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任务 1.7
低压电工知识

1.7.1 基本知识

从事电气设备安装、维修等工作必须持有的证件,是经过国家安全生产相关培训和注册的证明,在电力系统中,36 V以下的电压称为安全电压,1 kV以下的电压称为低压,1 kV以上的电压称为高压。

若员工需参与维修设备的电压在36V~1kV则需至安监局取得低压电工职业资格证书。

1.7.2 电学的基本物理量

(1)电流

电荷的定向移动形成电流。电流有大小,有方向。

1)电流的方向

人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

2)电流的大小

电流就是单位时间通过导体横截面的电量。电流用字母 I Z 表示。

(2)电压

电压,也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从 A 点移动到 B 点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的单位为伏(V)常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。

(3)电阻

一般来说,导体对电流的阻碍作用称为电阻,用字母 R 表示。电阻的单位为欧(Ω)。

(4)电功、电功率

电功率:电流在单位时间内做的功叫做电功率,是用来表示消耗电能的快慢的物理理,用P表示,它的单位是瓦特(Watt),简称“瓦”,符号是W;电功:电能可以转化成多种其他形式的能量,电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少。焦耳( J)是能量和做功的国际单位,1 焦耳能量相等于1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离所做的功,该单位可用于电功率的测定。

1.7.3 电路

(1)电路的组成和作用

电流所流过的路径称为电路。它是由电源、负载、开关和连接导线4个基本部分组成的。电源是把非电能转换成电能并向外提供电能的装置。常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。负载是电路中用电器的总称,它将电能转换成其他形式的能。如电灯把电能转换成光能;电烙铁把电能转换成热能;电动机把电能转换成机械能。开关属于控制电器,用于控制电路的接通或断开。连接导线将电源和负载连接起来,担负着电能的传输和分配的任务。电路电流方向是由电源正极经负载流到电源负极,在电源内部,电流由负极流向正极,形成一个闭合通路。

(2)电路图

在设计、安装或维修各种实际电路时,经常要画出表示电路连接情况的图。所谓电路图就是用国家统一规定的符号,来表示电路连接情况的图。

(3)电路的三种状态

电路有三种状态:通路、开路、短路。

通路是指电路处处接通,通路也称为闭合电路,简称闭路。只有在通路的情况下,电路才有正常的工作电流。

开路是电路中某处断开,没有形成通路的电路。开路也称为断路,此时电路中没有电流。

短路是指电源或负载两端被导线连接在一起,分别称为电源短路或负载短路。电源短路时电源提供的电流要比通路时提供的电流大很多倍,通常是有害的,也是非常危险的,所以一般不允许电源短路。

1.7.4 电阻的串联、并联电路

(1)电阻的串联电路

在一段电路上,将几个电阻的首尾依次相连所构成的一个没有分支的电路,叫作电阻的串联电路。电阻的串联电路有以下特点:

①串联电路中流过各个电阻的电流都相等;

②串联电路两端的总电压等于各个电阻两端的电压之和;

③串联电路的总电阻(即等效电阻)等于各串联的电阻之和。

(2)电阻的并联电路

将两个或两个以上的电阻两端分别接在电路中相同的两个节点之间,这种连接方式叫作电阻的并联电路。

电阻的并联电路有如下特点:

①并联电路中各个支路两端的电压相等;

②并联电路中总的电流等于各支路中的电流之和;

③并联电路的总电阻(即等效电阻)的倒数等于各并联电阻的倒数之和。

1.7.5 电工测量基本知识

电工常用测量仪表有摇表、万用表和钳形电流表,这些仪表在测量时若不注意正确的使用方法或稍有疏忽,不是将表烧坏,就是使被测元件损坏,甚至还危及人身安全,因此,掌握常用电工测量仪表的正确使用方法是非常重要的。

(1)摇表

摇表又称兆欧表,用于测试线路或电气设备的绝缘状况。使用方法及注意事项如下:

①首先选用与被测元件电压等级相适应的摇表,对于500V及以下的线路或电气设备,应使用500V或 1 000 V的摇表。对于500V以上的线路或电气设备,应使用1000 V或 2 500 V的摇表。

②用摇表测试高压设备的绝缘时,应由两人进行。

③测量前必须将被测线路或电气设备的电源全部断开,即不允许带电测绝缘电阻。并且要查明线路或电气设备上无人工作后方可进行。

④摇表使用的表线必须是绝缘线,且不宜采用双股绞合绝缘线,其表线的端部应有绝缘护套;摇表的线路端子“L”应接设备的被测相,接地端子“E”应接设备外壳及设备的非被测相,屏蔽端子“G”应接到保护环或电缆绝缘护层上,以减小绝缘表面泄漏电流对测量造成的误差。

⑤测量前应对摇表进行开路校检。摇表“L”端与“E”端空载时摇动摇表,其指针应指向“∞”;摇表“L”端与“E”端短接时,摇动摇表其指针应指向“0”。说明摇表功能良好,可以使用。

⑥测试前必须将被试线路或电气设备接地放电。

⑦测量时,摇动摇表手柄的速度要均匀;保持稳定转速1min后,取读数,以便躲开吸收电流的影响。

⑧测试过程中两手不得同时接触两根线。

⑨测试完毕应先拆线,后停止摇动摇表。以防止电气设备向摇表反充电导致摇表损坏。

⑩雷电时,严禁测试线路绝缘。

(2)万用表

万用表是综合性仪表,可测量交流或直流的电压、电流,还可以测量元件的电阻以及晶体管的一般参数和放大器的增益等。因此,万用表转换开关的接线较为复杂,必须要掌握其使用方法。

①使用万用表前要校准机械零位和电气零位,若要测量电流或电压,则应先调表指针的机械零位;若要测量电阻,则应先调表指针的电气零位,以防表内电池电压下降而产生测量误差。

②测量前一定要选好挡位,即电压挡、电流挡或电阻挡,同时还要选对量程。初选时应从大到小,以免打坏指针。禁止带电切换量程。量程的选择原则是“U、I在上半部分、R在中间较准”,即测量电压、电流时指针在刻度盘的1/2 以上处,测量电阻时指针指在刻度盘的中间处才准确。

③测量直流时要注意表笔的极性。测量高压时,应把红、黑表笔插入“2 500 V”和“-”插孔内,把万用表放在绝缘支架上,然后用绝缘工具将表笔触及被测导体。

④测量晶体管或集成件时,不得使用R×1和R×10 k量程挡。

⑤带电测量过程中应注意防止发生短路和触电事故。

⑥不用时,切换开关不要停在欧姆挡,以防止表笔短接时将电池放电。

(3)钳形电流表

钳形电流表分高、低压两种,用于在不拆断线路的情况下直接测量线路中的电流。其使用方法如下:

①使用高压钳形表时应注意钳形电流表的电压等级,严禁用低压钳形表测量高电压回路的电流。用高压钳形表测量时,应由两人操作,测量时应戴绝缘手套,站在绝缘垫上,不得触及其他设备,以防止短路或接地。

②观测表计时,要特别注意保持头部与带电部分的安全距离,人体任何部分与带电体的距离不得小于钳形表的整个长度。

③在高压回路上测量时,禁止用导线从钳形电流表另接表计测量。测量高压电缆各相电流时,电缆头线间距离应在300mm以上,且绝缘良好,待认为测量方便时,方能进行。

④测量低压可熔保险器或水平排列低压母线电流时,应在测量前将各相可熔保险或母线用绝缘材料加以保护隔离,以免引起相间短路。

⑤当电缆有一相接地时,严禁测量。防止出现因电缆头的绝缘水平低发生对地击穿爆炸而危及人身安全。

⑥钳形电流表测量结束后把开关拨至最大程挡,以免下次使用时不慎过流;并应保存在干燥的室内。

(4)试电笔

试电笔也叫测电笔,简称“电笔”。是一种电工工具,用来测试电线中是否带电。

①判定交流电和直流电口诀:电笔判定交直流,交流明亮直流暗,交流氖管通身亮,直流氖管亮一端。

②判定直流电正负极口诀:电笔判定正负极,观察氖管要心细,前端明亮是负极,后端明亮为正极。 U15T4THVygnId6vtKn9uJKQxVej7hafP7bv6elI7kjllP55lOFkPBJO7PvAf3hWt

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