电气技术基础培训资料XXXX0908

电气技术基础培训资料此讲义为东特电气技术员及电工的基础培训资料

东特教程

2011-8-22

一、基础部分

1、什么叫电路：

电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源，负载和连接部分（导线，开关，熔断器）等组成。

2、什么叫电源，什么是直流电（DC），什么是交流电（AC）：

电源是一种将非电能转换成电能的装置。大小和方向都不随时间变化的电流叫做直流电，如电池。电流大小和方向随时间的变化而改变的叫做交流电，如220V市电。

3、什么叫负载：

负载是消耗电能的装置，也就是用电设备。

连接部分是用来连接电源与负载，构成电流通路的中间环节，是用来输送，分配和控制电能的。

4、电流的基本概念是什么：

电荷有规则的定向流动，就形成电流，习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。电流方向不变的电路称为直流电路。

单位时间内通过导体横截面的电量叫电流（强度），用符号I表示。

电流（强度）的单位是安培（A），大电流单位常用千安（KA）表示，小电流单位常用毫安（mA）,微安(μA)表示。

公式:电流=电压/电阻 I＝U/R

单位换算: 1MA（兆安）=1000kA（千安）=1000000A（安）

1A（安）=1000mA（毫安）=1000000μA（微安）

电流可以用电流表测量。测量的时候，把电流表串联在电路中，要选择电流表指针接近满偏转的量程。电流分直流及交流电流。

5、电压的基本性质:

河水之所以能够流动，是因为有水位差；电荷之所以能够流动，是因为有电位差。电位差也就是电压。电压是形成电流的原因，电压常用U表示。

①、两点间的电压具有惟一确定的数值。

②、两点间的电压只与这两点的位置有关，与电荷移动的路径无关。

③、电压有正，负之分，它与标志的参考电压方向有关。

④、沿电路中任一闭合回路行走一圈，各段电压的和恒为零。

电压的单位是伏特（V），根据不同的需要，也用千伏（KV），毫伏（mV）和微伏（μV）为单位。

公式: U＝RI

单位换算:1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000μV

电压可以用电压表测量。测量的时候，把电压表并联在电路上，要选择电压表指针接近满偏转的量程。如果电路上的电压大小估计不出来，要先用大的量程，粗略测量后再用合适的量程。这样可以防止由于电压过大而损坏电压表，电压分直流及交流电压。

相电压：三相输电线（火线）与中性线间的电压叫相电压。

线电压：三相输电线各线（火线）间的电压叫线电压，线电压的大小为相电压的1.73倍。

6、电阻：（阻流和分压）

导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻，用符号R表示，当电压为1伏，电流为1安时，导体的电阻即为1欧姆（Ω），常用的单位千欧（KΩ），兆欧（MΩ）。

公式: R＝U/I

单位换算: 1 MΩ=1000 KΩ=1000000 Ω

电阻可以用万用表欧姆档测量。测量的时候，要选择电表指针接近偏转一半的欧姆档。如果电阻在电路中，要把电阻的一头烫开后再测量。

7、电容：隔直通交

电容：电容是衡量导体储存电荷能力的物理量，常用于储能及滤波，电容用C表示；

电容的单位是法拉（F），也常用微法（uF）、纳法（nF）或者皮法（pF）做单位。

单位换算：1F(法拉)=1000MF(毫法) 1MF(毫法)=1000UF(微法)

1UF(微法)=1000NF(纳法) 1NF(纳法)=1000PF(皮法)

电容可以用电容测试仪测量，也可以用万用电表欧姆档粗略估测。

8、电感：隔交通直

电感：电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。电感用L表示

电感的单位是亨（H），也常用毫亨（mH）或微亨（uH）做单位。

单位换算：1H=103mH=106uH

9、二极管：

二极管：由单一的PN节组成，具有单向导电性。用D表示

类型﹕常用的二极管有整流?稳压?发光二极管。

检测方法：用万用表R×1k挡进行测试，用两只表笔测量其两端，以阻值较小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，红表笔所接的一端则为负极。也可用数字万用表二极管档，进行测试，正向一般在几千欧姆，反向阻抗无穷大。

10、电工功率计算公式：

对于纯电阻电路，如电阻丝、灯炮等，可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方除以电阻”的公式计算，这是由欧姆定律推导出来的。（使用较少）

公式：P=I2R P=U2/R

对于非纯电阻电路，如电动机等，只能用“电压乘以电流”这一公式，因为对于电动机等，欧姆定律并不适用，也就是说电压和电流不成正比。这是因为电动机在运转时会产生“反电动势，所以这个公式适用于任何情况。

公式：P=UI

根据实际情况选择计算公式，一般情况直接应用这三个计算公式。

11、电路的串、并联：

串联电路：用电器依次首尾相接，没有分支的连接方式，称作串联。

电压规律：串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。

即：U=U1+U2+U3

电流规律：串联电路中流过每个用电器的电流都相等。

即：I=I1=I2=I3

电阻规律：串联电路中的等效电阻等于各个电阻之和。

即：R=R1+R2+R3

并联电路：在构成并联的电路元件间电流有一条以上的相互独立通路。

电压规律：并联电路中各支路的电压都相等，并且等于电源电压。

即：U=U1=U2

电流规律：并联电路中的总电流等于各支路电流之和。

即：I=I1+I2

电阻规律：并联电路中的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数和。

即：1/R=1/R1+1/R2或为：R=R1*R2/(R1+R2) 并联电路中的各支路电流之比等于各支路电阻的反比。即：I1/I2=R2/R1并联电路中各支路的功率之比等于各支路电阻的反比。即：P1/P2=R2/R1 并联电路增加用电器相当于增加电阻的横截面积

12、常用数字万用表介绍

测量大电流时，插孔不能插错，不用表时档位旋至OFF；

二、应用部分

1、电流的测量方法:

⑴、直流电流测量（DC A）

A、电流表接入

电流表接入被测电路前，应注意电表的量程，使被测电流在电表的最大量程内,电流表串接人被测电路中时．应注意电表极性，电表的正极（ + ）端与电源正极相连接，电表的负极（一）与电源负极相连接，数字万用表极性反接时显示为负值；

B、钳形表测量（钳形表直流档）

不需拆断电路，被测导线应放置在钳口中央,估计被测电流大小，选用合适的量程；适合于大电流的测量；

⑵、交流电流测量（AC A）

A、单相交流电电流表直接接入

注意电表的量程，使被测电流在电表的最大量程内,注意操作安全；

B、单相交流电带有电流互感器的电流表接入

注意电表的量程，并选择电表功耗不超过电流互感器的额定容量.选用的电流互感器的原线圈额定电流应大于被测电流，额定电压应与被测电路电压相适应,应使电流互感器的副线圈、铁心可靠接地；适合于自动检测系统的测试；

C、（三相交流电）钳形表测量

不需拆断电路，被测导线应放置在钳口中央估计被测电流大小，选用合适的量程.

2、交、直流空开的区别：（交流是高电压低电流、直流是低电压高电流，电流越大电弧越大。）

两种开关主要区别在灭弧,根据灭弧原理不同,交流开关通过交流电弧过零点时熄弧的原理来切断电弧,比较容易切断电弧,所以其灭弧装置简单；直流电弧不易切断,故其直流开关灭弧装置的吹弧和绝缘性复杂性要高于交流开关；

3、铜线安全载流量估算方法

2.5平方毫米铜电源线的安全载流量－－28A 11.2 A/mm2

4平方毫米铜电源线的安全载流量－－35A 8.8 A/mm2

6平方毫米铜电源线的安全载流量－－48A 8.0 A/mm2

10平方毫米铜电源线的安全载流量－－65A 6.5 A/mm2

16平方毫米铜电源线的安全载流量－－91A 5.7 A/mm2

25平方毫米铜电源线的安全载流量－－120A 4.8 A/mm2

如果是铝线，线径要取铜线的1.5-2倍。如果铜线电流小于28A，按10A/mm2来取。如果铜线电流大于120A，按5A/mm2来取。

10米内，导线电流密度6A/mm2比较合适，10-50米，3A/mm2,50-200米，2A/mm2，500米以上要小于1A/mm2。从这个角度，如果不是很远的情况下，你可以选择4mm2铜线或者6 mm2铝线。如果是距离150米供电，一定采用4 mm2的铜线，铜线的线损小，适合长距离传输，但工厂固定的主干线一般采用多股硬塑料铝线。

4、电气接地技术

采用可以有效地预防电气事故的发生；主要包括接地保护和接零保护技术；接地保护是用导线将电气设备不带电的金属外壳与大地的接地体进行可靠的连接，其接地电阻小于4Ω（人体的接触电阻却很大1.5KΩ) ，使流经人体的电流很小；

5、电线的选择及连接方法

花线：一般用作电灯线和日用电器引线，现多已采用双软塑料线。

硬塑料线：一般用在固定的线路上。

护套线：—般分双芯和三芯两种、有塑料护套线、橡胶护套线，绝缘耐磨更好，可用在移动设备上，并可防止金属屑的扎伤；

铜黑皮橡胶护套线：铜导线比铝导线抗折，特别适合用在汽车的高震动及耐磨条件下；⑴、电线的连接方法

剥线连线

由于上面的操作方法比较繁琐可以采用下面的连接方法

铜导线的直接连接：首先剥去绝缘层拉直多股芯线并把芯线绞合拧紧，导线连接方法如下图所示，先将两导线的芯线线头作X形交叉，再将它们相互缠绕2～3圈后扳直两线头，然后将每个线头在另一芯线上紧贴密绕5～6圈后剪去多余线头即可。（电胶布缠结时一定要缠紧、缠牢）

⑵、用电器端子的连接方法

配线

明线：粉线袋弹出水平或垂直施工的基准线，塑料护套线铺线，塑料卡钉固定；

半明线：塑料槽板盖线；

暗线：穿过建筑物，预埋塑料管；

6、开关

⑴、闸刀开关

⑵、照明开关（拉线开关、拨动开关），照明灯具一般由电源、导线、开关及灯泡组成，开关应串接在火线上，开关及灯头的功率不能小于所要安装电灯的额定功率，使用螺口灯头时，应将灯头中心舌片接火线，开关安装必须牢靠；

⑶、双联开关，在楼梯的照明灯上使用；

⑷、手动开关，有铁壳开关(或刀开关)和转换开关(或组合开关)，用于控制三相电风扇、砂轮机或小容量的电动机的启动和停止；

⑸、倒顺开关，控制电机正反转；

⑹、空气开关

低压断路器，带保险功能，达到额定电流自动断开，有效防止过载；

常用DZ系列空气开关（含带漏电保护）型号的识别；

例：DZ47-63/1P C16

DZ指型号，还有DW、NDG1等厂家自己定义的，DZ为小型断路器，；

47指设计序号；

63指支架等级63A，还有100、200等；

P指极数，1P为单联，2P为双联联动，还有3P、4P；

C型表示瞬时脱扣过流倍数5～10倍，D型为10～14倍吗，C型一般用在阻性负载上，D型用在感性负载上（如电机），电机的启动电流一般是在它的额定电流的4～6倍；

常见标称电流（A）：1，2，3，6，10，16，20，32，50，63，80，100，125，160，250，400，600，800，1000...；一般用额定电流×1.2～1.5倍系数选择空开的标称电流；

一般安装6500W热水器要用C32，安装7500W、8500W热水器要用C40的空开。

例：DZ47LE-63 C20

其中LE指含带漏电保护；

⑺、漏电保护开关

当人身触电或电网泄漏电流超过规定值时，能自动在极短的时间内迅速切断故障电源，保护人身及用电设备的安全；漏电电流分：0.03A、0.1A、0.3A等几种，高灵敏用于潮湿地面，浴室一般用0.03A，工程车上一般用0.1A，因为施工及运用条件较差，太灵敏易跳闸；其他同一般空开；

⑻、电源插座

⑼、照明灯具

将电能转换为光能，保护视力，减少事故；热辐射型有：白炽灯、碘钨灯；气体放电型光源有：荧光灯、高压水银荧光灯、高压钠灯；

白炽灯：两个电极、玻璃壳、惰性气体（真空）、钨丝；电压分6、12、24、36、110、220V，功率分5～1000W；

荧光灯：灯管、启辉器和镇流器（电子镇流器）；

自镇流型荧光高压水银灯：由汞放电管、白炽钨丝和荧光层组成的一种复合灯泡。发光效率较低，使用方便。使用时将灯泡直接旋入灯座即可，不需要另外配装镇流器。它主要用于车间、工地、街道和广场的照明；

高压钠灯：在半透明氧化铝陶瓷发光管中，用高压钠蒸气放电的光源，发光效率很高。；

卤钨灯：用灯丝发光，石英灯管内充入微量卤素，碘钨灯是卤钨灯的一种，碘的化学活性较弱，不会腐蚀灯丝，长寿命、高光效，

金属卤化物灯：在高压汞灯内添加某些金属卤化物后制成的，克服了高压汞灯显色性较差的缺点，不仅光色好，而且光效高，已作为新型电光源广泛应用于大面积照明场所；

⑽、电度表

用来测量某段时间内，发电机发出多少电能或负载消耗多少电能的仪表。电能表反映负载的功率大小，反映电能随时间的积累；电能主要有感应式和电子式两大类；

⑾、电动机

将电能转换成机械能的动力设备称（马达）；可以分为直流电动机和交流电动机，交流电动机又可以分为同步电动机和异步电动机；

直流电动机

具有调速特性好、调速方便、平滑及调速范围广等特点外，它还有能够承受频繁冲击负载，过载能力强，能够实现频繁快速启、制动以及逆向旋转等优点。正是由于具广泛应用在冶金、矿山、交通运输、纺织印染以及高调速的传动领域之中。

定子励磁绕组接入直流电源，便有直流通入励磁绕组内，产生励磁磁场。当电枢绕组引入直流电并经电刷传给换向器，再通过换向器将此直流电转化为交流电进入电枢（转子）绕组，并产生电枢电流，此电流产生磁场，与励磁磁场合成为气隙磁场。电枢绕组切割气隙合成磁场，按左手定则可判断出电枢产生转矩；

单相异步电动机

利用单相交流电源供电的一种小容量交流电动机。结构简单、成本低廉、运行可靠、维修方便，并可以直接在单相２２０Ｖ交流电源上使用，广泛应用于办公场所、家用电器中，如台扇、吊扇、洗衣机、电冰箱、小型机床、医疗器件等。

单相异步电动机的结构特点（三相异步电动机），同样由产生旋转磁场的定子铁芯与绕组、产生感应电动势、电流并形成电磁转矩的转子铁芯和绕组三大部分组成。

三相异步电动机

图1 为三个火线，图2 D6/D4/D5为地线，其余为火线；

⑿、接触器和继电器

都是线包及吸合开关组成的电磁式开关。接触器的主触头允许通过的电流较大，继电器触头允许通过的电流较小。利用接触器和继电器能方便地对电器实现远距离操作和自动控制。继电器（分热、过流、延时）；

三、电气图纸的绘制

1、电气图包括：电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。

2、图纸尺寸应优先采用表1-1中规定的的基本幅面。

表1-1 图纸的基本幅面及图框尺寸代号B×L mm

其中：a、c、e为留边宽度。图纸幅面代号由“A”和相应的幅面号组成，即A0～A4。基本幅面共有五种。

3、电气原理图的绘制原则：

⑴、电气原理图中的电器元件是按未通电和没有受外力作用时的状态绘制。

⑵、触点的绘制位置：原路图可水平布置，也可垂直布置。当图形垂直放置时为从左到右，即垂线左侧的触点为常开触点，垂线右侧的触点为常闭触点，电源电路水平画；当图形水平放置时为从下到上，即水平线下方的触点为常开触点，水平线上方的触点为常闭触点, 电源电路垂直画.。

⑶、主电路、控制电路和辅助电路应分开绘制。主电路是设备的驱动电路，是从电源到电动机大电流通过的路径，要是垂直电源电路画在原理图的左侧；控制电路是由接触器和继电器线圈、各种电器的触点组成的逻辑电路，实现所要求的控制功能；辅助电路包括信号、照明、保护电路，画原理图时，控制电路、信号电路、照明电路要依次垂直画在主电路的右侧。

⑷、动力电路的电源电路绘成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保护电器支路应垂直与电源电路，电路中的耗能元件（如接触器和断电器的线圈、信号灯、照明灯等）要画在电路的最右方。

⑸、主电路用垂直线绘制在图的左侧，控制电路用垂直线绘制在图的右侧，控制电路中的耗能元件画在电路的最下端（如接触器和断电器的线圈、信号灯、照明灯等）。

⑹、图中自左而右或自上而下表示操作顺序，并尽可能减少线条和避免线条交叉。

⑺、图中有直接电联系的交叉导线的连接点（即导线交叉处）要用黑圆点表示。无直接电联系的交叉导线，交叉处不能画黑圆点。

⑻、在原理图的上方将图分成若干图区，并标明该区电路的用途与作用；在继电器、接触器线圈下方列有触点表，以说明线圈和触点的从属关系。

⑼、电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3由上而下排列，中线N和保护地线PE画在相线之下。直流电源则正端在上，负端在下画出。

⑽、画原理图时，各电器元件不画实际的外形图。而采用国家规定的统一国标符号画出。

⑾、原理图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其在线路中所起作用分画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。

⑿、最后要在画好图的图框里填写详细的设计人（或绘图人）、项目名称、设计单位、日期等信息。

4、电器元件布置图

电器元件布置图主要是表明电气设备上所有电器元件的的实际位置，为电气设备的安装及维修提供必要的资料。电器元件布置图可根据电气设备的复杂程度集中绘制或分别绘制。图中不需标注尺寸，但是各电器代号应与有关图纸和电器清单上所有的元器件代号相同，在图中往往留有10%以上的备用面积及导线管（槽）的位置，以供改进设计时用。

5、接线图

电气安装接线图主要用于电气设备的安装配线、线路检查、线路维修和故障处理。在图中要表示出各电气设备、电器元件之间的实际接线情况，并标注出外部接线所需的数据。在电气安装接线图中各电器元件的文字符号、元件连接顺序、线路号码编制都必须与电气原理图一致。

四、电气设备布线规范

合适的布线（包括线缆选择与布数、屏蔽连接与工艺）可以有效地减少外部环境对信号的干扰及各种线缆之间的相互干扰，提高设备运行的可靠性。也便于查找故障原因和维护工作，提高产品美观及可用性。

1、开始布线时，查看布线环境选择合理的布线路径。（布线时应注意使电线尽量远离发热器件等）。明线走线时要求：在横平竖直的原则下合理布局，器件引出线尽量走在同一侧尽可能使所有线扎成一股，在到器件后再引出线，按横平竖直原则固定，所有扎线要均匀。不能有长距离的飞线、架空线出现。

2、电子装置内两接线端子间电线不允许剪接，电缆应在接线端子或电器接线处连接。

3、导线穿过金属板（管）孔时，应在板（管）孔上装有绝缘护套（出线环或出线套）。

4、导线弯曲时，要使两条边成为90度，拐角处可折成90度角或一定的圆角。

5、电线和各接线端子，电气设备及插头插座连接时，要留一定的弧度，以利于解连和重新连接。

6、导线连接原则上应通过接头，视具体情况采用压接、焊接、插接、绕接等方式。

7、每根导线两端必须有清晰牢固的线号，线号管在导线上不易损坏和脱落，以方便维护及检修。

8、电线槽安装应牢固，导线要用扎带、线卡等均匀扎牢并固定，防止震动造成损坏。

9、电线电缆出入线槽、线管时应必须加以保护，管口应加绝缘套（有油处应耐油）或用绝缘物包扎。

五、实际情况案例：

1、实际走线案例出现的问题：（服务车电路）

服务车实际布线图

由此图片上的走线提出几点问题：

⑴、走线之前没有整体布局规划，随意性突出，线路凌乱。

⑵、绿线拉的太紧，行驶中极易震动拉断。

⑶、过固定铁环没有加线路护套，行驶中极易磨损线束。

⑷、线束没有通过扎带扎成一股并固定，以提高可靠性。

⑸、固定环太少，行驶中极易产生线路震动。

2、检测案例：（冰淇淋车一到下雨天或者梅雨天，出现漏电）

⑴、首先是只有在下雨天或者梅雨天出现漏电。

⑵、天晴后去检测又检测不出来那里漏电。

分析：车体一到下雨天或者梅雨天出现漏电，这两种天气都是空气比较潮湿，水分比较大极易导电。出现这种情况有两种可能⑴、电路中线头有裸露和接头胶布包扎不严；⑵、线路中有破皮；当空气中湿度比较大时通过空气对地（车体）放电；

检测方法：如果发现漏电，当时就用万用表或者摇表检测（断电的情况检测），用表的一只表笔接线路，一只表笔接地（车体），不要等到天晴或者没有漏电时检测。