，如過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)載保護(hù)等等。隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。,三、電動(dòng)機(jī),3.1 電動(dòng)機(jī)的介紹及分類,電動(dòng)機(jī)是一種最常見(jiàn)的電力機(jī)械，它將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)的種類很多， 按電源的性質(zhì)分：直流電動(dòng)機(jī) 交流電動(dòng)機(jī) 按其轉(zhuǎn)速變與不變分：同步電動(dòng)機(jī) 異步電動(dòng)機(jī) 按電源的相數(shù)分：三相異步電動(dòng)機(jī) 單相異步電動(dòng)機(jī) 其中三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方

11、便、成本較低等有點(diǎn)，因而應(yīng)用廣泛。,3.2 三相異步電動(dòng)機(jī),（1）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)：定子和轉(zhuǎn)子,（2）三相異步電機(jī)銘牌的通用識(shí)別方法,型號(hào),3.3 電動(dòng)機(jī)三角接法和星形接法,三角形接法，有助于提高電機(jī)功率，缺點(diǎn)是啟動(dòng)電流大， 繞組承受電壓（380V)大，增大了絕緣等級(jí)。 星形接法，有助于降低繞組承受電壓(220V)，降低絕緣等 級(jí)，降低了啟動(dòng)電流，缺點(diǎn)，電機(jī)功率減小。 所以，小功率電機(jī)4KW以下的大部分采用星形接法，大 于4KW的采用三角形接法。 三角形接法的電機(jī)在輕載啟動(dòng)時(shí)采用Y-啟動(dòng)，以降低 啟動(dòng)電流。輕載是條件，因?yàn)閅接法轉(zhuǎn)矩會(huì)變小，降低 啟動(dòng)電流是目的，利用Y接法降低了啟動(dòng)電流。,

12、3.4 電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)故障解析,在電氣安裝與線路維護(hù)工作中，通常因?qū)Ь€長(zhǎng)度不夠或線路有分支，需要把一根導(dǎo)線與另一根導(dǎo)線做成固定電連接，在電線終端要與配電箱或用電設(shè)備做電連接，這些電連接的固定點(diǎn)稱為接頭。做導(dǎo)線的電連接是電工技術(shù)工作的一道重要工序，每個(gè)電工都必須熟練掌握這一操作工藝。 導(dǎo)線的電連接方法很多，有絞接、焊接、壓接、緊固螺釘壓接等。不同的電連接方法適用于不同的導(dǎo)線種類和不同的使用環(huán)境。 對(duì)電連接的要求：導(dǎo)線接頭處的接觸電阻應(yīng)盡量小，也就是在通過(guò)電流時(shí)接觸點(diǎn)的電壓降不能超過(guò)允許值，接頭處的機(jī)械強(qiáng)度不能低于原導(dǎo)線機(jī)械強(qiáng)度的80%，接頭處有絕緣要求的，其絕緣強(qiáng)度不能比原導(dǎo)線降低，接頭處長(zhǎng)期使用時(shí)

13、能夠耐受有害氣體腐蝕。,四、初級(jí)電工技巧,1、導(dǎo)線線頭的處理,線芯截面在2.5平方厘米及以下的線材，可用鋼絲鉗剖削：先在線頭所需長(zhǎng)度交界處，用鋼絲鉗口輕輕切破絕緣層表皮，然后左手拉緊導(dǎo)線，右手適當(dāng)用力捏住鋼絲鉗頭部，向外用力勒去絕緣層。如圖2所示。在勒去絕緣層時(shí)，不可在鉗口處加剪切力，這樣會(huì)傷及線芯，甚至將導(dǎo)線剪斷。,圖2用鋼絲鉗勒去導(dǎo)線絕緣層,圖1用剝線鉗勒去導(dǎo)線絕緣層,單股銅芯導(dǎo)線的連接 （1）單股銅芯導(dǎo)線的T字形分支連接,1）絕緣層剝削長(zhǎng)度為導(dǎo)線直徑的70倍左右，去掉氧化層 2）把兩線頭的芯線成X形交叉，互相絞繞23圈 3）然后扳直 4）將兩個(gè)線頭在芯線上緊貼并繞6圈，用鋼絲鉗切去余下的

14、芯線， 并鉗平芯線的末端,圖3 單股銅芯導(dǎo)線的T字形分支連接,（2）單股銅芯導(dǎo)線的T字形分支連接,1）將支路芯線的線頭與干線芯線十字相交，在支路芯線根部留出約 35mm，然后按順時(shí)針?lè)较蚶p繞支路芯線，纏繞，68圈后，用 鋼絲鉗切去余下的芯線并鉗平芯線末端。 2）對(duì)于較小截面（截面積小魚1.5mm2)芯線的T字形分支連接，應(yīng)先 將分支導(dǎo)線在主線上環(huán)繞成結(jié)狀，然后再把支路芯線先頭抽緊扳 直，緊密纏繞68圈；剪去多余芯線，鉗去切口毛刺。,圖4 單股銅芯導(dǎo)線的T字形分支連接,2、電工膠布的正確使用方法,3、白熾燈的故障處理,4、日光燈的安裝,5、電動(dòng)機(jī)控制電路,1點(diǎn)動(dòng)控制 點(diǎn)動(dòng)控制是指按下按鈕電動(dòng)機(jī)得

15、電啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開(kāi)按鈕電動(dòng)機(jī)失電直至停轉(zhuǎn)。采用交流接觸器的三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制電路如圖5所示。,圖5 點(diǎn)動(dòng)控制電路,電路動(dòng)作過(guò)程如下： 合上刀開(kāi)關(guān)QS后，因沒(méi)有按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB，接觸器KM線圈沒(méi)有得電，KM的主觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M不得電，所以不會(huì)啟動(dòng)。 按下SB KM線圈得電KM主觸頭閉合電動(dòng)機(jī)M得電啟動(dòng)。 松開(kāi)SB KM線圈失電KM主觸頭復(fù)位斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)M斷電，停轉(zhuǎn)。 在點(diǎn)動(dòng)控制電路中，QS為刀開(kāi)關(guān)，不能直接給電動(dòng)機(jī)M供電，只起到電源引入的作用。主回路熔斷器FU起短路保護(hù)作用。,2帶自保的控制線路 按下按鈕后，電動(dòng)機(jī)通電啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開(kāi)按鈕后，電動(dòng)機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)行，只有按下停止按鈕，電動(dòng)機(jī)才失電直至停

16、轉(zhuǎn)。,圖6 自?？刂齐娐?“自保”是依靠接觸器自身的輔助動(dòng)合觸頭來(lái)保證線圈繼續(xù)通電的現(xiàn)象。帶有“自?！惫δ艿目刂凭€路具有失壓（零壓）和欠壓保護(hù)作用。,圖7 星形三角形降壓?jiǎn)?dòng)控制電路,五、安全用電,5.1 觸電種類,（1）電傷,電傷是由于發(fā)生觸電而導(dǎo)致的人體外表創(chuàng)傷， 通常有以下三種： (1) 灼傷 (2) 電烙傷 (3) 皮膚金屬化,（2）電擊,電流通過(guò)人體，嚴(yán)重干擾人體正常的生物電流，造成肌肉痙攣(抽筋),（3）電流大小對(duì)人體的作用 1.電流的大小 人體電阻主要由表皮電阻和體內(nèi)電阻構(gòu)成，體內(nèi)電阻一般較為穩(wěn)定，約在500左右，表皮電阻則與表皮濕度、粗糙程度、觸電面積等有關(guān)，一般人體電阻在1k

17、2k之間 2. 持續(xù)時(shí)間 3. 電流頻率（50Hz60Hz時(shí)電流對(duì)人體傷害最嚴(yán)重） 4. 電流途徑 5. 人體健康狀況 按通過(guò)人體的電流大小而使人體呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，可將電流分為： 擺脫電流（成年男性16mA；女性 10.5mA） 在一定概率下人觸電后能自行擺脫帶電體的最大電流。 致命電流 （30mA以上有生命危險(xiǎn)；50mA以上可引起心室顫動(dòng)；100mA足可致死,5.2 觸電方式,觸電的方式有單相觸電、兩相觸電和跨步電壓觸電三種,（1）單相觸電,當(dāng)人體觸及帶電的一根相線，而又同時(shí)和大地（或零線）相接觸時(shí)，稱為單相觸電。,（2）兩相觸電,兩相觸電是指人體同屬接觸帶電的兩根相線的情況。,（3）跨步電

18、壓觸電,由于跨步電壓引起的觸電稱為跨步電壓觸電,5.3 安全用具,屬于污泥脫水操作工安全用具有：絕緣鉗、絕緣手套、絕緣靴和驗(yàn)電器等,（1）絕緣鉗：絕緣鉗是用來(lái)裝卸熔斷器熔絲的工具，只允許在35KV及以下的設(shè)備上使用。,（2）絕緣手套、絕緣靴：絕緣手套和絕緣靴是用具有絕緣性能的特種橡膠制成的。在操作1KV以下電氣設(shè)備時(shí)，它們可以作為基本安全用具。,（3）驗(yàn)電器：它是用來(lái)檢測(cè)導(dǎo)體和電氣設(shè)備是否帶電的專用設(shè)備。,4.4 電氣安全工作的操作要求,（1）填寫工作票 （2）停電 （3）驗(yàn)電 （4）放電 （5）裝設(shè)接地線 （6）裝設(shè)圍欄或遮攔 （7）懸掛標(biāo)識(shí)牌,低壓配電斷路器無(wú)法操控的處理,在日常操作過(guò)程中，斷路器可能存在無(wú)法合閘的情況。原因可能有如下：1、斷路器電控線脫落；2、斷路器沒(méi)有儲(chǔ)能；3、斷路器故障。 如遇到上述情況，可按照下述步驟恢復(fù)。,此為電控插座。如果松脫，將不可以自動(dòng)操作。,往復(fù)拉動(dòng)此拉桿，直至儲(chǔ)能完畢,圖1、電控線脫落的情況,圖2、無(wú)法儲(chǔ)能的情況,六、常見(jiàn)電氣故障處理,車間變頻器常見(jiàn)報(bào)警的