1、第第1111章章 电气的基本知识、电气的基本知识、常用材料设备及工具常用材料设备及工具11.1 电气的基本知识11.2 电缆11.3 电气其他常用材料11.4 常用低压电器11.5 电气常用工具返回目录内容简介11.1 电气的基本知识11.1.1 电路的组成及作用11.1.2 电路的工作状态11.1.3 电路的基本物理量11.1.4 正弦交流电路11.1.5 三相交流电路返回目录11.1.1电路的组成1.电路的组成 电路是由电工设备和元器件按一定方式联接起来的总体，为电流流通提供了路径。图2-1所示电路是一个手电筒电路，它由电源、负载和中间环节（包括联接导线和开关）三部分组成。其中，干电池为电
2、源，灯泡为负载，连接导线和开关为中间环节。在电路中随着电流的流动，进行着不同形式能量之间的转换。下一页11.1.1电路的组成电源：电路中供给电能的设备和器件称为电源，它是将非电能转换为电能的装置。如发电机、干电池等。负载：电路中使用电能的设备和元件称为负载，它是将电能转换成非电能的装置。中间的环节：是把电源与负载联接起来的部分，起传递和控制电能的作用。对于一个完整的电路来说，电源（或信号源）、负载和中间环节是三个基本组成部分，它们缺一不可。下一页11.1.2 11.1.2 电路的工作状态电路的工作状态 1通路 将图2-7中的开关合上，使电源与负载接通，电路处于通路状态，电路中有电流，有能量转换
3、。下一页11.1.2 11.1.2 电路的工作状态电路的工作状态 2、短路 当电源两端的两根导线由于某种事故而直接相连，如图2-6所示，这称为短路。由于短路处电阻为零，且电源内阻很小，故短路电流Is极大；电能全部消耗在内阻上；对外端电压为零。下一页11.1.2 11.1.2 电路的工作状态电路的工作状态3、开路（断路）当开关S打开，电源没有与外电路接通，如图2-5所示，此时，电源的输出电流为零，这就称为电路处于开路状态。开路时，可能是电源开关未闭合，也可能是某地方接触不良、导线断开或熔断器熔断所造成。前者称正常开路，后者属于事故开路。下一页11.1.3 电路的基本物理量1、电流 电流是一种物理
4、现象，是带电粒子（电荷）的定向运动形成的。电流的大小用电流强度来衡量。电流强度是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。电流强度习惯上又常被称为电流。电流强度的符号I，I=Q/t，电荷的单位库伦（C）、时间的单位秒（S）、电流强度的单位安培（A）ii i下一页11.1.3 电路的基本物理量2电压 在国际单位制中能量的单位名称是焦（耳），符号是J，电荷的单位名称是库（仑），符号是C，电压的单位名称是伏（特），符号是V。下一页11.1.3 电路的基本物理量3电动势 电路中，正电荷在电场力作用下，由高电位移动到低电位，形成了电流。要维持电流，还必须要有非电场力（如化学力、电磁力等）把正电荷从低电位处经电
5、源内部转移到高电位，这就是电源的作用。在电源内部，非电场力克服电场力做了功。电源的做功能力用电动势度量。电动势的符号E，电动势的单位伏特（V）。下一页11.1.3 电路的基本物理量4电阻是一个物理量，表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。电阻的符号R，R=U/I，电阻的单位欧姆（）。下一页11.1.3 电路的基本物理量 返回5.电功率 电功率表示电气设备作功的能力，即电能量对时间的变化率。电功率又简称为功率，单位为W或KW，对电源来说，单位时间内产生的电能即电源电功率。电功率符号P，P=W/t，电功率的单位瓦特（W）。11.1.4 正弦交流电 随时间按正弦
6、规律变化的电流称为正弦电流，同样也有正弦电压、正弦电动势、正弦磁通等。这些按正弦规律变化的物理量统称为正弦量。设图2-11中通过元件的电流i是正弦电流，其参考方向如图所示。正弦电流的一般表达式为：)sin()(tItim下一页11.1.5 三相交流电 1、三相交流电源 三相电路分别为A（L1）、B（L2）、C（L3）相，电气工程中用黄、绿、红三种颜色区分。电功率符号P，P=W/t，电功率的单位瓦特（W）。三相四线制11.1.5 三相交流电三相三线制11.1.5 三相交流电2.三相负载对称负载的对称负载的Y形联接形联接负载的形联接负载的形联接11.2 电缆11.2.1 电线11.2.2 电缆11
7、.2.1 电线1.裸导线2.绝缘导线分类型号型号说明用途X-橡皮绝缘电线BX（BLX）BXF（BLXF）BXR铜（铝）芯橡皮绝缘线铜（铝）芯氯丁橡皮绝缘线铜芯橡皮绝缘软线适用交流500V及以下或直流1000V及以下的电气设备及照明装置之用V-聚氯乙烯绝缘电线BV（BLV）BVV（BLVV）BVVB（BLVVB）BVRBV-105铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘线铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘氯乙烯护套圆形电线铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘氯乙烯护套平形电线铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘软线铜芯耐热聚氯乙烯绝缘软线适用于各种交流、直流电器装置，电工仪表、仪器，电讯设备，动力及照明线路固定敷设之用R-软线RVRVBRVSRV-10
8、5RXSRX铜芯聚氯乙烯绝缘软线铜芯聚氯乙烯绝缘平行软线铜芯聚氯乙烯绝缘绞型软线铜芯耐热聚氯乙烯绝缘连接软电线铜芯橡皮绝缘棉纱编织绞型软电线铜芯橡皮绝缘棉纱编织圆型软电线适用于各种交流、直流电器、电工仪表、家用电器、小型电动工具、动力及照明装置的连接11.2.2 电缆1.电缆基本结构1-导体 2-绝缘层 3-包带 4-内护层 5-屏蔽层 6-外护层11.2.2 电缆2.电缆的型号、名称类型、用途绝缘层导线材料内护层特性特殊产品-电力电缆K-控制电缆Y-移动电缆P-信号电缆S-射频电缆H-通信电缆Z-纸绝缘YJ-交联聚乙烯绝缘V-聚氯乙烯绝缘X-橡皮绝缘Y-聚乙烯绝缘L-铝芯T-铜芯A(C)-铜
9、包铝V-聚氯乙烯绝缘H-橡皮套Y-聚乙烯绝缘Q-铅包L-铝包CY-充油D-不滴油P-干绝缘C-重型TH-湿热带TA-干热带电缆型号字母含义电缆型号字母含义第一个数字第二个数字代号01234铠装层类型无双钢带细圆钢丝粗圆钢丝代号01234外被层类型无纤维绕包聚氯乙烯护套聚乙烯护套11.2.2 电缆2.电缆的型号、名称电缆外护层代号的意义电缆外护层代号的意义11.2.2 电缆3.电缆安装工艺电缆的牵引电缆的牵引11.2.2 电缆（1）电缆直埋敷设准备工作挖电缆沟直埋电缆铺砂盖砖盖盖板埋标桩。11.2.2 电缆（2）电缆沟内敷设准备工作电缆沿电缆沟敷设挂标志牌。11.2.2 电缆（3）电缆桥架内敷设
10、准备工作弹线定位预留孔洞、支吊架、预埋铁支吊架固定保护接地电缆敷设绝缘检查挂标志牌防火堵料。11.2.2 电缆（4）电缆穿管敷设明敷设：1、管道应排列整齐，横平竖直。2、其全长水平及垂直偏差一般应不大于电缆管外经的1/2。3、明敷电缆管时应安装固定，与建筑物表面之间的距离应不小于10mm；不宜将管子直接焊在支架上。4、电缆管支持点间的距离，当设计无规定时，不宜超过3m。5、当塑料管的直线长度超过30m时，宜加装伸缩节。6、钢管穿入接线盒、盘、柜、箱等设备内部时，管口露出的长度应在5-10mm范围内，并用带有绝缘衬垫的锁紧螺母加上橡皮密封垫予以固定，以防止雨水进入箱内。11.2.2 电缆（4）电
11、缆穿管敷设暗敷设：在选择电缆管敷设路径时，应考虑使管材用量少、弯曲少、穿越基础次数少，当设备位置尚未确定时，不应埋设电缆管，电缆管口应尽量与设备进线对准，排列整齐。穿过楼板、混凝土地板的电缆管应与地面垂直。其他需注意的事项 11.2.2 电缆（5）电缆头安装1、电力电缆头分为终端头和中间接头，是输变电电缆线路中的重要部件，它的作用是绝缘、分散电缆头外屏蔽切断处的电场、防水等作用。2、电缆头按安装场所分有户内式和户外式；按电缆头制作安装材料分为干包式、环氧树脂浇注式和热缩式等。11.2.3 母线 母线是在变电所中各级电压配电装置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用矩形或圆形
12、截面的裸导线或绞线。其一般施工工艺是：准备工作放线测量支架制安绝缘子安装母线加工、安装涂色漆检查送电。母线的作用是汇集、分配和传送电能。由于母线在运行中，有巨大的电能通过，短路时，承受着很大的发热和电动力效应。母线按结构分为硬母线和软母线、封闭母线等。材料分别有铜、铝和钢等。11.3 电气其他常用材料11.3.1 绝缘材料11.3.2 安装材料11.3.3 固结材料11.3.1 绝缘材料1 1、绝缘油：主要用来填充变压器、油开关、浸渍电容器和电缆等2、树脂：可用作电缆和导线的绝缘层和保护层3、绝缘漆：浸渍漆用来浸渍电机和电器的线圈；涂漆用来涂刷线圈和电机绕组的表面；胶合漆用于粘合各种物质4、橡
13、胶和橡皮：弹性大、不透气、不透水，且有良好的绝缘性能5、玻璃丝：可以做成许多种绝缘材料，如玻璃丝带、玻璃丝布等6、绝缘包带：主要用于电线、电缆接头的绝缘7、电瓷：主要用于制造各种绝缘子、绝缘套管、灯座、开关、插座和熔断器等11.3.2 安装材料1 1、金属管 水煤气钢管用作电线电缆的保护管 薄壁钢管(电线管)多用于敷设在干燥场所的电线、电缆的保护管，可明敷或暗敷 金属波纹管也叫金属软管或蛇皮管，主要用于设备上的配线，如冷水机组、水泵等 普利卡金属套管是由镀锌钢带卷绕成螺纹状，属于可挠性金属套管11.3.2 安装材料2 2、塑料管、塑料管 PVC硬质塑料管适用于民用建筑或室内有酸、碱腐蚀性介质的
14、场所在电气线路中使用的硬质PVC塑料管必须有良好的阻燃性能。半硬塑料管多用于一般居住和办公建筑等干燥场所的电气照明工程中，暗敷布线11.3.2 安装材料3 3、线槽、桥架、线槽、桥架（1）线槽：用来将电源线、数据线等线材规范的整理，固定在墙上或者天花板上的电气材料。一般有塑料材质和金属材质两种。（2）桥架：桥架由托盘或梯架的直线段、弯通、组件以及托臂（臂式支架）、吊架等构成具有密接支承电缆的刚性结构系统之全称，是使电线、电缆、管缆铺设达到标准化、系列化、通用化的电缆铺设装置。桥架按形式可分为槽式、梯架式、托盘式、组合式等；桥架按材料可分为钢制、铝合金、玻璃钢等；桥架按表面处理方式可分为冷镀锌、
15、喷塑、喷漆、热镀锌等。11.3.3 固结材料 常用的固结材料除一般常见的圆钉、扁头钉、自攻螺丝、铝铆钉及各种螺丝钉外，还有直接固结于硬质基体上所采用的水泥钉、射钉、塑料胀管和膨胀螺栓。11.4 常用低压电器11.4.1 低压电器定义及其分类11.4.2 常用低压电器11.4.3 低压配电装置11.4.1 低压电器定义及其分类1 1、按动作方式：手动电器、自动电器、按动作方式：手动电器、自动电器2 2、按用途：配电电器、控制电器、按用途：配电电器、控制电器3 3、按执行机构：有触点电器、无触点电器、按执行机构：有触点电器、无触点电器11.4.2 常用低压电器1 1、低压熔断器 低压熔断器是配电系
16、统中的保护设备，保护线路及低压设备免受短路电流或过载电流的损害。低压熔断器一种结构简单、使用方便、价格低廉的保护电器。低压熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管或熔座两部分组成。常用的低压熔断器有瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式、有填料封闭管式、有填料快速式等。11.4.2 常用低压电器2 2、低压刀开关 低压刀开关又称为隔离开关或闸刀开关，主要在配电设备中用来将电路与电源隔离，或作为不频繁地接通与分断电路之用，也可对小容量电动机直接进行控制。常用的低压刀开关有大容量、开启式、封闭式、熔断器式等。11.4.2 常用低压电器3 3、低压负荷开关 低压负荷开关能在正常的导电回路条件或规定的过
17、载条件下关合、承载和开断电流，也能在异常的导电回路条件(短路)下按规定的时间承载电流的开关设备。常用的低压负荷开关由HK型、HH型、HR型。11.4.2 常用低压电器4 4、低压断路器 低压断路器又称为自动空气开关，它具有良好的灭弧性能。可用来带负荷通断电路，又能在短路、过载与欠压时保护。常用的低压断路器型号有C系列、D系列、K系列等。11.4.2 常用低压电器5 5、接触器 接触器是一种适用于远距离频繁地接通和分断交直流主电路及大容量控制电路的电器。主要用于控制电动机，也可用于控制其它电力负载如电热器、照明、电焊机、电容器等。6、继电器 继电器是一种根据某种电量（电压或电流）或非电量（热、时
18、间、转速等）是否达到预先设定的值而决定动作或不动作，以接通与断开控制电路，完成控制和保护任务。11.4.2 常用低压电器7 7、电源自动转换开关、电源自动转换开关 电源自动转换开关是由一个或几个转换开关电器和其它必需的电器组成，用于检测电源电路，并将一个或多个负载电路从一个电源自动转换到另一个电源的电器。6、浪涌保护器浪涌保护器 浪涌保护器简称SPD，是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。11.4.3 低压配电装置1 1、低压配电柜 低压配电屏（柜）是指交、直流电压在1000V以下的成套电气装置。低压配电屏（柜）是按照一定的线路方案，将一、二次设备组装在一个屏（柜）体
19、内形成的一种成套配电装置。按结构形式不同可分为固定式、抽屉式、混合安装式等。11.4.3 低压配电装置2 2、低压配电箱 低压配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭柜中或屏幅上的低压配电装置。配电箱按其结构分台式、箱式、板式等；按其功能分为动力配电箱、照明配电箱、电表箱、插座箱等；按产品生产方式可分为定型产品、非定型产品和现场组装配电箱等；按安装方式可奉为明装、安装及落地安装等。11.5 电气常用工具11.5.1 电工工具11.5.2 测量工具11.5.1 电工工具1 1、剥线钳2、电工刀3、梯子4、蹬板、脚扣、腰带、保险绳6、绝缘手套、绝缘靴11.5.2 测量工具1 1、验电器（1）低压验电笔（2）高压验电器11.5.2 测量工具2 2、电工仪表（1）兆欧表（2）万用表
