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1、第二章电工基本知识本章学习要点：1 .了解常见电路的种类及特性2 .熟练掌握电气安全用具的种类、性能和用途3 .熟练掌握各种安全标志的使用规定，第一节几种常见电路一、电路电流经过的路径称之为电路，最简单的电路由电源、负载、导线 和开关组成。电源是将其他形式的能量转换成电能的装置， 负载是将 电能转换成其他形式能量的设备和器件， 一般称为用电器。连接导线 起传输和分配电能的作用。在实际工作中，为便于分析、研究电路，通常将电路的实际元件 用图形符号表示在电路图中，称为电路原理图，也叫做电路图。图 2 -2就是图21的原理图。路电2一2电路中，由两个或两个以上的电阻按顺序联成一串，使电流只有一条通路
2、，这种联接方式叫电阻的串联。如图 2-302-3二个电阻串联电路图2-4等效电路串联电路的总电压等于各电阻上电压降之和。由欧姆定律可知：Ui =IRi ； U2 =旧2； U3 =IR3所以总电压为U=IRi +IR2+IR3 =I (R1+R2+R3)= IRR =Rl+R2+R3由此可见，R为串联电路的总电阻，R通常叫做等效电阻。这样就可以将三个电阻的串联电路用图2-4所示的等效电路来表示。由串联电路的特点可看出：如果在电路中串联一个电阻，那么电 路的等效电阻就要增大。在电源电压不变的情况下，电路中的电流将 要减小。所以串联电阻可起到限流作用。例如，大型电动机起动时， 为了防止起动电流过大
3、，常在起动回路中串入一个起动电阻，以减小起动电流。人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前，精神上的坚强 和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。串联电阻的另一个用途就是可以起到分压作用， 因为电阻通过电 流要产生电压降，承担了电路的一部分电压。如电阻分压器和多量程 电压表就是利用了这个原理。三、电阻的并联电路几个电阻头尾分别联在一起，即电阻都接在两个节点之间，这种 连接方式叫做电路的并联。图 2 5即为3个电阻的并联电路。并联电路的总电流为各电阻支路电流之和。由基尔霍夫电流定律可知，图25电路中的部UR2图2 -5三个电阻并联电路UR3因为总电流U
4、 U +UURi R2R3RR2R3 R所以1111=+ + R R1 R2R3电阻并联的实例很多，如电灯与电视机，电炉与电 机等都是并联连接。并联适用于恒压的供电方式。由此可见，在并联电路中，并联电阻越多，其等效电阻越小，而 且小于任一并联支路的电阻，所以在电路中并联一个电阻后，总电流 将增大。由欧姆定律可知，并联电路中各支路的电流与其支路电阻成 反比。四、电阻的混联电路电阻的串联与并联是电路最基本的连接方式，在一些电路中，可能既有电阻的串联，又有电阻的并联,路，如2 6所示。分析计算混联电路的方法如下：这种电路就叫做电阻的混联电2-6电阻的混联电路(1)应用电阻的串联、并联逐步简化电路，求
5、出电路的等效电阻。(2)由行将电阻和电路的总电压，根据欧姆定律求电路的总电流。(3)由总电流根据基尔霍夫定律和欧姆定律求各支路电压和电流。第二节安全用具与安全标识一、安全用具(一)绝缘安全用具绝缘安全用具分为两种：一是基绝缘本安全用具；二是辅助绝缘 安全用具。辅助安全用具绝缘强度不足以抵抗电气设备运行电压的安全用具。 高压设备的 辅助绝缘安全用具有绝缘手套、 绝缘鞋、绝缘垫及绝缘台等。低压设 备的辅助绝缘安全用具有绝缘台、绝缘垫及绝缘鞋(靴)等。基本绝缘安全用具绝缘强度足以抵抗电气设备运行电压的用具。 高压设备的基本安 全用具有绝缘棒、绝缘夹钳和高压试电笔等。低压设备的基本安全用 具有绝缘手套
6、、装有绝缘柄的工具和低压试电笔等。1、绝缘棒图2-7绝缘棒结构图工作部分;22绝缘部分;3-手握部分;4 -隔离杯绝缘棒俗称克令棒，一般由电木、胶木、塑料、环氧玻璃布棒或 环氧玻璃布管制成。在结构上分为三部分，即工作部分、绝缘部分和 手握部分如图2 7所示。绝缘棒用以操作高压跌落式熔断器、单极隔离开关、柱上油断路 器及装卸临时接地线等，在不同工作电压的线路上使用不同型号， 不 同规格的绝缘棒。使用中必须注意：(1)绝缘棒的型号、规格必须符合规定，切不可任意取用。(2)操作者的手握部分不得超过隔离环。(3)操作前，棒表面应用清洁的干布擦净，使棒表面干燥、清 洁。(4)操作时应戴绝缘手套，穿绝缘靴
7、或站在绝缘垫(台)上。(5)在下雨、下雪或潮湿的天气，室外使用绝缘棒时，棒上应 装有防雨的伞形罩，使绝缘棒的伞下部分保持干燥。没有伞形罩的绝 缘棒，不宜在上述天气中使用。(6)在使用绝缘棒时要注意防止碰撞， 心象损坏表面绝缘层。绝缘棒应存放在干燥的地方，一般将其放在特 制的架子上。绝缘棒不得与墙面或地面接触，以免碰伤其绝缘表面。(7)绝缘棒应按规定进行定期绝缘试验。2、绝缘夹钳绝缘夹钳是在带电的情况下，用来安装或拆卸高压保险器或执行 其它类似工作的工具。在35KV及以下的电力系统中，绝缘夹钳列为基本安全用具之一。但在35KV以上的电力系统中，一般不使用绝缘 夹钳。绝缘夹钳与绝缘棒一样也是用电木
8、、 胶木、或在亚麻仁油中浸煮 过的木材制成。它的包括三部分，即工作部分、绝缘部分与手握部分， 如图2 8所示。图2-8 10kM绝缘夹钳结构I j工作部分;2 -绝缘部分;3 -手握部分使用时必须注意：(1)在潮湿天气中，只难使用专门的防雨夹钳。(2)绝缘夹钳必须按规定进行寒苦试验。(3)使用前，绝缘夹钳的表面应用清洁的干布擦试干净，使钳 的表面干燥。(4)操作时应戴绝缘手套，穿上绝缘靴及戴上防护目镜，必须 在切断负荷的情况下进行操作。3、验电器为直观与确定设备、线路是否带电，使用验电器是一种既方便又简单的方法。验电器按电压分为低压验电器和高压验电器两种。(1)低压验电器低压验电器俗称电笔，其
9、结构与高压验电器大致相同，如图2- 9所示。2-9低压舱电器结构图1 -胶木笔管;2 金属笔尖户-高电阻;4-翅灯;5-弹簧;6-金属笔尖验电笔只能在380V及以下的电压系统和设备上使用，当验电笔 的笔尖接触低压带电设备时，覆灯即发出红光。电压愈高发光愈亮电压愈低发光愈暗。因此可从覆灯发光的亮度可判断电压高低。验电器的几种用法:a、相线与零线的区别：在交流电路中，当验电器触及导线(或 带电体)时，发亮的是相线，正常情况下，线不发亮。b、交流电与直流电的区别：交流电通过验电笔时，覆管里的两 个极同时发亮。直流电通过验电笔时，覆管里只有一个极发亮。C、直流电正负极的区别：把验电笔连接在直流电极上，
10、发亮的一端（覆灯电极）为负极。d、正负极接地的区别：发电厂和电网的直流系统是对地绝缘的。 人站在地上，用验电笔去触及系统的正极或负极， 覆灯是不应该发亮 的。如果发亮，说明系统有接地现象。如亮点在靠近笔尖一端，则是 正极有接地现象。如果亮点在靠近手指的一端，则是负极有接地现象。 若接地现象微弱，不能达到覆管的起辉电压时，虽有接地现象，燃煤 灯仍不会发亮。e、电压高低的区别：一支自己经常使用的验电笔，可以根据覆 管发亮的强弱来估计电压的大约数值。在验电笔的使用电压范围内， 电压越高，覆管越亮。f、相线碰壳：用验电笔触及电气设备的外壳（如电机、变压器 外壳等），若覆管发亮，则是相线与壳体相接触（或
11、绝缘不良），说明 该设备有漏电现象，如果在壳体上有良好的接地装置，覆灯不会发亮。g、相线接地：用验电笔触及三相三线制星形接法的交流电路， 有两根比通常稍亮，而另外一根暗一些，说明较暗的相线有接地现象， 但还不太严重。如果两根很亮，而另一相几乎看不见亮或不亮， 说明 这一相有金属接地。在三相四线制电路中，当单相接地后，中线用验 电笔测量时，也会发亮。h、设备（电机、变压器等）各相负荷不平衡或内部匝间、相间 短路及三相交流电路中性点移位时，用验电测量中性点，就会发亮。 说明该设备的各相负荷不平衡，或内部有匝间或相间短路。上述现象， 只在故障较为严重时才能反映出来。因为验电笔要在达到一定程度的 电压
12、后，才能起辉。i、线路接触不良或不同电气系统互相干扰时，验电笔触及带电 体覆灯闪亮，则可能是线头接触不良，也可能是两个不同的电气系统 相互干扰。这种闪亮现象，在照明灯上能明显地看出来。组合验电器组合验电器是由电工常用的部分工具组合而成，其中包括有低压验电器、”形螺丝刀、“ + ”形螺丝刀、扁圆锤及木工扩孔钻等， 用一塑料布袋组合而成。组合验电器具有工具全和携带方便的特点， 最适合于电工安装低压线路及维修电器用。(2)高压验电器高压验电器分类：高压验电器分发光型、声光型、风车式三类。a、发光型验电器一般由检测部分、绝缘部分、罩护环、握柄部分等组成。b、声光型高压验电器一般由指示器部分、绝缘部分、
13、握柄部分组成。检测部分由检测 头和声光元件组成。当接收到电场信号，能发声的元件就发出指示信 息。此类验电器的特点是在发光型验电器吕装入了有电报警器，它是反映电场效应而作用音响器发声的原理制成的。c、风车式验电器它是通过电晕放电而产生的电晕风， 驱驶金属叶片旋转，来检测设备是否带电。风呈式验电器由风车指示器和绝缘操作杆组成。高压验电器使用注意事项高压验电器是检测635KV网络中的配电设备、架空线路及电缆等是否带电的专用工具。使用高压验电器必须注意：Aa、使用前应将验电器在确有电源处试测， 证明验电器确实良好，方可使用。b、验电器绝缘手柄较短，使用时应特别注意手握部位不得超过隔离环。c、使用前，应
14、逐渐靠近被测物体，直到覆灯发亮。只有覆灯不发亮，才可与被测物体直接接触。d、室外使用验电器，必须在气候条件良好的情况下。在雪、雨、雾及湿度较大的情况下，不宜使用。4、绝缘靴和绝缘手套(1)绝缘靴(鞋)。绝缘靴（鞋）的作用是使人体与地面绝缘，防止试验电压范围内的跨步电压触电。绝缘靴（鞋）只能作为辅助安全用具。绝缘靴（鞋）有20KV绝缘短靴、6KV矿用长筒靴和5KV绝缘鞋。然图2-10 20k v绝爆插靴图2-11 6kV矿用长筒靴图2-12 5kV绝缘鞋I-海棉层0-绝缘层;3-大底及外围条如图210、2 11、212所示。20KV绝缘靴的绝缘性能强，在1 220KV高压电区可用为辅助安全用具，
15、穿绝缘靴仍不能用手触及带电 体。6KV长筒靴适于井下采矿作业，在操作 380V及以下电压的电气 设备时，可作为辅助安全用具，特别是在低压电缆交错复杂、 作业面 潮湿或积水、电气设备容易漏电的情况下，可用绝缘长筒靴防止脚下 意外触电事故。5KV绝缘鞋也称电工鞋，单鞋有高腰式（同农田鞋） 和低腰式（同解放鞋）两种，棉鞋有胶鞋式和活腰式两种。按全国统一鞋号，规格有22号（3弼）至28号（45码）。5KV绝缘鞋适于电工欧文穿用，在电压1KV以下为辅助安全用具，1KV 以上禁止使用。在5KV以下的户外变电所，可用于防止跨步电压（即 不当电气设备碰壳或线路一相接地时，人的两脚站立处之间呈现的电 位差）对人体的危害。各种绝缘靴（鞋）的外观、色泽应与其它防护靴（鞋）或日常 生活靴（鞋）有显著的区别，并应在明显处标出“绝缘”和耐压等级（试验电压和使用电压），认利识别，防止错用。（2）绝缘手套绝缘手套是用绝缘性能良好的特种橡胶制成，要求薄、柔软、 有足够的绝缘强度
