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1、 电气工程及其自动化专业电气工程及其自动化专业低压配电课程设计报告低压配电课程设计报告学 校： 吉林工程技术师范学院院 系： 电气工程学院指 导 教 师： 赵蕊学 生 班 级： 电自 1143学 生 学 号： 22学 生 姓 名： 陶延栋起 至 时 间： 2013 年 12 月目录1目录目录第一章第一章 绪论绪论.2第二章第二章 课程设计内容课程设计内容2.1 接线工艺训练.32.2 单相电路日光灯调试.42.3 三相电路.72.4 稳压电源制作.9第三章第三章 课程设计总结课程设计总结13参考文献.14第一章 绪论2第一章第一章绪论绪论科学实验是学习和研究自然科学的重要手段，即是对理论的验证
2、，又是对理论的实施，同时还是对理论的进一步探讨与研究。从事任何实验均要求实验人员具备相应的理论知识、实验技能以及归纳总结实验结果的能力和排除实验故障的能力。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。第二章 课程设计内容3第二章 课程
3、设计内容2.12.1 接线工艺训练接线工艺训练导线的几种连接方法 1剖削导线绝缘层 可用剥线钳或钢丝钳剥削导线的绝缘层，也可用电工刀剖削塑料硬线的绝缘层，如图 31 所示。 用电工刀剖削塑料硬线绝缘层时，电工刀刀口在需要剖削的导线上与导线成 450 夹角，如图 31b)所示，斜切入绝缘层，然后以 250 度角倾斜推削，如图 31c)所示。最后将剖开的绝缘层折叠，齐根剖削如图 31d)所示。剖削绝缘时不要削伤线芯。 2单股铜芯导线的直线连接和 T 形分支连接 (1) 单股铜芯导线的直线连接 先将两线头剖削出一定长度的线芯， 清除线芯表面氧化层，将两线芯作 X 形交叉，并相互绞绕 23 圈，再扳直
4、线头，如 32b）示。将扳直的两线头向两边各紧密绕 6 圈，切除余下线头并钳平线头末端。 (2) 单股铜芯导线的 T 形分支连接 将剖削好的线芯与干线线芯十字相交，支路线芯根部留出约 35mm，然后顺时针方向在干线线芯上密绕 68 圈，用钢丝钳切除余下线芯，钳平线芯末端，如图 33 所示。 37 股铜芯导线的直线和 T 形分支连接 (1) 7 股铜芯导线的直线连接 首先将两线线端剖削出约 150mm 并将靠近绝缘层约 1/3 段线芯绞紧，散开拉直线芯。清洁线芯表面氧化层，然后再将线芯整理成伞状，把两伞状线芯隔根对叉，所示。理平线芯，把 7 根线芯分成2、2、 3 三组，把第一组 2 根线芯扳成
5、如图 34c)所示状态，顺时针方向紧密缠绕 2圈后扳平余下线芯，再把第二组的 2 根线芯扳垂直，所示。用第二组线芯压住第一组余下的线芯紧密缠绕 2 圈扳平余下线芯，用第三组的 3 根线芯压住余压的线芯，所示，紧密缠绕 3 圈，切除余下的线芯，钳平线端，用同样的方法完成另一边的缠绕，完成 7 股导线的直线连接。 (2) 7 股铜芯导线的 T 形分支连接 剖削干线和支线的绝缘层，绞紧支线靠近绝缘层 1/8 处的线芯，散开支线线芯，拉直并清洁表面，所示。把支线线芯分成 4 根和 3 根两组排齐，将 4 根组插入干线线芯中间，所示。把留在外面的3 根组线芯，在干线线芯上顺时针方向紧密缠绕 45 圈，切
6、除余下线芯钳平线端。再用 4 根组线芯在干线线芯的另一侧顺时针方向紧密缠绕 34 圈，切除导线的链接与绝缘11余下线芯，钳平线端，所示完成 T 形分支连接。第二章 课程设计内容4419 股铜芯导线的连接 其方法与 7 股导线相似。因其线芯股数较多，在直线连接时,可钳去线芯中间几根。 导线连接好以后，为增加其机械强度，改善导电性能，还应进行锡焊处理。铜芯导线连接处锡焊处理的方法是：先将焊锡放在化锡锅内高温熔化，将表面处理干净的导线接头置于锡锅上，用勺盛上熔化的锡从接头上面浇下。刚开始时，由于接头处温度低，接头不易沾锡，继续浇锡使接头温度升高、沾锡、直到接头处全部焊牢为止。最后清除表面焊渣，使接头
7、表面光滑。 5铝芯导线的连接 因铝线容易氧化，且氧化膜电阻率高，所以铝芯导线不宜采用铜螺栓压接法接线 压接管压接法接线 导线的连接方法。铝芯导线应采用螺栓压接和压接管压接方法。螺栓压接法如图 36 示。此法适用于小负荷的铝芯线的连接。压接管压接法连接适用较大负荷的多股铝芯导线接法接线的连接 (也适用于铜芯导线)，如图 37 所示。压接时应根据铝芯线的规格选择合适的铝压接管。先清理干净压接处，将两根铝芯线相对穿入压接管，使两线端伸出压接管 30mm 左右，然后用压接钳压接。压接时，第一道压坑应压在铝芯端部一侧。压接质量应符合技术要求。 绝缘带的包缠方法 6导线绝缘层的恢复 导线的绝缘层因外界因素
8、而破损或导线在做连接后为保证安全用电，都必须恢复其绝缘。恢复绝缘后的绝缘强度不应低于原有的绝缘层的绝缘强度。通常使用的绝缘材料有黄油带、涤纶薄膜带和黑胶带等。绝缘带包缠的方法如图38 所示。做绝缘恢复时，绝缘带的起点应与线芯有两倍绝缘带宽的距离。包缠时黄蜡带与导线应保持一定倾角，即每圈压带宽的 1/2。包缠完第一层黄蜡带后，要用黑胶布带接黄蜡带尾端再反方向包缠一层，其方法与前相同，以保证绝缘层恢复后的绝缘性能。2.2 单相电路日光灯调试单相电路日光灯调试一、日光灯电路的组成一、日光灯电路的组成日光灯电路是一个RL串联电路，由灯管、镇流器、起辉器组成，如图 1.4.1所示。由于有感抗元件，功率因
9、数较低，提高电路功率因数实验可以用日光灯电路来验证。第二章 课程设计内容5日光灯管 A补偿电容 C 220V起辉器 S镇流器LIIC图 1.4.1 日光灯的组成电路灯管：内壁涂上一层荧光粉，灯管两端各有一个灯丝（由钨丝组成） ，用以发射电子，管内抽真空后充有一定的氩气与少量水银，当管内产生辉光放电时，发出可见光。镇流器：是绕在硅钢片铁心上的电感线圈。它有两个作用，一是在起动过程中，起辉器突然断开时，其两端感应出一个足以击穿管中气体的高电压，使灯管中气体电离而放电。二是正常工作时，它相当于电感器，与日光灯管相串联产生一定的电压降，用以限制、稳定灯管的电流，故称为镇流器。实验时，可以认为镇流器是由
10、一个等效电阻RL和一个电感L串联组成。起辉器：是一个充有氖气的玻璃泡，内有一对触片，一个是固定的静触片，一个是用双金属片制成的 U 形动触片。动触片由两种热膨胀系数不同的金属制成，受热后，双金属片伸张与静触片接触，冷却时又分开。所以起辉器的作用是使电路接通和自动断开，起一个自动开关作用。二、日光灯点亮过程二、日光灯点亮过程电源刚接通时，灯管内尚未产生辉光放电，起辉器的触片处在断开位置，此时电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝全部加在起辉器的二个触片上，起辉器的两触片之间的气隙被击穿，发生辉光放电，使动触片受热伸张而与静触片构成通路，于是电流流过镇流器和灯管两端的灯丝，使灯丝通电预热而发射热电子。
11、与此同时，由于起辉器中动、静触片接触后放电熄灭，双金属片因冷却复原而与静触片分离。在断开瞬间镇流器感应出很高的自感电动势，它和电源电压串联加到灯管的两端，使灯管内水银蒸气电离产生弧光放电，并发射紫外线到灯管内壁，激发荧光粉发光，日光灯就点亮了。灯管点亮后，电路中的电流在镇流器上产生较大的电压降（有一半以上电压） ，灯管两端（也就是起辉器两端）的电压锐减，这个电压不足以引起起辉器氖管的辉光放电，因此它的两个触片保持断开状态。即日光灯点亮正常工作后，起辉器不起作用。第二章 课程设计内容6三、日光灯的功率因数三、日光灯的功率因数日光灯点亮后的等效电路如图 2-5 所示。灯管相当于电阻负载RA，镇流器
12、用内阻RL和电感L 等效代之。由于镇流器本身电感较大，故整个电路功率因数很低，整个电路所消耗的功率P包括日光灯管消耗功率PA和镇流器消耗的功率PL。只要测出电路的功率P、电流I、总电压U以及灯管电压UR，就能算出灯管消耗的功率PA=IUR，镇流器消耗的功率PL =PPA ，UIPcosL镇流器RLRA 220VL图 2-5 日光灯工作时的等效电路功率因数的提高功率因数的提高日光灯电路的功率因数较低，一般在 0.5 以下，为了提高电路的功率因数，可以采用与电感性负载并联电容器的方法。此时总电流 I 是日光灯电流 IL 和电容器电流 IC的相量和：，日光灯电路并联电容器后的相量图如图 CLIII1
13、.4.3 所示。由于电容支路的电流 IC 超前于电压 U 90角。抵消了一部分日光灯支路电流中的无功分量，使电路的总电流 I 减小，从而提高了电路的功率因数。电压与电流的相位差角由原来的 减小为，故 coscos。当电容量增加到一定值时，电容电流等于日光灯电流中的无功分量，CI= 0。cos=1，此时总电流下降到最小值，整个电路呈电阻性。若继续增加电容量，总电流 I 反而增大，整个电路变为容性负载，功率因数反而下降。第二章 课程设计内容72.32.3 三相电路三相电路three-phase A.C.circuit 由三相交流电源供电的电路。简称三相电路。三相交流电源指能够提供 3 个频率相同而
14、相位不同的电压或电流的电源，最常用的是三相交流发电机。三相发电机的各相电压的相位互差 120。它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三相电动机在正序电压供电时正转，改为负序电压供电时则反转。因此，使用三相电源时必须注意其相序。一些需要正反转的生产设备可通过改变供电相序来控制三相电动机的正反转。 三相电路是一种特殊的交流电路，由三相电源、三相负载和三相输电线路组成。 世界上电力系统电能生产供电方式大都采用三相制。一、对称三相电源一、对称三相电源对称三相电源是由 3 个等幅值、同频率、初相依次相差 120的正弦电压源连接成星形（Y）或三角形（）组成的电源。这三个电源依次称为 A 相、B相和 C
15、 相。第二章 课程设计内容8上述三相电压的相序（次序）A、B、C 称为正序或顺序。与此相反，称为反序或逆序。电力系统一般采用正序。对称三相电压满足条件：ua+ub+uc=0 或向量表达 U 对称三相电压是有三相发电机提供的。二、不对称三相电路二、不对称三相电路在三相电路中，只要有一部分不对称就称为不对称三相电路。在三相电路中，三相负载吸收的复功率等于各项复功率之和。三相电路的瞬时功率为各相负载瞬时功率之和。在三相三线制电路中，不论对称与否，都可以使用两个功率表测量三相功率。即二瓦记法。三、特点三、特点对称三相电源和对称三相负载相连接，称为对称三相电路（一般情况下，电源总是对称的） 。三相电源与负载之间的连接方式有 Y-Y,-Y,-,Y-连接方式。三相电路实际是正弦交流电路的一种特殊类型。在三相电路中，三相负载的连接方式决定于负载每相的额定电压和电源的线电压。由于对称三相电路中每组的响应都是与激励同相序的对称量。所以，每相不但相电压有效值相等，相电流有效值也相等。而且每相电压与电流的相位
