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2.TN-S系统:
该系统工作零(中性)线N与保护零线PE线分开,构成为三相五线制系统;
电器设备的金属外壳及金属构架与PE线相联接;
3.TN.-C-S系统:
该系统是部分为三相四线制系统,部分为三相五线制系统;
二.TT系统:
即三相四线制系统采用保护接地;
此系统实际上很少用,因为同一低压供电系统中保护接零和保护接地不可混用,否则保护接零的设备上会有1/2的相电压(220V/2)增加了触电的危险性;
TT系统易造成保护接地和保护接零的混用,故较少采用。
三.IT系统:
该系统为三相三线制系统,中性点不直接接地或通过阻抗接地,采用保护接地;
保护接零——变压器中性点直接接地,一切电器设备金属外壳和金属构架与零干(PEN线或PE线)线作可靠的联接;
保护接地——IT系统、中性点不直接接地或经过大阻抗接地(一般不引中性线),设备外露可导电部分在设备安装处直接接地。
接地电阻值Rd≤4Ω;
工作接地——在三相四线制供电系统中,变压器低压侧中性点的接地。
重复接地——将零线(PEN或PE)一处或多处通过接地装置与大地再次联接。
接地电阻值Rd≤10Ω;
地接装置——是接地线与接地体的总称。
(P157)
保护接零和保护接地严禁在同一低压供电系统中混用(即只能采用其中一种)。
第三章低压电器和照明安全
一.低压电器:
(P173)
1.刀开关:
无灭弧装置或只有简单的灭弧装置,不能带电操作,关断时有明显的断口;
常用的有HD和HS系列;
2.负荷开关:
能接通和断开负荷电流及短路电流;
可以带电操作。
常用的有HK系列胶盖闸刀,HH系列铁壳开关;
3.低压断路器:
常用的有DZ系列胶木壳式和DW系列框架式;
有过载保护和短路保护功能。
额定容量:
DZ系列5A——600A;
DW系列60A——4500A;
4.交流接触器:
其功能是接通和断开负荷电流;
保护功能有失压保护和欠压保护;
1、3、5主触头串联在主回路中,电压线圈并联在控制回路中。
交流接触器动铁芯上的短路环,是减少(当电压过零时)铁芯振动及其产生的噪声;
5.减压启动器:
有Y——△起动器,延边三角形起动,自耦减压器起动器;
电动机的启动分为全压启动和减(降)压启动;
全压启动——也称直接启动,4KW以下的电机可全压启动;
减压启动——亦称降压启动,因电动机启动电流是其额定电流的5---7倍,启动电流过大对电动机本身及电网都有害,因此5.5KW以上电机必须采取减压启动(一般在电机轻载或空载时采用减压启动);
6.保护电器:
(P182)
保护电器:
包括熔断器、热继电器、低压断路器的热脱扣器、过流(过载)脱扣器和失压(欠压)脱扣器;
1)熔断器:
作短路保护,串联在线路中,保护线路或设备;
2)热继电器:
过载(过负荷、过电流)保护,亦称热保护,保护对象是电机,保护元件是带温度补偿的双金属片;
使用时整定电流调在电机额电流的1.1倍,热元件串联在主回路中,常闭触点串联在控制回路中;
热元件如有一相烧毁则要更换。
二.照明方式和种类:
(P232)
.照明方式:
分为一般照明,局部照明和混合照明。
1.一般照明:
在室内外,保证场所或场所某部分照度基本上相同的基本照明,满足一般要求,照度比较均匀。
电压为220V;
2.局部照明:
局限于工作部位的固定或移动的照明;
电压为36V或24V;
3.混合照明:
是一般照明和局部照明共同组成;
三.手持电动工与移动式电气设备:
(P220)按绝缘防护等级分为三类;
Ⅰ类工具——基本绝缘加保护接地(零);
(已基本淘汰)
Ⅱ类工具——基本绝缘加双重绝缘或加强绝缘,再加保护接地(零);
Ⅲ类工具——基本绝缘加42V安全电压源,再加保护接地(零);
电压为42V;
关键是要了解各类工具的适用范围,合理选用;
即:
a.一般场所选用Ⅱ类工具;
b.在潮湿场所或金属构架上选用Ⅱ类或Ⅲ类工具;
c.在狭窄场所如锅炉、金属容器、金属管道内选用Ⅲ类工具,且电源变压器应放在容器外面;
四.电气安全装置:
(P84)
漏电保护装置:
漏电保护装置,简称漏保;
分为电压型和电流型两类;
漏电保护装置的试验按钮,每月试验一次(如DZ47LE).
电压型——检测电压信号动作,常用于工业生产(已淘汰);
电流型——检测电流信号动作,分为泄漏电流型和剩余电流型两种,现在用的最多的是剩余电流型,生产、生活都可用于保护设备和人身安全;
漏电保护装置动作电流的选择:
(P89)
家用电器为30mA;
凡保护人的地方如宾馆、礼堂、饭店、商店、游泳池等均取30mA;
成套开关柜、分配电盘等为100mA以上;
防止电气火灾为300mA;
五、电工安全用具:
(P99)电工安全用具包括登高安全用具和绝缘安全用具两类;
1、登高安全用具:
脚扣、安全带、安全帽;
2、绝缘安全用具:
绝缘又可分为基本安全用具和辅助安全用具;
基本安全用具的绝缘强度能长时间承受电气设备的工作电压,能直接用来操作带电设备。
辅助安全用具只能用来加强基本安全用具的绝缘作用。
高压设备基本绝缘安全用具包括:
绝缘棒(俗称令克棒)、绝缘钳和高压验电器;
携带式接地线(临时接地线);
低压设备基本绝缘安全用具有绝缘手套、绝缘鞋、装有绝缘柄的工具和电压验电笔等;
绝缘站台:
台面用四个绝缘瓷瓶支撑,高度不小于100mm;
绝缘用具要按规定作预防性耐压试验(试验周期)为:
绝缘棒和绝缘钳——一年
绝缘手套——6—12个月,绝缘靴——6个月;
高压验电器——35KV及以下,为6个月;
第四章常用电工仪表
一.仪表的分类:
(P34)
1.按准确度分:
按准确度分为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0七个等级;
等级数越小,表示测量误差越小,仪表准确度越高。
2.按工作原理分:
按工作原理分为磁电系、电磁系、电动系、感应系、数字式等;
3磁电系仪表:
测量机构:
由固定的磁路系统(永久磁铁)和可动线圈组成。
测量对象是直流,准确度、灵敏度高,分度均匀,过载能力低;
4.电磁系仪表:
测量交流电压、电流,分度不均匀,过载能力强。
由固定线圈和可动铁片组成;
分为方线圈——吸引型,圆线圈——排斥型。
5.电动系仪表:
交、直流两用;
可测量交、直流电流、电压,特别适合测量功率,分度因表而异,在电流、电压表中分度不均匀,在功率表中分度是均匀的。
由固定线圈和可动线圈组成,其中固定线圈分为两个,平行排列,为获得均匀的磁场和便于改换电流量程。
6.感应系仪表:
是利用电磁感应原理制作,普遍用作各种交流电度表;
其测量机构为:
驱动原件、转动元件、积算机构三部分;
二、常用仪表:
1、电流表:
有磁电系、电磁系、电动系三类;
其中磁电系电流表灵敏度和准确度高,使用最广泛。
①电流表的内阻应尽可能的小——测出的电流值越接近实际值(即准确度高,误差小)。
②扩大量程的方法:
直流电流表——分流器;
交流电流表——电流互感器;
2、电压表:
有磁电系、电磁系、电动系三类,其中磁电系只能测量直流电压,电磁系和电动系可以交、直流两用。
①电压表的内阻应尽可能的大——测量的电压值越接近实际值;
磁电系、电磁系、电动系可串连附加电阻;
交流电压表——电压互感器;
3、电桥:
功能是测量直流电阻。
有直流单臂电桥和直流双臂电桥两种。
①直流单臂电桥:
也称惠斯顿电桥,不适合测量1Ω以下的小电阻值。
②直流双臂电桥:
也称凯文电桥,是一种专门用来测量1Ω以下小电阻值电桥,使用双臂电桥时,其工作电流较大,动作要迅速,以避免电池无谓损耗。
4、钳形电流表:
由电流互感器和整流系电流表组成,可不开断线路测量电流,但只能测量电压,不能测量高压;
在测量中不能变换量程,只有在仃止测量时才能转动转换开关,变换量程。
5、电度表:
计量电能(度、KW/h),分单相度表和三相电度表两类。
其中一电压线圈、一电流线圈和铝盘组合称为一个元件。
电压线圈——线径细(小),匝数多;
电流线圈——线径粗(大),匝数少;
表中装有永久磁鐡产生制动转矩,使铝盘匀速运转。
测量机构:
驱动元件、转动元件、积算机构;
①单相电度表:
只有一个元件,适用单相电路电能的测量;
单相电度表的接线——1、3进,2、4出。
②三相电度表:
三相三元件电度表——适用三相四线制线路电能的测量;
三相两元件电度表——适用三相三线制线路电能的测量;
6、:
兆欧表(P39)又称摇表,是用来检查和测量电气设备或电气线路的绝缘电阻的可携式仪表。
其基本结构是一台手摇发电机和一只磁电式比率表组成。
测量范围0——∞;
单位为兆欧(MΩ);
不用时表针停在随机位置;
兆欧表对外有三个接线柱:
L——线路端子,接被测导体;
E——接地端子,接设备的金属外壳;
G——保护环(屏蔽端)子,接设备或线路的绝缘层,以减少测量误差;
使用时注意:
①检查表是否完好,方法是先将两表笔分开,摇动发电机后,再将两表笔迅速碰触一下,看表针向右偏转,则该表是好的。
②测量绝缘电阻前必须切断被测设备电源,并将其对地充分放电;
手摇发电机转速必须保持每分钟120转,待指针稳定指示;
③兆欧表一般有:
500V、1000V、1500V、2500V、5000V等几种,使用时要求与被测电气设备的工作电压相适应;
7、接地电阻测量仪:
(P52)又称接地摇表,主要用于电气设备和避雷装置等的接地电阻的测量。
ZC—8型接地电阻测量仪上有E、P、C三个接线端钮,
使用时将E与接地极相接,将电位探针P距接地极不小于20米,电流探针C距接地极不小于40米,沿一直线方向分别插入地下,并与表上的P、C端钮相接,选择适当倍率,轻摇发电机,同时调节测量标度盘旋钮,使检流计接近平衡时,加快摇动发电机,直到指针稳定在红线位置上,读出读数;
接地电阻=倍率×
测量标度盘读数
第五章电力线路
电力线路是电力网的主要组成部分,一般可分为两类:
输电线路(又称送电线路)和配电线路;
一、架空电力线路:
1、输电线路:
又称送电线路,用于输送电能,电压一般在110KV以上,220KV以上也称超高压输电线路;
2、配电线路:
从地区变电所到用电单位变(配)电所,或城市、乡镇的供电线路,用于分配电能的称配电线路;
其中又可分为高压、中压、低压配电线路:
①高压配电线路:
电压为35KV或110KV;
②中压配电线路:
电压为10KV;
③低压配电线路:
电压为220V/380V;
电力线路按其敷设方式可分为架空电力线路和电缆线路两大类。
二、架空线路的结构:
主要包括:
杆塔、绝缘子、导线、横担、金具、接地装置及基础;
1、杆塔:
分为木杆、水泥杆、金属杆;
⑴木杆:
基本不用;
⑵水泥杆:
(钢筋混凝土杆)城乡35KV以上架空线路被广泛使用。
①低压水泥杆:
杆高8——10米,用于电压220V/380V线路;
②高压配电水泥杆:
杆高有10、11、12、13、15米,
13米以下不分段,15米可分段,超过15米一般都分段;
③送电线路水泥杆:
杆高15、18、21几种各分两段或三段;
Π型杆、A型杆均用两段水泥杆组成;
⑶金属杆:
分为金属鐡塔、钢管杆和型钢杆;
杆塔按在线路中的用途分为:
直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、分支杆和跨越杆;
①直线杆:
支持导线、绝缘子、金具等重量;
承受侧向风力,用于线路中间;
②耐张杆:
即承力杆,承受导线水平张力,同时将线路分隔成若干段,加强机械强度;
③转角杆:
线路转角处使用,有直线杆转角和耐张杆转角两种;
④终端杆:
用于线路终端处;
正常情况下承受导线垂直荷重和水平风力外,还承受顺线路方向全部导线拉力;
⑤分支杆:
用于线路分支处,
⑥跨越杆:
用于跨越铁路、通航河道、公路和电力线路处;
2、绝缘子:
分为针式、蝶式、悬式和瓷横担等;
①低压:
常用针式、蝶式;
②高压针式:
用于6、10、35KV线路中间杆;
③悬式:
用于10KV线路的耐张杆、转角杆、分支杆,终端杆上时,用悬式加一片蝶式或两片蝶式;
高压输电线路上全用悬式;
3、导线:
导线材料有铝、铝合金、铜和钢;
常用钢芯铝绞线和钢绞线(跨越杆用);
导线在杆上的排列方式:
水平、垂直、三角式;
第六章高压配电装置(P281)
一、高压开关电器:
包括高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器和高压开关柜。
1、高压隔离开关:
没有灭弧装置,主要用来接通和断开无负荷的电路,分闸状态有明显的断开点;
常用的有GN8—10型户内式和GW2—35型户外式;
隔离开关常用的操纵结构有(CY)液压式和(CS)手动式两种;
2、高压负荷开关:
有简单的灭弧装置,能通断一定的负荷电流但不能断开短路电流;
它必须与高压熔断器串联使用,借助熔断器断开短路电流;
常用的有FN3—10RT型户内压气式负荷开关
3、高压断路器:
按其灭弧介质分,有油断路器、真空断路器、六氟化硫(SF6)断路器、压缩空气断路器、磁吹断路器等;
常用的有ZN3—10型高压真空断路器,SN3—10型少油断路器等
4、高压开关柜:
是将高压开关设备、保护设备、变换设备按一定的线路方案组装而成;
有固定式和手车式(移动式)两大类型;
二、高压熔断器:
是一种保护电器,串联在线路中作短路保护。
有固定式和自动跌落式;
常用的有RN型户内管式熔断器,RN1、RN2型,RW4型户外高压跌落式熔断器(RW4—10G)型;
跌落式熔断器操作时,要一人操作,一人监护;
拉闸操作时:
一般规定先拉断中间相,再拉断背风的边相,最后拉迎风的边相;
合闸操作顺序与拉闸时相反。
如以变压器为中心停、送电的操作顺序:
停电:
先停负荷(低压)侧,后停电源(高压)侧;
送电:
与停电顺序相反,即先送电源(高压)侧,后送负荷(低压)侧;
三、互感器:
互感器包括电流互感器(文字代号TA,旧代号CT)和电压互感器(文字代号TV,旧代号PT);
都是一种特殊变压器;
1、电流互感器:
电流互感器类型很多,①按一次绕组匝数分一匝式(包括母线式、芯柱式、套管式)和多匝式(包括线圈式、线环式、串级式),②按一次电压分高压和低压两大类;
③按准确度分标准仪表0.2级、计量仪表0.5级、测量仪表1—3级、保护用0.2、0.5级。
注意:
电流互感器,一次侧匝数很少(一匝到一点五匝,二次侧匝数很多)正常工作时二次侧负荷很小,近于短路状态。
工作时二次侧严禁开路(防止二次侧出现高压伤人);
二次侧一端必须接地。
接线时注意其极性;
二次侧电流都作成5A;
I1/I2=N1/N2=KiKi=N1/N2——为变流比
2、电压互感器:
按相数分为单相和三相两类;
按冷却方式分为油浸式和干式(含环氧树脂浇注式)两类;
电压互感器(降压),二次侧电压为100V,作仪器、仪表及继电保护装置的电压源;
一、二侧间关系:
U1/U2=N1/N2=KUKU=N1/N2——为变压比
电流互感器的变比与电压互感器的变比的乘积称为电度表的倍率。
注意:
电压互感器工作时二次侧严禁短路,一、二次侧必须装设熔断器作短路保护,二次侧有一端必须接地,接线时注意其极性;
电压互感器二次侧仪表和继电器应为电压线圈,并且相互应并接;
四、电力电容器:
电力电容器是电力系统无功电源之一,用于提高电网的功率因数。
电容器有高压和低压两种,也称补偿电容,可分别装在变压器的高压侧和低压侧。
有集中补偿和分散补偿。
电容器应在额定电压下运行,长期运行电压不得超过额定电压的1.1倍;
也应在额定电流下运行,最大电流不得超过额定电流的1.3倍;
电容器的前面要装熔断器,保持通风;
第七章三相交流异步电动机(P198)
一、分类;
可分为直流电机和交流电机。
直流电机可分为直流电动机和直流发电机;
交流电机可分为同步电机和异步电机
异步电机又分为单相异步电机和三相异步电机;
三相异步电机按其转子结构可分为:
绕线转子,鼠笼式转子,锥形转子,铸钢(铁)转子等;
二。
三相异步电机的结构:
1.定子:
有机座,定子铁芯,定子绕组,端盖,轴承,轴承盖;
机座、端盖、轴承盖由铸铁制成;
定子铁芯:
由0.35——0.5mm硅钢片叠合而成,硅钢片两面都涂有绝缘漆,以减少涡流;
2.转子:
有转子铁芯,转子绕组,转轴,轴承;
转子形状:
有圆柱形,锥形;
转子铁芯:
由0.35——0.5mm硅钢片叠合而成;
转子绕组:
有绕线式,鼠笼式;
3、电动机的铭牌:
额定频率:
指加在定子绕组上的允许频率,我国为50Hz(亦称工频);
额定电压:
指三相绕组规定应加的线电压值;
一般为380V;
额定功率:
是指电动机在额定转速下长期持速工作时,电动机不过热,转子轴上所能输出的机械功率(KW);
额定电流:
是指当电动机轴上输出额定功率时,定子电路取用的线电流;
额定转速:
是指电动机在额定负载时的转子转速;
4.电动机的转速:
同步转速(n1):
是指三相绕组通入三相交流电源后产生的旋转磁场的转速;
即n1=60f/Pf——电源的频率
P——异步电机的
磁极对数
n1——同步转速
异步转速(n):
即电机转子的转速;
转差:
异步电机转子转速永远达不到同步转速,即存在转差;
Δn=n1-n
转差率:
S=n1-n/n1一般普通电机额定转差率为0.02——0.03左右;
转差(转差率)是异步电机能够旋转的必要条件;
5、异步电机的启动:
异步电机启动分为直接启动(全压启动)和降压启动(减压启动)两种;
直接启动:
4KW以下的可直接启动;
减压启动:
5.5KW以上的必须减压启动,而且要在电机轻载或空载时才能实行;
减压启动的方法有Y——△启动,延边三角形启动,自耦变压器启动(补偿器启动);
6、交流异步电机的调速:
变频调速:
n=60f/P改变电源电压的频率f可改变电机的转速,可实现无级调速;
改变转差率S调速:
改变转子电路的电阻R2,可以实现改变转差率调速;
即在转子回路串联可变电阻调速;
改变定子绕组的磁极对数P:
改变磁极对数可实现有极调速;
第八章雷电、静电和电磁场(P121)
第一节雷电的产生与危害
天空中的云在强烈的气流作用会产生电荷,而形成雷云。
按雷电对地面物体的破坏形式,可分为直击雷、感应雷、及雷电侵入波、球雷;
一、雷击的主要对象:
建筑物的屋角、檐角等尖角顶处(如屋脊);
二、雷击的破坏作用:
雷电放电过程中,呈现出巨大的电磁感应效应、热效应及机械效应,对建筑物和电气设备有很大的危害性;
1.雷电的电磁感应效应:
雷云对地放电时,位于雷击点附近导线上,将产生感应过电压,过电压幅值可达几十万伏,会使电气设备绝缘发生闪络或击穿,甚至引起火灾和爆炸造成人身伤亡;
2.雷电的热效应:
雷电流通过时,会产生很大的热量,使导体熔化,送电线路中避雷线断股现象就是与雷电流的热效应有关;
3.雷电的机械效应:
表现为击毁杆塔和建筑物,劈裂电杆和横担等;
此外,由于雷电流幅值很大,通过接地装置时可造成的电压降可能达数十万伏至数百万伏;
此时,与该接地装置相连的电气设备外壳、塔杆及构架处于很高的电位,从而使电气设备绝缘发生闪络,通常称为反击;
第二节防雷装置和防雷措施(P122)
一。
防雷装置:
1.防直击雷:
避雷针、避雷线、避雷网、避雷带;
避雷针:
主要用来保护露天的变、配电设备,建筑物和构筑物;
避雷线:
主要用来保护架空线路;
避雷网、避雷带:
主要用来保护高层建筑物;
防直击雷的防雷装置由接闪器、引下线和接地线装置三部分组成;
2.防雷电侵入波:
避雷器:
主要用于防雷电侵入波等造成的过电压,保护电力设备;
3.防感应雷:
主要是建筑物的钢结构接地;
4.防球雷:
球雷是漂浮在空中较小的雷云团,无法防,只能关闭门窗;
(一)接闪器:
接闪器的作用是将雷电引至自身(吸引雷电),接受雷击放电;
因此,接闪器必须装在被保护物的高处或被保护线路上;
1.避雷针:
一般用镀锌圆钢或镀锌焊接钢管制成;
2.避雷线、避雷网和避雷带:
避雷线:
一般用截面积不小于35mm²
的镀锌钢绞线,沿架空线顶端装设;
避雷网避雷带采用镀锌圆钢或扁钢制作;
(二)引下线;
引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定性的要求。
一般采用圆钢或扁钢制作。
引下线应沿建筑物外墙敷设,并经短途径接地;
(三)接地装置:
接地装置作用是向大地泄放雷电流,同是限制防雷装置对地电压,使之不致过高;
为了防止跨步电压伤人,防直击雷接地装置距建筑物出入口和人行道的距离不应小于3m,距电器设备接地装置要求在5m以上;
接地电阻值一般不大于10Ω;
防雷接地与保护接地合用接地装置时,接地电阻值不应大于1Ω;
二、避雷器:
避雷器主要用来防止雷电产生的大气过电压(雷电侵入波)沿线路侵入变、配电所或其它建筑物内,危害被保护设备的绝缘;
避雷器应与被保护设备并联;
常用的避雷器的型式有阀型、排气式和保护间隙式;
1.阀型避雷器:
阀型避雷