电工基础培训第一讲.docx
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电工基础培训第一讲
电工基础培训
一、电源的基础知识
1、常见的产生电压原因。
A、摩擦起电：
如冬天疏头发
B、导线切割磁场：
导线从磁场内的磁力线内划过在导线两端产生电压，发电机与电动机都基于磁场与电流的关系原理设计。
C、化学反应电流：
如电池等
二、一些基本概念
1、电路最常见基本物理量：
电流、电压、电阻、功率。
电压：
两物体或两点间的电位差叫电压。
用U表示，单位：
V或伏。
电流：
电荷有规则定向移动形成电流。
用I表示，单位：
A或安。
电阻：
导体对电流的阻碍作用就叫导体的电阻。
用R表示，单位：
Ω或欧母。
电功率：
单位时间内电流所作的功称为电功率。
用P表示，单位：
W或瓦。
2、换算关系
电压U=IR=P/I
电流I=U/R=P/U
电阻R=U/I=P/I2
功率P=UI=I2R
公式中的2表示平方。
三、常见电流的种类及特征
1、直流电：
方向不随时间变化的电流叫直流。
直流电在电子电路用得最多。
2、交流电：
大小和方向都随时间做周期性的变化，这种电流叫做交变电流简称交流。
在动力配电及电网系统中用得最多。
3、安全电压：
交直流的安全电压是36V，人在接触低于36V的电源时因通过人体的电流较小可以自行脱离电源而不会发生触电事故。
人体允许电流30mA，人体致命电流在50mA。
4、中国的市电特征：
220V交流供电，50HZ频率周期，即每秒钟电压正负交替变50次。
四、电网系统供电基础
1、电网的供电方式：
大型水力发电站的输电过程如上图所示，从发电站发出的交流电首先由变电所1中的输电变压器把电压升到220伏，然后输送到远处的中心变电所2，在那里输电变压器把电压降为10千伏，送到下属各变电所，在变电所3由输电变压器再把电压降为35千伏。
然后输送给下一级变电所4，变电所4又用输电变压器把电压降为10千伏，再送至各用户的变电所5，最后将电压变为380伏／220伏，供给用电设备使用。
从大型水力发电站发出的电力，经过输电线路送到用户，中间要经过五次变换电压（一升、四降）。
对于中、小型电站来说，中间变换电压的次数就少一些，这要根据发电视发出的电压、输送线路的远近等具体情况来确定。
2、为什么会选择超高压远程输电?
因为高压供电在最大限度的减少线路损耗。
导线都有电阻（除超导体外）,所以电流通过任何导线都会产生热,导致功率的损失.设导线的电阻为R,根据功率的公式可得出在导线上的功率损失为:
P损=I^2*R
所以减小功率损失的方法有两种:
1、减小导线的电阻；2、减小导线中的电流。
第一种方法因为不能很好地实现而放弃，所以只好采用第二种方法。
由于输送电能的功率不能任意减小，根据公式：
P=UI
可知，要保证在功率不变的情况下减小导线中的电流，只有提高电压。
所以远距离输送电能一般采用高压输电的方法。
五、常用的供配电系统
1、三相三线制
现代电力系统中的供电方式几乎全是采用三相正弦交流电，三相三线制就是无中线N。
2、三相四线制
相线（线）
低压供配电系统中普遍采用三相四线制。
低压配电系统即普通的民用电源线路都为三相四线制，即三根火线、一根零线，这个是供电部分，为了安全还必须加上保护地，完整的线路都应该为三相5线。
三相中的三条火线之间电压都为AC380V，每条火线与零线间的电压都为220V，小功率的用电设备都为AC220V，用电量达到5000W左右时，一般都会考虑使用AC380V三相供电。
三相四线制中的各线路色标：
A—黄色
B—绿色
C—红色
N—蓝色
G保护地—黄绿双色
3、普通民用供电
电压：
AC220V
民用的小功率供电（如照明、家用电器等）都采用市电220V，其实220V亦是从3相4线制的供电线路上提取，A、B、C每相与零线间的电压都为220V，分为220V供电时，功率分配必须使三相尽量平衡，如下图所示：
220V
4、供电系统中地线的作用
由于供电系统中的零线实际上是与大地相连的，故零线的电位与大地是相等的，一般带有金属外壳的设备都是使用三叉接头，其实三叉头中的地线是与外壳相连的，当金属外壳带电时或有感应电压时，可以通过地线释放掉金属外壳的电压，从而保护人身安全。
也可以使用多个设备间保持零线的等电位，避免相互电击或干扰。
六、触电事故原理与预防
1、直接触电：
最常见的触电情况：
人体的某一点（皮肤）接触到电源的某条火线或带电点，身体的脚或是手又与大地、或门窗、墙壁等物体接触，由于人体不是绝缘体，所以电流会从人体流过，便产生触电事故。
在市电的供电回路中，实际上零线是接地的，主要也是为了安全的考虑，在变电站的变压器端，零线实际上是接入大地的。
这样可以使零线与大地保持等电位，这样即使碰到零线也不会触电。
如果零线不接地，零与地会存在电压差，那样零也会一起带电。
直接触电的预防：
A、不带电控作：
在电路施工时要一定先断电拉铡刀，在要碰触到电源线时先用电笔测量一下是否带电，即便零线也应该用电笔量一下。
B、做好绝缘：
在情况复杂的线路施工或非要带电施工时（原则上不允许），务必做好绝缘，脚上穿厚胶底鞋，除了手与线路接触外（单条线），身体的任何位置不能与任何物体接触，便不会发生触电事故。
如下图：
2、间接触电
间接触电主要有跨步电压触电和接触电压触电。
虽然危险程度不如直接触电的情况，但也应尽量避免。
防护的方法是将设备正常时不带电的外露可导电部分接地，并装设接地保护等。
跨步电压：
是指人行走在附近有漏电故障的地方时，由于人站时两脚间的电压不同，且不绝缘，电流就会流经人体。
接触电压触电：
当人站在发生漏电设备且接地不良的设备旁边，手接触到漏电设备就会发生接触电压触电。
如下图：
图中的电脑主机电源线由于线不合格，没有接地线，外机壳会经过内部的分布电容（电容是通交隔直的），将电压传递到机壳，机壳就带电，如以上情况就发生接触触电。
良好的接地能预防接触电压触电。
3、触电的紧急措施
发生直接触电事故时，应在第一时间内，使用绝缘材料如干木棒、塑料棒、PVC、桌凳等材料将事故人与带电物分开。
严禁直接使用手接触事故人。
马上通知医务人员。
七、常用供电线路的用料与选材
常用的供电线材：
1、铝芯线：
铝芯线较便宜，但内阻大，乘载的功率小，容易氧化，现在已经较少用。
2、铜芯线：
铜芯线较贵，但内阻小，乘载的功率大，耐久性高，在标准化的用电场都应该用铜芯线。
2、如何设计选择铜芯线的大小：
线径的大小一般都是根据要负载的电流大小决定线材的大小：
对于单相电路而言，电机功率的计算公式是：
P=IUcosφ，
相电流I=P/U/cosφ；
式中：
I为相电流，它等于线电流
P为电机功率
U为相电压，一般是220V
cosφ是功率因素，即设备的有效功率参数是多少，一般电动机取0.75
对于三相平衡电路而言，三相电机功率的计算公式是：
P=1.732IUcosφ。
由三相电机功率公式可推出线电流公式：
I=P/1.732/U/cosφ
式中：
P为电机功率
U为线电压，一般是380V
cosφ是功率因素
计算出来了线电流了就可以根据电流大小和其他的条件选择导线。
查阅如下对应表：
500V单芯橡皮、聚氯乙烯绝缘电线长期允许载流量
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