电气基础知识索道检验员培训课程

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1、电气基础知识,中国索道协会,我们的检验员是来自各行各业，是各个方面的专家，但对电气的知识不太了解，我们把电气方面的基本知识给大家做一简单介绍，使大家对电气有一个基本认识。 电气是一种实践性很强的学科，希望大家在今后的工作中多实践，在实践中增长才干。,一、名词解释 1、电路图,实际原件,电路图,E,D,K,把实际的原件变成图形符号画到图纸上。 便与制造 便于研究 便于了解 一般电路图分成三部分：电路图 元件明细表 接线图,2、断路 电路从某处断开使电流中断。 3、短路 元件两端直接相连的状态叫短路。 短路有时会产生很大的电流使保险（熔断器）熔断或使空气开关断路，有时会使导线发热使绝缘着火，甚至造

2、成火灾。,4、常开和常闭 继电器未通电，开关按钮保持自然状态（未被按下时），两触点断路的状态叫常开，两触点接通的状态叫常闭。 常开 常闭,5、 电流： 导体内自由电子在电场力的作用下有规律的流动形成电流。习惯上规定正电荷移动的方向为电流方向，即电流是从电源的正极流向负极。其大小用电流强度I表示，单位为安培（A），简称安，表示每秒钟通过导体截面的流量。 常用电流单位： 1 安（A）1000毫安（mA） 1 毫安（mA）1000微安（A）,6. 电压、电位、电动势： 电路某点上所具有的能量称为该点的电位能，电位能与该点电荷电量的比值称为该点的电位，任意两点电位的差别称为电位差，习惯上称之为电压，用

3、U表示，单位用伏特简称伏（V）表示。 常用单位还有： 1 千伏（kV）1000伏（V） 1 伏（V）1000毫伏（mV） 1 毫伏（mV）1000微伏（V）,7. 电阻：电子在物体内流动所遇到的阻力，用 R 表示，单位欧姆（）。 电阻少的物体称之为导体，如银、铜、铁、铝等金属；电阻很大，使电子在其内部不易流动的物体称之为绝缘体，如橡胶、塑料、云母、干燥的木材等；介于导体和绝缘体之间的物体称之为半导体，如锗、硅等。 导体材料不同，电阻不同，我们把截面1mm2 长 1 m 的导体的电阻称为电阻率，用表示。相同的导体截面越大，电阻越小；长度越大，电阻越大；电阻还和温度有关，一般导体温度越高，电阻越大

4、。,电阻的单位 基本单位： 欧姆 1K=1000 1M=1000K 电阻的串联 R=R1+R2+-Rn 各电阻承受的电流相同 电阻的并联 1/R=1/R1+1/R2+-1/Rn 各电阻承受的电压相同,8、欧姆定律 电阻中的电流与电阻两端的电压成正比，与电阻的阻值成反比。 I=U/R U=IR R=U/I 欧姆定律是表示电流、电压和电阻之间关系的重要定律。,9、电感 储存磁场的元件,纯电感电路 当有变化的电流通过线圈时，线圈中会产生与外加电压相反的感应电动势，阻止电流的变化，这种性质称为线圈的电感，用L表示，单位是亨利（H）、毫亨（mH）和微亨（H），其关系：1H1000mH，1mH1000H。

5、 由于电感的作用，直流电流可以顺利地通过线圈，而交流电流流过线圈时会遇到另一种阻力，称为感抗（XL），其与电感的关系可表示为： XL2fL,当电路中只有感抗，电阻值相对感抗可忽略不计时，可看作纯电感电路。此时由于电感的作用，当正弦交流电通过时，电流总是落后于电压90。此时电感消耗的功率为 PLULiLUIsin（2t） 可见电能时而储进，时而放出，所耗电能为零，即纯电感电路中是不消耗电能的，电感只是一种储能的元件。因此把电感上的电压、电流乘积称为无功功率，用QL表示，QLUII2XL,单位为乏。 电感电路中电流不能突变,10、电容 储存电场的元件,两个任意形状的导体，中间被绝缘介质分隔 开，在

6、一定电压的作用下所能容纳电荷的能 力被称为这两导体间的电容，电路中一般用 C表示。电气符号 单位是法拉（F）、微法（F）、 微微法（pF或F）。其关系是： 1F106F 1F106pF,纯电容电路 电容有隔直作用，即可以有效地阻止直流电流通过只允许交流电通过。交流电流通过时也受到一定的阻力，称之为容抗（XC），其与电容的关系可表示为： XC1/（2fC），其中f为电源频率。 当电路中只有容抗，感抗和电阻值可以忽略不计时，可看作纯电容电路。由于电容的作用，当正弦交流电通过时，电流总是超前电压90。此时电容消耗的能量为 PcUIsin（2t） 可见电能时而储进，时而放出，所耗电能也为零，即纯电容电

7、路中也是不消耗电能的，电容也只是一种储能的元件。因此把电容上的电压、电流乘积也称为无功功率，用Qc表示，QcUII2Xc。 电容两端的电压不能突变,11、安全电压 防止人员触电的电压 我们称之为安全电压。一般说低于50v的电压。 电压等级有：48v、36v、24v、12v、6v。 在索道上我们一般选24v。,12、直流电 电压的大小和方向不随时间而改变的电源我们称之为直流电源。 直流电源有蓄电池、直流发电机、变流装置等。,13、脉动直流 是指方向（正负）不变，但大小随时间变化，如50Hz交流电经整流后就得到脉动直流电。,所以50Hz交流全波整流得到的是100Hz的脉动直流，半波整流得到的是50

8、Hz的脉动直流。 要得到平稳的直流电源要经过滤波和稳压。其效果就是看其纹波系数的大小。,14、 正弦交流电概念 正弦交流电： 是指大小和方向随时间按照 正弦函数规律变化的电动势、 电压和电流。 因其电压改变容易，仅用变压器即可把其电压升高或降低，交流电机的结构和工艺比直流电机简单、价格便宜，交流变直流也很简单，因此得到广泛应用。 随时间按正弦变化的物理量统称正弦量。正弦量在任一瞬间的数值称为瞬时值，分别用 e、u 和 i 表示。瞬时值中的最大值称为最大值，用Em、Um、和Im表示。 交流电从零变到最大、最小、又回到零所需时间称为周期，用 T 表示，单位为秒。每秒内的周期数称为频率，用 f 表示

9、，单位为赫兹，符号为 Hz。我国交流电源规定是50Hz，50Hz也被称为工频。,正弦交流电压与时间关系的数学表达式是： uUmsin(t) 正弦交流电流与时间关系的数学表示式是： iImsin(t) 式中：u、i 随时间变化的电压、电流； Um、Im 电压、电流最大值，即幅值； 交流电的角频率，2f； t 时间； 交流电的初相角。,正弦交流的三个要点是： 最大值Um, Im 频率f, 初相角 用普通的交流电表测量得到的值是交流电的有效值，小于最大值，为最大值的0.707。所以220v的最大值是311v，380v的最大值是537v。,15、阻抗 Z=Zr+Zl+Zc 实际电路不可能是纯电感或纯电

10、容电路，如1km长、截面16mm2的电线的电感约为6mH，电阻有1.12，对地电容小于0.1F。,16、功率因数 交流电的功率除了取决于电流和电压外，还与电压和电流在时间上的相位差有关，其数学表达式为：PUIcos，其中为电压和电流的相位夹角。 式中的cos反映了电压与电流在时间上的相位差给功率带来的影响，叫做功率因数。其大小取决于线路阻抗的成分，一般电路中感抗大于其他阻抗，电流落后于电压一个角度，使功率因数较低，最简单的补偿办法就是在电路中接入电容，因此电容常被用作功率补偿。,二、检测仪表的使用,1、指针式机械万用表 使用前注意 表头调零 转换开关放合适的位置 表笔插到合适的位置,交流电压的

11、测量,（1）测量前，将转换开关拨到对应的交流电压量程档。如果事先不知道被测电压大小，量程宜放在最高档，以免损坏表头。 （2）测量时，将表笔并联在被测电路或被测元器件两端。严禁在测量中拨动转换开关选择量程。 （3）测电压时，要养成单手操作习惯，且注意力要高度集中。 （4）由于表盘上交流电压刻度是按正弦交流电标定的，如果被测电量不是正弦量，误差会较大。 （5）可测交流电压的频率范围一般为45HZ1000HZ，如果超过范围，误差会增大。,直流电压的测量,测量方法与交流电压基本相同，但要注意下面二点： （1）与测量交流电压一样，测量前要将转换开关拨到直流电压的档位上，在事先不清楚被测电压高低的情况下，

12、量程宜大不宜小；测量时，表笔要与被测电路并联，测量中不允许拨动转换开关。 （2）测量时，必须注意表笔的正负极性。红表笔接被测电路的高电位端，黑表笔接低电位端。若表笔接反了，表头指针会反打，容易打弯指针。如果不知道被测点电位高低，可将表笔轻轻地试触一下被测点。若指针反偏，说明表笔极性反了，交换表笔即可。,直流电流的测量,（1）测量时，万用表必须串入被测电路，不能并联。 （2）必须注意表笔的正、负极性。测量时，红表笔接电路断口高电位端，黑表笔接低电位端。 （3）在不清楚被测电流大小情况下，量程宜大不宜小。严禁在测量中拨动转换开关选择量程。,电阻的测量,（1）正确选择电阻倍率档，使指针尽可能接近标度

13、尺的几何中心，可提高测量数据的准确性。 （2）严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。 （3）测量时，直接将表笔跨接在被测电阻或电路的两端，注意不能用手同时触及电阻两端，以避免人体电阻对读数的影响。,交、直流电压的测量,先将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V插孔，然后将功能开关置于DCV（直流）或ACV（交流）量程，并将测试表笔连接到被测源两端，显示器将显示被测电压值。 如果显示器只显示“1”，表示超量程，应将功能开关置于更高的量程（下同）。,交、直流电流的测量,先将黑表笔插入COM插孔，红表笔需视被测电流的大小而定。如果被测电流最大为2A，应将红表笔插入A孔；如果被测电流最大为20A，应将红表笔

14、插入20A插孔。再将功能开关置于DCA或ACA量程，将测试表笔串联接入被测电路，显示器即显示被测电流值。 要和电源、负载串联，决不能并联,电阻的测量,先将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V插孔（注意：红表笔极性此时为“”，与指针式万用表相反），然后将功能开关置于OHM量程，将两表笔连接到被测电路上，显示器将显示出被测电阻值。 注意被测电路与其它电路分开。,通表测量,先将黑表笔插入COM插孔，红表笔插入V插孔，然后将功能开关置于通断测试档（与二极管测试量程相同），将测试表笔连接到被测导体两端。如果表笔之间的阻值低于约30，蜂鸣器会发出声音。 注意： （1）万用表型号各异，但使用方法大同小异，使用

15、前参阅说明书即可。 （2）目前数字式万用表较普及，但在一些特殊场所，使用指针表可实现一些数字表不能实现的功能。,原理：当被测载流导线中有交变电流通过时，交流电流的磁通在互感器副绕组中感应出电流，使电磁式电流表的指针发生偏转，在表盘上可读出被测电流值。 使用方法 1测量前，应检查指针是否在零位，否则，应进行机械调零。 2测量时，量程选择旋钮应置于适当位置，以便测量时指针处于刻度盘中间区域，减少测量误差。 3. 如果被测电路电流太小，可将被测载流导线在钳口部分的铁心上缠绕几圈再测量，然后将读数除以穿入钳口内导线的根数即为实际电流值。 4. 测量时，将被测导线置于钳口内中心位置，可减小测量误差。 5

16、. 钳形表用完后，应将量程选择旋钮放至最高档.,测量前的检查 （1）检查兆欧表是否正常。 （2）检查被测电气设备和电路，看是否已切断外电路。 （3）测量前应对设备和线路进行放电，减少测量误差。 使用方法 （1）将兆欧表水平放置在平稳牢固的地方。 （2）正确连接线路。 （3）摇动手柄，转速控制在120r/min左右，允许有20%的变化，但不得超过25%。摇动一分钟后，待指针稳定下来再读数。 （4）兆欧表未停止转动前，切勿用手触及设备的测量部分或摇表接线桩。 （5）禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘。 （6）应定期校验，检查其测量误差是否在允许范围以内。,兆欧表的选用 选用兆欧表主要考虑它的输出电压及测量范围。 测量时要把被测设备的接线完全断开。,测量方法： （1） 将仪表水平放