低压配电课程设计

低压配电课程设计

专业：电气工程及其自动化

设计题目：低压配电课程设计

班级：电自0841学生姓名：

学号：

指导教师：刘湘

分院院长：许建平

教研室主任：高纯斌

电气工程学院

一、课程设计任务书

1.设计内容

1）掌握并完成电气绝缘的恢复、连接以及基本的低压配电技术，完成工具的使用以及识别。

2）完成简单的布线工作，掌握布线的规范及操作规程，按照要求完成相关实验。

3）完成配电电路的连接，熟悉电度表、电灯以及变压器的连接方式、并完成多种控制开关的电路连接。

4）完成稳压电源的设计及制作，并符合参数要求。

2.设计要求

1）认真完成低压配电的课程设计，熟练掌握基本操作。

2）要求正确完成5项实验的题目要求，在布线及电路正确的前提下，操作符合电气规范，布线美观。

3）书写报告，3千字左右，报告按照每个实验设计过程、参数、结论来进行书写。

3.参考资料

维修电工技能理论.南寿松

4.设计进度（2011年2月28日至3月12日）

时间设计内容

28日布置设计任务、查阅资料

1～3日集中学习、实验一

4～7日实验二

8～9日实验三

10～11日实验四

12日整理论文

5.答疑时间及地点

新实验楼电工实训室，新实验楼321全天答疑

目录

第1章绪论 (3)

第2章导线的连接与绝缘 (3)

第3章单相电度表的安装 (5)

第4章三相电度表的安装 (7)

第5章整流 (8)

第6章稳压电源的设计与制作 (8)

第7章心得 (10)

参考文献 (11)

第1章绪论

低压配电与人民的生活息息相关，因此必须遵守相应的规范：

1. 低压配电装置必须认真执行国家的技术经济政策，并应做到保障人身安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理。

2. 低压配电装置应做到安装维护方便。

3. 低压配电装置，应节约有色金属，并应认真贯彻以铝代铜的技术政策。

4. 本规范适用于新建工程的1000伏以下的配电装置及线路设计。

5. 低压配电装置尚应符合现行的有关国家标准和规范的规定。

第2章导线的连接与绝缘

电气装修工程中，导线的连接是电工基本工艺之一。导线连接的质量关系着线路和设备运行的可靠性和安全程度。对导线连接的基本要求是：电接触良好，机械强度足够，接头美观，且绝缘恢复正常。

一．塑料软线绝缘层的剖削

塑料软线绝缘层的剖削除用剥线钳外，仍可用钢丝钳按直接剖剥2.5平方毫米及以下的塑料硬线的方法进行，但不能用电工刀剖剥。因塑料线太软，线芯又由多股钢丝组成，用电工刀很容易伤及线芯。

二．塑料护套线绝缘层的剖削

塑料护套线绝缘层分为外层的公共护套层和内部每根芯线的绝缘层。公共护套层一般用电工刀剖削，先按线头所需长度，将刀尖对准两股芯线的中缝划开护套层，并将护套层向后扳翻，然后用电工刀齐根切去，如图2.13所示。

(a)划开护套层 (b)切去护套层

切去护套后，露出的每根芯线绝缘层可用钢丝钳或电工刀按照剖削塑料硬线绝缘层的方法分别除去。钢丝钳或电工刀在切时切口应离护套层5－10mm。

常用的导线按芯线股数不同，有单股、7股和19股等多种规格，其连接方法也各不相同。

三．铜芯导线的连接

1．单股芯线有绞接和缠绕两种方法

绞接法用于截面较小的导线，缠绕法用于截面较大的导线。

绞接法是先将已剖除绝缘层并去掉氧化层的两根线头呈“×”形相交，互相绞合2－3圈，接着扳直两个线头的自由端，将每根线自由端在对边的线芯上紧密缠绕到线芯直径的6－8倍长，将多余的线头剪去，修理好切口毛刺即可。

缠绕法是将已去除绝缘层和氧化层的线头相对交叠，再用直径为1.6mm的裸铜线做缠绕线在其上进行缠绕，如图所示，其中线头直径在5mm及以下的缠绕长度为60mm，直径大于5mm的，缠绕长度为90mm。

(a) (b) (c)

2．单股铜芯线的T形连接

单股芯线T形连接时可用绞接法和缠绕法。绞接法是先将除去绝缘层和氧化层的线头与干线剖削处的芯线十字相交，注意在支路芯线根部留出3－5mm裸线，接着顺时针方向将支路芯线在干中芯线上紧密缠绕6－8圈。剪去多余线头，修整好毛刺。

对用绞接法连接较的截面较大的导线，可用缠绕法。其具体方法与单股芯线直连的缠绕法相同。

对于截面较小的单股铜芯线，可用图所示的方法完成T形连接，先把支路芯线线头与干路芯线十字相交，在支路芯线根部留出3－5mm裸线，把支路芯线在干线上缠绕成结状，再把支路芯线拉紧扳直并紧密缠绕在干路芯线上，为保证接头部位有良好的电接触和足够的机械强度，应保证缠绕为芯线直径的8－10倍。

四．线头绝缘层的恢复

在线头连接完工后，导线连接前所破坏的绝缘层必须恢复，且恢复后的绝缘强度一般不应低于剖削前的绝缘强度，方能保证用电安全。电力线上恢复线头绝缘层常用黄蜡带、涤纶薄膜带和黑胶带（黑胶布）三种材料。绝缘带宽度选20mm 比较适宜。包缠时，先将黄蜡带从线头的一边在完整绝缘层上离切口40mm处开始包缠，使黄蜡带与导线保持55度的倾斜角，后一圈压叠在前一圈1/2的宽度上，常称为半迭包，如图所示。黄蜡带包缠完以后将黑胶带接在黄蜡带尾端，朝相反方向斜叠包缠，仍倾斜55度，后一圈仍压叠前一圈1/2，如图所示。

在380V的线路上恢复绝缘层时，先包缠1－2层黄蜡带，再包缠一层黑胶带。在220V线路上恢复绝缘层，可先包一层黄蜡带，再包一层黑胶带。或不包黄蜡带，只包两层黑胶带。

五．绝缘带包缠注意事项

1.恢复380V线路上的导线绝缘时，必须先包缠1-2层黄蜡带（或涤纶薄膜带），然后再包缠一层黑胶带。

2.恢复220V线路上的导线绝缘时，先包缠一层黄蜡带（或涤纶薄膜带），然后再包缠一层黑胶带，也可只包缠二层黑胶带。

3.包缠绝缘带时，不可过松或过宽，更不允许露出导线，以免发生短路活触电事故。

第3章单相电度表的安装

一.电路图

二.器件：单相电度表、开关、线槽、荧光灯

三．机械式单相电度表的接法

单相有功电度表（简称：单相电度表）由接线端子、电流线圈、电压线圈、计量转盘、计数器构成，只要电流线圈通过电流，同时电压线圈加有电压，转盘就受到电磁力而转动。。单相电度表共有5个接线端子，其中有两个端子在表的内部用连片短接，所以，单相电度表的外接端子只有4个，即1、2、3、4号端子。由于电度表的型号不同，各类型的表在铅封盖内都有4各端子的接线图。四．直接接入法

如果负载的功率在电度表允许的范围内，即流过电度表电流线圈的电流不至于导致线圈烧毁，那么就可以采用直接接入法。

直接接入法：单相电度表共有四个接线端子，从左至右按1、2、3、4编号接线一般有两种一般是1、3接进线，2、4接出线；另一种是按1、2接进线，3、4接出线。无论何种接法，相线（火线）必须接入电表的电流线圈的端子。由于有些电表的接线特殊，具体的接线方法需要参照接线端子盖板上的接线图去接五．经互感器接入法

在用单相电度表测量大电流的单相电路的用电量时，应使用电流互感器进行电流变换，电流互感器接电度表的电流线圈。接法有两种：

1.单相电度表内5和1端未断开时的接法。由于表内短接片没有断开，所以互感器的K2端子禁止接地。

2. 单相电度表内5和1端短接片已断开时的接法。由于表内短接片已断开，所以互感器的K2端子应该接地。同时，电压线圈应该接于电源两端。

六．护线套的安装

1.定位划线

按照图纸确定各电器元件的准确固定位置、导线的敷设位置及导线起始和转角的位置，横向线槽400mm纵向线槽300mm。

2.用线槽固定导线

按工艺要求的间距先固定线槽，可用钢钉固定或粘贴的固定方法，然后按施工要求敷设保护套现，并固定。

3.线路修正

护套线敷设完毕后,可用平直的木条放在线路的边缘上检查线路是否平直，若不平直，可用螺丝旋具的木柄加以修整，直至线路美观平整。

4.线头的连接

按施工技术的要求完成保护线线头与配电箱，接线盒，灯具，插座，开关等电气元件的可靠连接，在网板后的导线不需要横平竖直，但要留有余量且在接线后，必须用绝缘胶带绝缘。

第4章三相电度表的安装

一．三相电度表的工作原理

能产生幅值相等、频率相等、相位互差120°电势的发电机称为三相发电机；

以三相发电机作为电源，称为三相电源；

以三相电源供电的电路，称为三相电路；

U、V、W称为三相（也称A、B、C三相），相与相之间的电压是线电压，电压为380V ；相与中心线之间称为相电压，电压是220V。

三相电源与单相电源的区别：发电机发出的电源都是三相的，三相电源的每一相与其中性点都可以构成一个单相回路为用户提供电力能源。注意在这里交流回路中不能称做正极或负极，应该叫线端（民用电中称火线）和中性线（民用电中称零线）。

“三相电”的的概念是：我们知道线圈在磁场中旋转时，导线切割磁场线会产生感应电动势，它的变化规律可用正弦曲线表示。如果我们取三个线圈，将它们在空间位置上相差点120度角，三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转，一定会感应出三个频率相同的感应电动势。由于三个线圈在空间位置相差点120度角，故产生的电流亦是三相正弦变化，称为三相正弦交流电。工业用电采用三相电，如三相交流电动机等。

在低压配电网中，输电线路一般采用三相四线，其中三条线路分别代表A,B,C 三相，不分裂，另一条是中性线N（区别于零线，在进入用户的单相输电线路中，

有两条线，一条我们称为火线，另一条我们称为零线，零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路，而三相系统中，三相自成回路，正常情况下中性线是无电流的），故称三相四线制；在380V低压配电网中为了从380V相间电压中获得220V线间电压而设N线，有的场合也可以用来进行零序电流检测，以便进行三相供电平衡的监控。

三相交流电机的电枢有三组线圈，其联接有星形接法及三角形接法两种，一般采用星形接法。

二．变压器的工作原理

1.变压器---利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件

2 .变压器 ---- 静止的电磁装置

变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能

电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组。

三．声光控制开关

声光控开关是用声音和光照度控制的开关，当环境的亮度达到某个设定值以下，同时环境的噪音超过某个值，这种开关就会开启。

声光控开关必须同时具备两个条件，声光才起作用。从声光控开关的结构上分析，开关面板表面装有光敏二级管，内部装有柱极体话简。而光敏二极管的敏感效应，只有在黑暗时才起到作用（可用液晶万用表测得数值）。也就是说当天色变暗到一定程度，光敏二级管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二级管一路电路处在关闭状态，这时在楼梯口等处只要有响声出现，柱极体活简就会同样产生脉冲电流，这时声光控制开关电路就连通起作用。

第5章整流

将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这正变换的功率流向是由电源传向负载，称之为整流。

整流电路是利用二极管的单向导电性将正负变化的交流电压变为单向脉动电压的电路。在交流电源的作用下，整流二极管周期性地导通和截止，使负载得到脉动直流电。在电源的正半周，二级管导通，使负载上的电流与电压波形形状完全相同；在电源电压的负半周，二极管处于反向截止状态，承受电源负半周电压，负载电压几乎为零。

目的：把六伏交流电整流为五伏直流。

第6章稳压电源的设计及制作

稳压电源及设计当中最现需要的就是整流桥, 整流桥它是通过二极管的单向导通原理来完成工作的，通俗的来说二极管它是正向导通和反向截止，也就是说，二极管只允许它的正极进正电和负极进负电。二极管只允许电流单向通过，所以将其接入交流电路时它能使电路中的电流只按单向流动，即所谓“整流”，用两只管是半泼整流，四只是全泼整流.稳压电源是现实生活中必不可少的器件,所以设计与制作是相当重要的一个科目。

第7章心得

在这一段时间的实践中，不仅增强自己的实际操作动手能力，开阔眼界，也增加了对本专业的了解，也对低压配电方面的知识有了更近一步的了解；增强了我们的动手能力和思维能力。但在实际操作的过程中也发现了许多自己的缺点，使各种线路和电器的实际布置很不合理，由于经验不足，总是很多细节都没有注意到，以后要在这方面多多练习，这在现实生活中会出很多问题。虽然也出现了很多问题，但都得到了老师的指导和帮助，以后要多加学习。

通过这几天的实践，使我懂得了：不只要懂得单方面的理论知识，实际经验也是很重要的，而且要懂得理论与实际相结合，互相补充。所以以后不仅要努力学习专业理论知识，还要加强实际操作能力。在电力这个行业中哪怕是一点很小的错误都可能酿成大错。在实际操作中一定要小心谨慎。

两周的课设我们收获狠多,不仅增强了我们的动手能力,而且对我们专业的重要性有了更加深刻的了解,加深了对学习好专业知识的渴望.并且在老师的带领下了解的基本电路的连接与设计,使我们增强了对操作的谨慎性与公艺性的理念,相信这次课设一定会是我们以后工作的宝贵经验。

参考文献：

[1] 南寿松.电工实验与电工实践

[2] 康华光.电子技术基础

二、评语及成绩

指导教师：刘湘

课程设计成绩：