中职初等教育校本教材照明电路.docx

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中职初等教育校本教材照明电路

第一章照明电路安装与维修

知识目标：

1、理解常用导线的选用和导线的连接。

2、了解常用电光源的基本知识，理解典型照明灯具如白炽灯、普通荧光灯、节能型荧光灯、碘钨灯、高压汞灯、高压钠灯等的结构与安装维修的基本知识。

3、掌握照明配电板的器材结构、安装技术及相关知识。

4、了解家庭配电线路及器材选用的基本知识。

技能目标：

1、初步学会正确使用常用电工工具；会选用合适工具进行单线线头的连接和处理。

2、初步学会简单的电工识图基本技能。

3、会安装白炽灯、荧光灯和高压汞灯，并能排除其典型故障。

4、初步学会正确选择家庭配电线路及相关器材。

项目1导线的选用与导线的连接

学习目标：

任务

要求

1

识别导线的材料、种类和用途，导线的选择计算。

了解常用导线的材料及用途和掌握常用的导线选择。

2

进行导线的处理与连接。

掌握常见的导线处理和接法。

相关知识：

1、导电材料：

铜、铝、刚

铜作为导电材料的相关知识

特点：

铜是最重要、最常用的导电材料。

具有导电性能好，耐腐蚀和很高的可锻性和延展性特点

用途：

铜分软铜和硬铜两种，硬铜机械强度较高，常用于电车滑触线、架空电力线。

软铜用作电线、电缆的线芯

铝作为导电材料的相关知识：

特点：

铝作为导电材料的铝是杂质含量不超过5%的电解铝，其导电性能仅次于铜，铝在氧气中易氧化

分类：

硬铝用作电缆的铝芯、电线和母线

软铝常用作电线

钢作为导电材料的相关知识:

特点：

钢是最便宜的导电材料，有很高的机械强度，但导电性能不如铝和铜，导电性能差容易腐蚀

用途：

主要用于接地线

2、导线的种类

（1）、裸导线：

无外部绝缘保护层的导线叫做裸导线

（2）橡皮绝缘导线:

橡皮绝缘导线是在裸导线外包一层橡胶，再包一层编织层。

橡皮电缆主要是供室内敷设用。

它主要的型号及用途如下表：

型号

名称

主要用途

BX

铜芯橡皮线

交流电压250V和500V的电路中

BXR

铜芯橡皮软线

交流额定电压500V

BXS

双芯橡皮线

交流电压250V，用于绝缘子上使用

BXH

铜芯橡皮花线

额定电压250V

BLX

铝芯橡皮线

交流电压250V和500V的电路中

BXG

铜芯穿管橡皮线

交流电压500V或直流电压1000V,管内敷设

BLXG

铝芯穿管橡皮线

交流电压500V或直流电压1000V,管内敷设

（3）聚氯乙烯绝缘导线:

型号和用途如下表（表6-15）：

R代表软铜线，V代表聚氯乙烯绝缘，S代表双绞，B代表扁型，P代表屏蔽。

1、RV——聚氯乙烯绝缘单芯软线，最高使用温度65℃，最低使用温度-15℃，工作电压交流250V，直流500V，用作仪器和设备的内部接线。

2、RVB：

平行多股软线（扁的），就象家里经常用的电话线裸线，只是其中的芯线和RVV芯线一致，两根芯线是平行包在护套中的，通常是一个护套两根

3、RVS：

对绞多股软线，就是将RVB的软芯撕开，对绞后即可。

通常是两根对绞。

4、RVSP：

双绞屏蔽线。

5、RVVB：

聚氯乙烯护套软线（扁型），标准GB/T5023.5-2008/IEC60227-5：

2003。

6、RVV：

多股软线，就是芯线由多股铜丝组成，RVV线是弱电系统最常用的线缆，其芯线根数不定，有单根的，也有多根的，外面也有护套。

但是芯线之间的排列没有特别要求。

7、RVVP：

铜芯聚氯乙烯绝缘屏蔽聚氯乙烯护套软电缆，又叫做电气连接抗干扰软电缆，额定电压250V/450V。

8、BVVR是铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套软电线，有外护层；BVR是铜芯聚氯乙烯绝缘软电线，只有绝缘层，无外护层。

通常说的双塑线是指BVV系列，第一个V是指聚氯乙烯绝缘，第二个V是指聚氯乙烯护套，如果是BV系列则是指单塑线。

3、导线的选择

导线的选择：

选择导线截面的原则：

（1）要有承受最低机械强度的要求，如导线的自重及风、雪、冰封等而不至于断线。

导线中的计算负荷电流不大于其长期连续负荷允许载流量；

（2）导线应能满足负载长时间通过正常工作的最大电流的需要；

（3）导线上的电压损失不超过规定的允许电压降。

一般公用电网电压降不得超过额定电压的5%：

按机械强度选择导线截面：

铜线ｍｍ２

铝线ｍｍ２

绝缘线

裸线

绝缘线

裸线

铜芯铝绞线

室内

1

--

2.5

--

室外

6

10

10

25（高压35）

16

注：

接户线必须用绝缘线，铜芯线不小于４ｍｍ２，铝芯线不小于6ｍｍ２。

注意：

导线应能满足负载长时间通过正常工作的最大电流的需要；既按导线的安全电流选择：

导线必须能够承受负载电流长时间通过所引起的温升，不能因过热而损坏绝缘。

导线所允许长时间通过的最大电流称为该截面的安全载流量。

同一截面的导线在不同敷设条件下的安全载流量是不一样的。

各种导线的安全载流量是可以查表，通过计算负载的实际电流，再通过查表就可以得出导线截面。

4、导线的处理与连接

单层绝缘线的剖削：

多层绝缘线的剖削：

多层绝缘线分层剥切，每层的剥切方法与单层绝缘线相同。

对绝缘层比较厚的导线，采用斜剥法，即像削铅笔一样进行剥切。

塑料护套线绝缘层的剥削：

绞合连接：

绞合连接是指将需连接导线的芯线直接紧密绞合在一起。

铜导线常用绞合连接。

1）单股铜导线的直接连接

①小截面单股铜导线连接方法如图所示，先将两导线的芯线线头作X形交叉，再将它们相互缠绕2一3圈后扳直两线头，然后将每个线头在另一芯线上紧贴密绕5~6圈后剪去多余线头即可。

②大截面单股铜导线连接方法如图所示，先在两导线的芯线重叠处填入一根相同直径的芯线，再用一根截面约1.5mm2的裸铜线在其上紧密缠绕，缠绕长度为导线直径的1〔暗左右，然后将被连接导线的芯线线头分别折回，再将两端的缠绕裸铜线继续缠绕5一6圈后剪去多余线头即可。

2）单股铜导线的分支连接

单股铜导线的丁字分支连接如图所示，将支路芯线的线头紧密缠绕在干路芯线上5~8圈后剪去多余线头即可。

对于较小截面的芯线，可先将支路芯线的线头在干路芯线上打一个环绕结，再紧密缠绕5~8圈后剪去多余线头即可。

单股铜导线的＋字分支连接如上图所示，将上下支路芯线的线头紧密缠绕在干路芯线上5~8圈后剪去多余线头即可。

可以将上下支路芯线的线头向一个方向缠绕，也可以向左右两个方向缠绕。

3）多股铜导线的直接连接

多股铜导线的直接连接如图所示，首先将剥去绝缘层的多股芯线拉直，将其靠近绝缘层的约1/3芯线绞合拧紧，而将其余2/3芯线成伞状散开，另一根需连接的导线芯线也如此处理。

接着将两伞状芯线相对着互相插入后捏平芯线，然后将每一边的芯线线头分作3组，先将某一边的第1组线头翘起并紧密缠绕在芯线上，再将第2组线头翘起并紧密缠绕在芯线上，最后将第3组线头翘起并紧密缠绕在芯线上。

以同样方法缠绕另一边的线头。

4）多股铜导线的分支连接

一种方法如图所示，将支路芯线90度折弯后与干路芯线并行（a），然后将线头折回并紧密缠绕在芯线上即可（b）

另一种方法如上图所示，将支路芯线靠近绝缘层的约1/8芯线绞合拧

紧，其余7/8芯线分为两组（a）,一组插入干路芯线当中，另一组放在干

路芯线前面，并朝右边按图（b）所示方向缠绕4～5圈。

再将插入干路芯线当中的那一组朝左边按图（c）所示方向缠绕4~5圈，连接好的导线如图（d）所示。

5）双芯或多芯电线电缆的连接

双芯护套线、三芯护套线或电缆、多芯电缆在连接时，应注意尽可能将各芯线的连接点互相错开位置，可以更好地防止线间漏电或短路。

（a）所示为双芯护套线的连接情况

（b）所示为三芯护套线的连接情况

（c）所示为四芯电力电缆的连接情况。

6）其它连接方法简介

紧压连接

紧压连接是指用铜或铝套管套在被连接的芯线上，再用压接钳或压接模具压紧套管使芯线保持连接。

铜导线‘一般是较粗的铜导线）和铝导线都可以采用紧压连接，铜导线的连接应采用铜套管，铝导线的连接应采用铝套管。

紧压连接前应先清除导线芯线表面和压接套管内壁上的氧化层和粘污物，以确保接触良好。

铝导线虽然也可采用绞合连接，但铝芯线的表面极易氧化，日久将造成线路故障，因此铝导线通常采用紧压连接。

圆套管

椭圆套管

铜导线与铝导线进行连接

当需要将铜导线与铝导线进行连接时，必须采取防止电化腐蚀的措施。

因为铜和铝的标准电极电位不一样，如果将铜导线与铝导线直接绞接或压接，在其接触面将发生电化腐蚀，引起接触电阻增大而过热，造成线路故障。

常用的防止电化腐蚀的连接方法有两种。

一种方法是采用铜铝连接套管。

铜铝连接套管的一端是铜质，另一端是铝质，如下图（a）所示。

使用时将铜导线的芯线插入套管的铜端，将铝导线的芯线插入套管的铝端，然后压紧套管即可，如下图（b）所示。

用铜铝套管连接铜铝线

另一种方法是将铜导线镀锡后采用铝套管连接。

由于锡与铝的标准电极电位相差较小，在铜与铝之间夹垫一层锡也可以防止电化腐蚀。

具体做法是先在铜导线的芯线上镀上一层锡，再将镀锡铜芯线插入铝套管的一端，铝导线的芯线插入该套管的另一端，最后压紧套管即可，如下图所示。

用铝套管连接铜铝线

实训

（一）

实训器材

电工刀或剥线钳、钢丝钳、导线压接钳、塑料硬线、塑料软线、塑料护套线、橡皮线、花线、橡套电缆、铅包线、漆包线、七股导线、铝套管、铜铝套管。

实训步骤

（1）导线绝缘层的剖削训练。

剖削导线绝缘层，并将有关记录记入下表中。

导线种类

导线型号规格

剖削长度

剖削工艺要点

塑料硬线

塑料软线

塑料护套线

橡皮线

花线

橡套电缆

漆包线

（2）导线线头连接训练。

将常用导线进行连接，并将连接情况记入下表中。

导线种类

导线型号规格

连接方式

线头长度

绞合圈数

密缠长度

线头连接工艺要点

单股芯线

直线连接

单股芯线

T型连接

七股芯线

直线连接

七股芯线

T型连接

漆包线

直接连接

项目2常用的照明电路安装与维修

相关知识：

1、认识常用的电光源

常用电光源的类型、典型接线原理图、外形结构与特点

类型

典型接线原理图

外形结构

特点

白炽灯

一个开关控制一个灯

结构简单，价格低功率因素高，使用维修方便，但光效低，寿命短，不耐振，耗能。

适用于开关频繁、照度要求不高的场合

两个开关在两个地方控制一个灯

碘钨灯

发光效率高，寿命长，温度高，适用于大面积照明场合。

普通荧光灯

光效较高，寿命长，光色好，附件较多不耐频繁开关，适用于办公室、会议室、酒店等。

节能型荧光灯

光效高，节能，适用于一般小面积照明。

LED灯

工作电压为6~24V,所以线路中应串入降压变压器

高效、节能、环保、安全、寿命特长。

成本较高。

适用场合广泛

高压汞灯

自整流式白炽灯，外整流式在白炽灯电路上串入镇流器

光效好，寿命长，价格高启动时间长，功率因数低。

适用于广场、车站、码头车间等。

高压钠灯

光效高，寿命长穿透性好，适用于雾天的广场、车站、码头等。

金属卤化物灯

光效高，显色性好寿命短，启动设备复杂。

适用于广场、体育馆、车站、码头等。

2、照明灯具安装工艺要求

照明灯具安装的一般要求：

各种灯具、开关、插座及所有附件，都必须安装牢固可靠，应符合规定的要求。

壁灯及吸顶灯要牢固地敷设在建筑物的平面上；吊灯必须装有吊线盒，每只吊线盒一般只允许装一盏电灯（双管日光灯和特殊吊灯除外），日光灯和较大的吊灯必须采用金属链条或其他方法支持。

灯具与附件的连接必须正确可靠。

照明灯控制常有下列两种基本形式：

一种是用一只单连开关控制一盏灯，其电路如图所示。

接线时，开关应接在相线（火线）上，这样在开关切断后，灯头就不会带电，以保证使用和维修的安全。

另一种是用两只双连开关，在两个地方控制一盏灯，其电路如图所示。

这种形式通常用于楼梯或走廊上，在楼上楼下或走廊两端均可控制灯的接通和断开。

1．白炽灯的安装

白炽灯亦称钨丝灯泡，灯泡内充有惰性气体，当电流通过钨丝时，将灯丝加热到白炽状态而发光，白炽灯的功率一般在15～300W。

因其结构简单、使用可靠、价格低廉、便于安装和维修，故应用很广。

室内白炽灯的安装方式常有吸顶式、壁式和悬吊式三种

下面以悬吊式为例介绍其具体安装步骤:

（1）安装圆木。

（2）安装吊线盒。

（3）安装灯头。

（4）安装开关。

（5）常见故障与处理方法。

白炽灯线路比较简单，检修起来也比较容易。

2．日光灯的安装

日光灯又称荧光灯，它是由灯管、启辉器、镇流器、灯座和灯架等部件组成的。

在灯管中充有水银蒸气和氩气，灯管内壁涂有荧光粉，灯管两端装有灯丝，通电后灯丝能发射电子轰击水银蒸气，使其电离，产生紫外线，激发荧光粉而发光。

日光灯发光效率高、使用寿命长、光色较好、经济省电，故也被广泛使用。

日光灯按功率分，常用的有6W、8W、15W、20W、30W、40W等多种；按外形分，常用的有直管形、U形、环形、盘形等多种；按发光颜色分，又分有日光色、冷光色、暖光色和白光色等多种。

日光灯的安装方式有悬吊式和吸顶式，吸顶式安装时，灯架与天花板之间应留15mm的间隙，以利通风

体安装步骤如下：

（1）安装前的检查。

安装前先检查灯管、镇流器、启辉器等有无损坏，镇流器和启辉器是否与灯管的功率相配合。

特别注意，镇流器与日光灯管的功率必须一致，否则不能使用。

（2）各部件安装。

悬吊式安装时，应将镇流器用螺钉固定在灯架的中间位置；吸顶式安装时，不能将镇流器放在灯架上，以免散热困难，可将镇流器放在灯架外的其他位置。

将启辉器座固定在灯架的一端或一侧边上，两个灯座分别固定在灯架的两端，中间的距离按所用灯管长度量好，使灯脚刚好插进灯座的插孔中。

吊线盒和开关的安装与白炽灯的安装方法相同。

（3）电路接线。

各部件位置固定好后，进行接线。

接线完毕要对照电路图仔细检查，以防接错或漏接。

然后把启辉器和灯管分别装入插座内。

接电源时，其相线应经开关连接在镇流器上，通电试验正常后，即可投入使用。

（4）常见故障及处理方法。

由于日光灯的附件较多，故障相对来说比白炽灯要多。

3、照明配电板安装工艺

照明配电板装置是用户室内照明及电器用电的配电点，输入端接在供电部门送到用户的进户线上，它将计量、保护和控制电器安装在一起，便于管理和维护，有利于安全用电。

单相照明配电板一般由电度表、控制开关、过载和短路保护器等组成，要求较高的还装有漏电保护器。

（1）闸刀开关的安装。

闸刀开关的作用是控制用户电路与电源之间的通断，在单相照明配电板上，一般采用胶盖瓷底闸刀开关。

开关上端的一对接线端子与静触头相连，规定接电源进线，这样，当闸刀拉下时，刀片和熔丝上就不带电，保证了装换熔丝的安全。

安装固定闸刀开关时，手柄一定要向上，不能平装，更不能倒装，以防拉闸后，手柄由于重力作用而下落，引起误合闸。

（2）单相电度表的安装。

电度表又称电能表，是用来对用户的用电量进行计量的仪表。

按电源相数分有单相电度表和三相电度表，在小容量照明配电板上，大多使用单相电度表。

①电度表的选择。

选择电度表时，应考虑照明灯具和其他用电器具的总耗电量，电度表的额定电流应大于室内所有用电器具的总电流，电度表所能提供的电功率为额定电流和额定电压的乘积。

②电度表的安装。

单相电度表一般应安装在配电板的左边，而开关应安装在配电板的右边，与其他电器的距离大约为60mm。

安装位置如图3.12所示。

安装时应注意，电度表与地面必须垂直，否则将会影响电度表计数的准确性。

③电度表的接线。

单相电度表的接线盒内有四个接线端子，自左向右为①、②、③、④编号。

接线方法是①、③接进线，②、④接出线，接线方法如图3.13所示。

也有的电度表接线特殊，具体接线时应以电度表所附接线图为依据。

（2）插座、开关和灯座的安装工艺与要求

电源插座是各种用电器具的供电点，一般不用开关控制，只串接瓷保险盒或直接接入电源。

单相插座分双孔和三孔，三相插座为四孔。

照明线路上常用单相插座，使用时最好选用扁孔的三孔插座，它带有保护接地，可避免发生用电事故。

明装插座的安装步骤和工艺与安装吊线盒大致相同。

先安装圆木或木台，然后把插座安装在圆木或木台上，对于暗敷线路，需要使用暗装插座，暗装插座应安装在预埋墙内的插座盒中。

插座的安装工艺要点及注意事项如下：

①两孔插座在水平排列安装时，应零线接左孔，相线接右孔，即左零右火；垂直排列安装时，应零线接上孔，相线接下孔，即上零下火。

三孔插座安装时，下方两孔接电源线，零线接左孔，相线接右孔，上面大孔接保护接地线

②插座的安装高度，一般应与地面保持1.4m的垂直距离，特殊需要时可以低装，离地高度不得低于0.15m，且应采用安全插座。

但托儿所、幼儿园和小学等儿童集中的地方禁止低装。

③在同一块木台上安装多个插座时，每个插座相应位置和插孔相位必须相同，接地孔的接地必须正规，相同电压和相同相数的插座，应选用统一的结构形式，不同电压或不同相数的插座，应选用有明显区别的结构形式，并标明电压。

④开光的安装工艺和插座安装工艺一样，只是开关接线只能接在相线上，不能接在零线上。

螺丝口灯座的灯泡其螺旋套只能接在零线上,不能接在火线上。

实训

（二）

实训目的

通过照明线路的安装与维修的实践技能训练，使学生掌握电工的基本操作工艺、常用电路的安装及工作原理等。

要求与注意事项

1、打开单相电度表的盒盖，注意1、3接电源，2、4接负载。

2、将实训设备空气开关、灯座、插座与单相电度表固定在网孔板上，按图接线，并自我检查一遍。

3、接头连接：

零线直接进灯座，火线经开关后再进灯座；零线、火线直接进插座。

导线必须铺得横平、竖直和平服，线路应整齐、美观，符合工艺要求。

4、经老师检查确认接线正确后，接通电源，操作开关，观察实训结果。

1.一开关控制一盏白炽灯并装有一插座的护套线照明电路的安装

（1）电气原理图

（2）配电板安装接线图

XS

EL

SA

N

L

QS

101

b）安装接线图

（3）实训器材

电工刀或剥线钳、钢丝钳、一字螺丝刀、十字螺丝刀、电能表、闸刀、熔断器、灯座、插座、开关、1.5mm2导线（红蓝种颜色）、实验板。

（4）步骤

1）检测所用电器元件。

2）定位及划线。

3）按b）图固定元器件（对于接线盒要注意开口方向），要求布局合理。

4）根据a）图在配电板上进行明线布线，要求：

①板面导线必须横平、竖直尽可能避免交叉。

②几条护套线平行敷设时，应紧密，线与线之间不能有明显的空隙。

（护套线勒直的方法是：

用纱团果捏后来回勒平，使之挺直。

）

③护套线转弯成圆弧直角时，转弯圆度不能过小，以免损伤导线，转弯前后距转弯30～50mm处应各用一个线卡。

④护套线不可在线路上直接连接，可通过接线盒或借用其它电器的接线桩来连接线头。

⑤护套线进入明线盒前30～50mm处应安装一个线卡，盒内应留出剖削2～3次的剖削长度。

⑥布线时，严禁损伤线芯和导线绝缘层。

5）布线完工后，先检查护套线布局的合理性，然后按电路要求将元器件面板装上，注意接点不得松动。

6）通电前，必须先清理接线板上的工具、多余的器件以及断线头，以防造成短路和触电事故。

然后对配电板线路的正确性进行全面地自检（用万用表电阻档），以确保通电一次性成功。

7）通电试车,将控制板的电源线接入电表箱各自电度表的出线端，征得指导老师同意，并有老师接通电源，和现场监护，方可通电。

注意操作时的安全。

实训（三）

2.两开关控制一日光灯，并装有一只插座的护套线照明电路的安装

（1）电气原理图

L

S

SA2

L

N

1

1

1

1

XSCZ

Kw.h

1

2

3

4

SA1

QS

FU

灯管

a）电气原理图

（2）配电板安装接线图

XS

EL

SA1

N

L

QS

SA2

LS

b）安装接线图

（3）实训器材

（同实训一）

（4）步骤

（略）

实训（四）

3．三个开关控制一个灯，并装有一只插座的护套线照明电路的安装。

学生按前面的所学的知识自己设计本实训，依照前面实训画出电气原理图、配电板安装接线图。