户内多路电源控制箱的设计.docx

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户内多路电源控制箱的设计

概要3

前言4

第一章安全用电常识5

1．1人身安全5

1．2用电安全9

第二章电工工具使用13

2．1常用电工工具的使用13

2．2内线电工基本操作技术20

第三章户内多路配电控制箱24

3．1控制要求和技术参数24

3．2器件选型24

3．3户内多路配电控制箱的组装29

3．4户内多路配电控制箱的调试30

3.4.1静态调试30

3.4.2动态调试31

结论32

致谢33

参考文献34

附录135

概要

根据电工实训的任务要求、户内负载性质及控制要求，设计多路能独立控制的配电线路及安装电路图。

控制箱具有漏电、短路、过载保护功能，每路配电线路具有独立开、停功能，整个控制箱具有总的开、停功能。

功率大的负载通过三孔插座相连，功率小的照明线路分为普通单控照明及双连控制照明。

同时选择合适的低压电器。

前言

本实训项目通过户内多路配电控制箱总体方案设计、绘制户内多路配电控制箱原理图、安装电路板图、绘制流程图、调试户内多路配电控制箱等环节设计并制作一个户内多路配电控制箱，使之具有漏电、短路、过载保护功能，每路配电线路具有独立开、停功能，整个控制箱具有总的开、停功能。

功率大的负载通过三孔插座相连，功率小的照明线路分为普通单控照明及双连控制照明。

本报告正是以实训项目为载体，对实训项目中用到的软硬件主要技术进行阐述。

第一章安全用电常识

1．1人身安全

经常与电打交道的人员，必须掌握安全用电知识，才能主动灵活地驾驭电力，避免发生触电事故，确保人身及设备的安全。

1.安全电压

安全电压是为了防止触电事故而采用的特定电源的电压系列。

根据场所特点，我国安全电压标准规定：

⑴42V（空载上限≤50V）。

此标准适用于在有触电危险的场所使用手持式电动工具等场合下选用。

⑵36V（空载上限≤43V）。

此标准适用于在矿井、多导电粉尘等场所使用行灯等场合下使用。

⑶24V、12V、6V（空载上限分别≤29V、15V、8V）三档。

在大型锅炉内、金属容器内或其他容器内工作，为确保人身安全一定要使用12V或6V低压行灯。

档电气设备采用24V以上安全电压时，必须采用防止直接接触带电体的措施，其电路必须与大地绝缘。

安全电压是以人体允许电流与人体电阻的乘积为依据而确定的。

2.安全电流

安全电流是指人体触电后的最大摆脱电流。

我国一般采用50mA（50HZ）为安全电流值，其触电时间按不超过1s计算，因此这个安全电流也称为50mAs。

通过人体的电流越大，人体的生理反应越明显，感觉越强烈，从而引起心室颤动所需的时间越短，致命的危险性越大。

对工频交流电，按照通过人体的电流大小和人体呈现的不同状态，可将其划分为三种：

⑴感知电流

感知电流指引起人体感知的最小电流。

实验表明，成年男性平均感知电流有效值约为1.1mA，成年女性约为0.7mA。

感知电流一般不会对人体造成伤害，但是电流增大时，感知增强，反应变大，可能造成坠落等间接事故。

⑵摆脱电流

人触电后能自行摆脱电源的最大电流称为摆脱电流。

一般成年男性的平均摆脱电流约为16mA，成年女性约为10mA，儿童的摆脱电流较成年人小。

摆脱电流是人体可以忍受二一般不会造成危险的电流。

若通过人体的电流超过摆脱电流且时间过长会造成昏迷、窒息甚至死亡。

因此摆脱电源的能力会随时间的延长而降低。

⑶致命电流

致命电流是指在较短时间内危及生命的最小电流。

当电流达到50mA以上就会引起心室颤动，有生命危险；100mA以上，则足以致人死亡；30mA以下的电流通常不会有生命危险。

3.人体电阻

当人体接触带电体时，人就被当作一电路元件接入回路。

人体阻抗通常包括外部阻抗（与触电当时所穿衣服、鞋袜和身体的潮湿程度有关，从几千欧至几十兆欧不等）和内部阻抗（与触电者的皮肤阻抗和体内阻抗有关）。

人体阻抗不是纯阻抗，但主要由人体电阻决定，人体电阻也不是一个固定的数值。

一般认为干燥的皮肤在低电压下具有相当高的电阻，约10MΩ。

当电压在500V～1000V时，这一电阻便下降为1000Ω。

一般情况下，人体电阻可按1000Ω～2000Ω考虑。

4.电流对人体的伤害作用

电流对人体的伤害是电气事故中最主要的事故之一。

它的伤害是多方面的，其热效应会造成电灼伤、化学效应，可造成电烙印和皮肤金属化，它产生的磁场对人的辐射会导致头晕、乏力和神经衰弱等。

电流对人体的伤害程度与通过人体电流的大小、种类、频率、持续时间、通过人体的路径及人体电阻的大小等因数有关。

⑴电流大小、持续时间对人体的影响

通过人体的电流越大，致命的危险性就越大。

电流对人体的伤害与电流通过人体时间的长短有关。

通电时间越长，因人体发热出汗和电流对人体组织的电解作用，人体电阻逐渐降低，导致通过人体的电流增大，触电的危险性随之增加。

⑵电源频率对人体的影响

50HZ～60HZ的工频交流电对人体的伤害程度最为严重。

当电源的频率与工频偏离越远，对人体的伤害程度越小。

在直流和高频情况下，人体可以承受更大的电流，但高压高频电流对人体依然是十分危险的。

⑶电压大小的影响

当人体电阻一定时，作用于人体的电压越高，通过人体的电流越大。

实际上通过人体的电流与作用于人体的电压并不成正比，这是因为随着作用于人体电压的升高，人体电阻急剧下降，导致电流迅速增加而对人体的伤害更为严重。

电流路径的影响

电流通过头部会使人昏迷而死亡；通过脊髓会导致截瘫及严重损伤；通过中枢神经或有关部位，会引起中枢神经习题强烈失调而导致残废；通过心脏会造成心跳停止而死亡；通过呼吸系统会造成窒息。

实践证明，从左手至脚是最危险的电流路径；从右手到脚、从手到手也是很危险的路径；从脚到脚是危险较小的路径。

1．2用电安全

1.触电的种类

人体触电有四种不同的情况，分别为单相触电、两相触电、跨步电压触电和悬浮电路上的触电。

⑴单相触电

人体的一部分在接触一根带电相线的同时，另一部分又与大地或零线接触，电流从相线流经人体到地或零线形成回路，称为单相触电。

单相触电的电压为220V。

在触电事故中发生单相触电的情况最多。

⑵两相触电

两相触电指人体的不同部位同时接触两根相线时的触电。

这时不管电网中心是否接地，人体都在线电压的作用下触电，这种触电线电压高，危险性很大。

图1单相触电图2两相触电

⑶跨步电压触电

电器设备发生对地短路、电力线断落接地时，会在周围地面形成一个强电场，其电位分布是电位从接地点向周围扩散，逐渐降低。

当有人跨进这个区域时，分开的两脚间有电位差，电流从一只脚流进，从另一只脚流出而造成触电，这叫跨步电压触电。

图3跨步电压触电

悬浮电路上的触电

市电通过有初次级线圈互相绝缘的变压器后，从次级输出的电压零线不接地，相对于大地处于悬浮状态，若人站在地面上接触其中一根带电导线，一般不会触电。

但在大量的电子设备中，都是以金属底板或印刷电路板做公共接地端，如果操作者身体的一部分接触底板，另一部分接触高电位端，就会造成触电。

因此在这种情况下，一般都要求单手操作。

2.触电的原因及防护

原因：

⑴线路架设不合规格。

⑵用电设备不合要求。

⑶电气操作制度不严格、不健全。

用电不谨慎。

防护：

⑴各种电器的金属外壳必须加接良好的保护接地，并使保护接地的电阻符合要求。

⑵随时检查电器设备内部电路与外壳间的绝缘电阻。

若绝缘电阻不符合要求，要立即停止使用。

⑶在配电盘、开关柜等电源控制处的地面上，应垫上绝缘胶垫或干燥木板

室内线路要保持良好的绝缘导线。

熔丝、电线横截面的选择必须符合电路载流量的要求。

各种用电设备的安装必须按照规定的高度合距离施工。

检修线路前，必须在相线上装好临时接地线或在拉闸处挂上“警告牌”，牌上应写明“有人操作，严禁合闸”字样。

电线起火，首先切断电源，再用黄沙、四氯化碳、二氧化碳等材料灭火，不能在灭火时轻易用水去冲线路和电器。

电器修理工作台上的电路，要用钢管或木槽板配线。

一般不要用塑料套管，因塑料容易被电烙铁烫坏，更不允许不加套管直接在工作台上布线。

电烙铁的电源线不能用塑料软线，应用花线，因塑料软线的绝缘层容易被电烙铁烫坏。

3.抢救方法

发生了人身触电事故，应当立即进行抢救，应当做到：

⑴迅速使触电者脱离电源。

⑵一旦脱离电源要立即就地进行人工呼吸，千万不要长途送往医院或供电部门去抢救。

如果伤势严重需要送医院，在途中也不能停止抢救，抢救越及时，触电者被救活的希望就越大。

4.安全用电技术措施

⑴保护接地

保护接地用于1kV以上的电气设备以及电源中线不直接接地的1kV以下的电气设备。

保护接地是将电气设备的金属外壳及金属支撑物件，用良导体与大地间做良好的联接而成。

通常采用深埋在地下的数根有一定距离而相互用导体联接的角钢、钢管制成接地装置。

一般接地装置的接地电阻不大于4Ω。

⑵保护接零

保护接零适用于三相四线制、中线直接接地的供电习题。

保护接零是将电气设备的金属外壳及金属支撑物件，用良导体同电网的中性线（零线）相联接而成。

采用保护接零后，若电气设备的某相绝缘损坏时，电流经接零线构成的回路而形成短路电流。

短路电流立即将该相的熔丝熔断或使用其他保护元件动作而切断电源，从而消除了触电的危险。

在同一供电系统中，不允许一部分电气设备采用保护接地，而另一部分采用保护接零的方法。

第二章电工工具使用

2．1常用电工工具的使用

正确使用和维护电工工具既能提高工作效率和施工质量，又能减轻劳动强度，保证操作安全和延长电工工具使用寿命。

1、试电笔

试电笔主要用来检查低压电气设备或低压线路是否带电。

常用验电器外形有钢笔式、旋具式。

一般钢笔式、旋具式的电笔，是由金属探头、氖管、安全电阻、笔尾的金属体、弹簧和观察小窗组成，谈话与后端外部的金属部分相接触，如左图所示。

低压验电笔的检测电压范围为60V～500V，它的主要功能包括：

⑴区分火线和零线：

电笔的氖管发亮为火线，不亮为零线。

⑵区分交流电和直流电：

两个电极同时亮为交流电，一个电极亮为直流电。

⑶判断电压的高低：

若氖管发光暗红、轻微亮，则电压较低；如果氖管发光黄红色、很亮，则电压较高；一般低于36V氖管就不发光。

安全知识：

⑴使用电笔前，一定要在有电的电源上检查氖泡能否正常发光。

⑵在明亮的光线下测试时，往往不易看清氖泡的辉光，所以应当避光检测。

⑶电笔的金属探头只能承受很小的扭矩，使用时应特别注意，以免损坏。

电笔不可受潮，不可随意拆穿或受到剧烈震动，以保证测试可靠。

使用电笔时，应防止人体与金属带电体的直接接触，更要防止手指皮肤触及笔尖金属体，以免触电。

图5电笔的握法

2、电工刀

电工刀在电工安装维修中主要用来切削导线的绝缘层、电缆绝缘、木槽板等。

普通的电工刀由刀片、刀刃、刀把、刀挂等构成。

不用时，应把刀片收缩到刀把内。

电工刀的规格有大号、小号之分。

六号刀片长112毫米；小号刀片长88毫米。

有的电工刀上带有锯片和锥子，可用来锯小木片和锥孔。

电工刀没有绝缘保护，禁止带电作业。

电工刀在使用时应避免切割坚硬的材料，以保护刀口。

刀口用钝后，可用油石磨。

如果刀刃部分损

坏较重，可用砂轮磨，但须防止退火。

使用电工刀时，切忌面向人体切削，如右图所示。

用电工刀剖削电线绝缘层时,可把刀略微翘起一些，用刀刃的圆角抵住线芯。

切忌把刀刃垂直对着导线切割绝缘层，因为这样容易割伤电线线芯。

电工刀刀柄无绝缘保护，不能接触或剖削带电导线及器件。

新电工刀刀口较钝，应先开启刀口然后再使用。

电工刀使用后应随即将刀身折进刀柄，注意避免伤手。

使用电工刀时，刀口应朝外剖削，在剖削绝缘导线的绝缘层时，必须使圆弧状刀面贴在导线上，这样刀口就不会损伤芯线。

由于电工刀的刀柄是不绝缘的，应注意不得在带电导体