電氣安裝及維修知識

1、電氣安裝及維修知識電工基礎(chǔ)知識1. 直流電直流電流是指電流方向不隨時(shí)間變化的電流。如我公司整流供給電解槽的電流。2. 交流電交流電流是指大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流。通常所指的交流電是正弦交流電，其電壓表達(dá)式為：Ua=U msi n （2 ft + ），其中最大值 Um、頻率 f、初相角被稱為正弦交流電的三要素。我們通常講的交流電壓值為有效值 U = U m/ 2。我公司生產(chǎn)所用的交流電為線電壓有效值為 380V ，頻率為 50Hz 的低壓三相交流電和線電壓有效 值為 35kV ，頻率為 50Hz 的高壓三相交流電。對稱三相交流電在任一時(shí)刻其三相電源的相位互差 120 角，在星形接線中，

2、其線電壓為相電壓的3 倍，線電流等于相電流，在三角形接線中，其線電壓等于相電壓，線電流為相電流的3 倍。關(guān)于三相交流電的計(jì)算應(yīng)考慮相位運(yùn)用平行四邊形法則，不能進(jìn)行簡單的數(shù)字運(yùn)算。3. 電流密度通過導(dǎo)體橫截面上單位面積的電流大小叫做電流密度，用J 表示。4. 電阻電阻是反映導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量。它與導(dǎo)體的材料、長短、粗細(xì)有關(guān)，可用公式表示為：R p丄，其中p為電阻率，與導(dǎo)體材料有關(guān)；I為導(dǎo)體的長度；S為S導(dǎo)體的截面積。電阻的串聯(lián)： R= Ri + R2 + Rn電阻的并聯(lián)： 1/R = 1/R1 + 1/ R 2+-+ 1/ R n5. 電容電容器是兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體，是儲存

3、電荷的器件。在交流電路中，電容先從電源中吸取能量進(jìn)行充電，再將電能送回電源進(jìn)行放電，如此反復(fù)，不斷進(jìn)行能量交換；因此其在一個(gè)周期內(nèi)并不消耗電功率。為表征其能量交換的大小，將其瞬時(shí)功率的最大值定義為無功功率Qc,Qc=UIsinU為電壓有效值，I為電流有效值，?為U與I的夾角，在純電容電路中?二90。6. 部分電路的歐姆定律在一段不包含電源的電路中，電流與這段電路上的電壓成正比，與這段電路的電阻成反比，用公式表示為I U。R7.節(jié)點(diǎn)電流定律流進(jìn)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之和等于流出這個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之和。這也可表述為：在電路的任一節(jié)點(diǎn)處電流的和為零。8.回路電壓定律叮叮小文庫電路中任一回路內(nèi)電壓降的和等于此回路

4、中電源電動(dòng)勢的和。9. 有功功率、無功功率、視在功率、功率因素2叮叮小文庫在正弦交流電路中，瞬時(shí)功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均功率稱為有功功率，即為電路從電源吸取的凈功率，單相交流電路有功功率的計(jì)算式為：P= UlcosU 為電壓有效值， I 為電流有效值， ?為 U 與 I 的夾角。交流電路中的電感或電容是不消耗電能的，它們與電源之間只進(jìn)行能量互換，我們把其能量交換的規(guī)模叫做無功功率，單相交流電路有功功率的計(jì)算式為：Q= UlsinU 為電壓有效值， I 為電流有效值，?為U 與 I 的夾角。在具有電阻和電抗的交流電路中，電壓與電流有效值的乘積稱為視在功率，即s=UI = pLQ 2 。交流電路中電

5、壓與電流之間的相位差?的余弦叫功率因數(shù)，也叫力率，它是交流電P路中有功功率與視在功率的比值，即cos ? = 。功率因數(shù)低說明電路中的無功功率大，S這就降低了設(shè)備的利用率。二.電機(jī)與變壓器1 變壓器變壓器是運(yùn)用電磁感應(yīng)原理制做的。它具有變換電壓、電流、和阻抗參數(shù)的功能。我公司的兩種主要變壓器為電力變壓器和整流變壓器。油浸變壓器的主要部件為：油箱、鐵芯、繞組。為保護(hù)變壓器，常在油箱和油枕的 連管中安放氣體繼電器 ( 也叫瓦斯繼電器 ) 。油箱內(nèi)的變壓器油起著絕緣和散熱作用。理想變壓器的變比:U1匕N iU2IiN 2三相電力變壓器的額定電流的計(jì)算 :SSNUNIN3UN ，其中為額定容量，為額定

6、線電壓有效值， I N 為線電流有效值。2. 異步電動(dòng)機(jī). 異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。. 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理：定子繞組通入三相交流電流時(shí)，三相合成磁勢在電機(jī)鐵芯內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子有相對運(yùn)動(dòng)，則在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)必將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，又由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體短路閉合，因此轉(zhuǎn)子各導(dǎo)體內(nèi)必有感應(yīng)電流流過。轉(zhuǎn)子因此成為通電導(dǎo)體，在旋轉(zhuǎn)磁場中受電磁力的作用而隨旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)。但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速不等于同步轉(zhuǎn)速。. 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速i為極對數(shù)。f為電源的頻率。同步轉(zhuǎn)速ni 與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n =60f/p,pn之差稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率，用S表示，= i-n)/ n

7、i。 . 電動(dòng)機(jī)的銘牌S (n數(shù)據(jù)：額定功率 PN： 在額定工況下運(yùn)行時(shí)，軸上輸出的機(jī)械功率。定子額定電壓UN： 在額定工況下運(yùn)行時(shí)，加在定子繞組上的線電壓。定子額定電流IN : 在額定工況下運(yùn)行時(shí)，定子繞組的線電流。額定頻率 fN : 電動(dòng)機(jī)所用電源的頻率。額定轉(zhuǎn)速 nN： 電機(jī)在額定工況下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。此外，電機(jī)銘牌還標(biāo)出額定工況時(shí)電機(jī)的功率因素cos ? N，效率 n N，繞組接法，溫升，絕緣等級等。3叮叮小文庫對于三相異步電動(dòng)機(jī)，這些額定值之間有下述關(guān)系：PN '-“3U N I NN COS N?異步電動(dòng)機(jī)的非正常運(yùn)行：a. 電源電壓不正常如果電源電壓高出額定電壓較多，有可能

8、使激磁電流接近或超過電動(dòng)機(jī)的額定電流，使電動(dòng)機(jī)無法帶負(fù)載運(yùn)行、功率因素下降、損耗增加、效率下降、溫升提高。當(dāng)電源電壓低于額定電壓時(shí)，激磁電流下降，鐵損耗減少。當(dāng)電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行時(shí)，效率上升，功率因素增加，運(yùn)行性能變好；但當(dāng)電動(dòng)機(jī)重載運(yùn)行時(shí)，將使電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩減小很多，電機(jī)將運(yùn)行不穩(wěn)定甚至停止轉(zhuǎn)動(dòng)，定子電流可能增大到超過額定電流，燒壞定子繞組。b. 電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行 .對星形接法的電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)前電源一線或電機(jī)定子繞組一相斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)無起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，不能起動(dòng)；對三角形接法的電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)電源一線斷開，電動(dòng)機(jī)也無起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，不能起動(dòng)，但若定子繞組一相斷線，電動(dòng)機(jī)能產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，能空載或輕載起動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)

9、后正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生斷相（電源或定子繞組斷一相），這時(shí)電動(dòng)機(jī)便作為單相或兩相電動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，但電機(jī)的轉(zhuǎn)矩下降，轉(zhuǎn)差率增大，轉(zhuǎn)子電流和定子電流明顯上升。. 我公司的幾種電機(jī)調(diào)速方式a.滑差電機(jī)調(diào)速滑差電動(dòng)機(jī)由拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和測速電機(jī)及反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成，通過調(diào)節(jié)電磁轉(zhuǎn)差離合器的勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，屬無級調(diào)速，為保持輸出軸轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，采用測速電機(jī)配合負(fù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行控制。如鍋爐爐排電動(dòng)機(jī)。b.變頻調(diào)速變頻調(diào)速采用在電動(dòng)機(jī)供電回路中串入變頻器以改變電機(jī)供電頻率降低同步轉(zhuǎn)速的辦法達(dá)到調(diào)速的目的。常用變頻器為交一直一交變頻，即將交流電源通過整流電路變換為直流，再將直流通過逆變電路變換為交流電源，在逆

10、變時(shí)通過控制電路對輸出交流電源的頻率進(jìn)行控制。如PVC 干燥新增抽風(fēng)機(jī)電機(jī)。. 電容式單相電動(dòng)機(jī)電容式單相電動(dòng)機(jī)的定子有兩個(gè)繞組（主繞組和副繞組），它們的空間位置互差90 電角。副繞組串接一電容器后與主繞組并接于電源，電容器使副繞組電流移相，電動(dòng)機(jī)近似兩相電動(dòng)機(jī)狀態(tài)工作。換接一相繞組在電源上的接線可使轉(zhuǎn)向改變。三.低壓電器1. 刀形開關(guān)：低壓刀形開關(guān)包括隔離刀開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)和負(fù)荷開關(guān)。A.開啟式負(fù)荷開關(guān)：俗稱膠木閘刀開關(guān)，適用于交流電壓380V 、電流 60A 及以下的線路中，主要作為一般照明、電熱等回路的控制開關(guān)用，三極開關(guān)適當(dāng)降低容量后，可作為小型交流電動(dòng)機(jī)（ 380V 、 5.5k

11、W 及以下）的手動(dòng)不頻繁操作的直接起動(dòng)及分?jǐn)嘤?，與熔絲配合具有短路保護(hù)作用。若負(fù)載為電動(dòng)機(jī)時(shí)，開關(guān)的額定電流不應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)額定電流的3 倍。B. 封閉式負(fù)荷開關(guān)：又稱鐵殼開源，主要用于各種配電裝置中供手動(dòng)不頻繁地快速接通和分?jǐn)鄮ж?fù)荷的電路，具有短路保護(hù)作用。交流380V 、60A 及以下等級的封閉4叮叮小文庫式負(fù)荷開關(guān)還可作為15kW 以下交流電動(dòng)機(jī)的不頻繁接通和分?jǐn)嘤?。若?fù)載為電動(dòng)機(jī)時(shí)，開關(guān)的額定電流不應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)額定電流的2 倍。C. 隔離刀開關(guān)：主要用于交流額定電壓380V 、直流額定電壓440V 、額定電流 1500A 及以下裝置中。對裝有滅弧罩的隔離刀開關(guān)，可作為不頻繁地手動(dòng)接通和分

12、斷不大于其額定電流的電路；但普通隔離刀開關(guān)不可以帶負(fù)荷操作。2.低壓斷路器：低壓斷路器又稱為自動(dòng)開關(guān)或自動(dòng)空氣開關(guān)，在正常情況下可以作為不頻繁地接通和斷開電路以及控制電動(dòng)機(jī)使用，并具有過載、短路、欠壓等保護(hù)功能。低壓斷路器由觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、自由脫扣機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置和各種脫扣器組成。低壓斷路器的一般選擇原則：a. 斷路器額定電壓線路額定電壓b. 斷路器欠壓脫扣器額定電壓 =線路額定電壓c. 斷路器分勵(lì)脫扣器額定電壓二控制電源電壓d. 斷路器殼架等級的額定電流線路計(jì)算負(fù)載電流e. 斷路器脫扣器額定電流線路計(jì)算電流f. 斷路器的額定短路通斷能力線路中最大短路電流g. 線路末端單相對地短路對地電流

13、1.5 倍斷路器瞬時(shí)（或短路時(shí)）脫扣器整定電流h. 斷路器的應(yīng)符合安裝條件、保護(hù)性能及操作方式的要求3. 熔斷器：熔斷器是利用過載或短路電流熔斷熔體（熔絲或熔片）來分?jǐn)嚯娐返囊环N電器。它可用來保護(hù)電路、配電電器、控制電器和用電設(shè)備，免受短路電流（對用電設(shè)備也包括過電流）而損壞。熔斷器熔體的選擇：a. 對照明和電熱設(shè)備，線路上熔體的額定電流應(yīng)大于（如高壓汞燈、鈉燈等可取負(fù)載的 1.5 倍系數(shù)）或等于（如白熾燈、熒光燈等）所有電器具的額定電流之和。b.對于綜合性負(fù)荷回路，可按下式來選擇1RN1MN1MQ (式中： IRN 為熔體額定電流；IMQ 為回路中最大一臺電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流；IM 為回路中最大

14、的總負(fù)荷電流；I MN 為回路中最大一臺電動(dòng)機(jī)的額定電流。C.對單臺電動(dòng)機(jī)，熔體的額定電流為lRN =a IN 式中 IN 為電動(dòng)機(jī)額定電流；a 為起動(dòng)系數(shù)，取1.52.5 , 重載及全壓直接啟動(dòng)時(shí)取最大值，輕載、降壓起動(dòng)時(shí)取小值，不能滿足起動(dòng)要求時(shí)可適當(dāng)放大，但不超過3。4. 交流接觸器：接觸器用來頻繁地接通和分?jǐn)嘟恢绷髦麟娐芳按笕萘靠刂齐娐?，并可?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)路離控制，主要控制對象為電動(dòng)機(jī)。交流接觸器安裝前的檢查a. 檢查接觸器銘牌及線圈上的技術(shù)數(shù)據(jù)是否符合實(shí)際使用要求。.b.用手推動(dòng)接觸器的活動(dòng)部分，要求動(dòng)作靈活無卡阻現(xiàn)象。c.清除鐵芯極面上的防銹油。d.檢查并調(diào)整觸點(diǎn)的工作參數(shù)（開距、超程、初

15、壓力和終壓力等），并使接觸器觸點(diǎn)動(dòng)作同步。e. 檢查接觸器在 85%額定電壓時(shí)能否正常動(dòng)作，會不會卡??；在失壓或電壓過低時(shí)能不能釋5叮叮小文庫放。f. 檢測接觸器的絕緣電阻。5. 熱繼電器：熱繼電器是利用電流通過熱元件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時(shí)限動(dòng)作的一種繼電器，當(dāng)負(fù)載電流超過允許值時(shí)，熱繼電器動(dòng)作，對電器設(shè)備起過負(fù)荷保護(hù)作用。新型熱繼電器還帶有斷相保護(hù)、溫度補(bǔ)償、動(dòng)作脫扣指示等功能。熱繼電器由雙金屬片、熱元件、觸點(diǎn)系統(tǒng)、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、整定電流裝置、復(fù)位按鈕等組成。熱繼電器不能作短路保護(hù)；熱繼電器額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)額定電流；熱元件的整定電流通常調(diào)整到電動(dòng)機(jī)額定電流的 0.951.05 倍，此時(shí)整定電流

16、還應(yīng)留有一定的上下限調(diào)整范圍；熱繼電器周圍環(huán)境溫度與被保護(hù)設(shè)備周圍環(huán)境溫度的差別不應(yīng)超過1525 C，如前者較后者高出1525 C 時(shí)，應(yīng)調(diào)換大一號等級的熱元件，若低1530 C 時(shí)應(yīng)調(diào)換小一號等級的熱元件。四.高壓電器1. 高壓少油斷路器：SN10 10I、II 型少油斷路器主要由基架、傳動(dòng)系統(tǒng)及油箱三部分組成。絕緣油的主要作用是熄滅電弧。少油斷路器正常運(yùn)行時(shí)的檢查：a. 油色、油位正常，本體各充油部位不應(yīng)有滲漏。b. 瓷套管清潔，無破損裂紋。c. 各連接頭接觸良好，無發(fā)熱松動(dòng)。d. 絕緣拉桿及拉桿絕緣子完好無缺。e. 分合閘機(jī)構(gòu)指示正確。f. 操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱蓋關(guān)閉嚴(yán)密。g. 分合閘線圈無焦味。

17、h. 二次線路部分無受潮、銹蝕現(xiàn)象。少油斷路器有下列情況之一者，應(yīng)立即停電退出運(yùn)行：a. 套管有嚴(yán)重破損和放電現(xiàn)象。b. 滅弧室冒煙。c. 內(nèi)部有異常響聲。d. 噴油或過熱。e. 樁頭熔化，引線熔斷等。2.高壓隔離開關(guān)：隔離開關(guān)沒有專用的滅弧裝置，不能用來接通和切斷負(fù)荷電流及短路電流。其主要用途為：a. 隔離電源。將電氣設(shè)備與帶電的電源隔離，以保證被隔離的電氣設(shè)備與電源之間有明顯的斷開點(diǎn)，斷開點(diǎn)間應(yīng)具有可靠的絕緣。b. 改變運(yùn)行方式。在雙母線的電路中，利用隔離開關(guān)將電氣設(shè)備或供電線路從一組母線切換到另一組母線上去。c.接通或斷開小電流電路，如電壓互感器、避雷器等電路。五.電工測量儀表1. 萬用

18、表：指針式萬用表主要由表頭（測量機(jī)構(gòu)）、測量線路、轉(zhuǎn)換開關(guān)、電池、面板以及表殼等組成。6叮叮小文庫萬用表使用方法及注意事項(xiàng)：a.測量前應(yīng)認(rèn)真檢查表筆位置，紅色表筆應(yīng)接在標(biāo)有“+”號的接線柱上（內(nèi)部電池為負(fù)極），黑色表筆應(yīng)接在標(biāo)有“- ”號的接線柱上（內(nèi)部電池為正極）。b.根據(jù)測量對象，將轉(zhuǎn)換開關(guān)撥到相應(yīng)檔位。c.讀數(shù)時(shí)，要根據(jù)測量的對象在相應(yīng)的標(biāo)尺讀取數(shù)據(jù)。2. 鉗形電流表：是利用電流互感器的原理制成的。鉗形電流表的使用方法及注意事項(xiàng)：a. 在使用前弄清是交流還是交直流兩用鉗形表。b. 測量前應(yīng)先估計(jì)被測電流的大小，決定量程，或先用最大量程，再逐步調(diào)小。測量后應(yīng)將量程檔位調(diào)至最大處。c.被測導(dǎo)

19、線應(yīng)置于鉗形窗口中央。d.鉗口在測量時(shí)閉合要緊密。e.在測量小電流時(shí)，可將被測電路的導(dǎo)線繞幾圈，再放進(jìn)鉗形表鉗口內(nèi)進(jìn)行測量，實(shí)際電流值為鉗形表的讀數(shù)除以導(dǎo)線纏繞的圈數(shù)。3. 電壓互感器電壓互感器正常工作時(shí)可看作一臺空載運(yùn)行的降壓變壓器，其工作原理和變壓器相同。電壓互感器的變比為 :UiNjU2電壓互感器一次側(cè)應(yīng)裝設(shè)熔斷器；在運(yùn)行中的電壓互感器上工作時(shí)，嚴(yán)禁造成二次側(cè)短路；電壓互感器的鐵芯、外殼和每一級次都必須可靠接地。4. 電流互感器電流互感器的主要結(jié)構(gòu)和工作原理和變壓器相似。它的原邊繞組由一匝或幾匝截面較大的導(dǎo)線構(gòu)成，且串聯(lián)在一次側(cè)線路中；副邊繞組的匝數(shù)較多，導(dǎo)線截面積較小，并與阻抗較小的儀

20、表的電流線圈串聯(lián)成閉合回路；電流互感器運(yùn)行時(shí)相當(dāng)于變壓器的副邊短路運(yùn)行情況。電流互感器的變比為：K I1N2。 丨 2Ni電流互感器在運(yùn)行中或帶電切換儀表時(shí)，絕對不允許副邊繞組開路；電流互感器副繞組和鐵芯均應(yīng)可靠接地。六.常用電氣規(guī)范1?低壓電器與母線連接時(shí)，連接處不同相的母線最小電氣間隙應(yīng)符合以下規(guī)定：UW 500V 時(shí)，最小電氣間隙 10mm ； 500V vU< 1200V時(shí)，最小電氣間隙 14mm 。低壓斷路器的接線應(yīng)符合下列要求：裸露在箱體外部且易觸及的導(dǎo)線端子應(yīng)加絕緣保護(hù)；有半2?導(dǎo)體脫扣裝置的低壓斷路器其接線應(yīng)符合相序要求，脫扣裝置的動(dòng)作應(yīng)可靠。3.電磁起動(dòng)器安裝前的檢查應(yīng)

21、下列要求：電磁起動(dòng)器熱元件的規(guī)格應(yīng)與電動(dòng)機(jī)的保護(hù)特性相匹配；熱繼電器的電流調(diào)節(jié)指示位置應(yīng)調(diào)整在電動(dòng)機(jī)的額定電流值上，并應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行定值校驗(yàn)。4.爆炸危險(xiǎn)環(huán)境內(nèi)采用的低壓電纜和絕緣導(dǎo)線，其額定電壓必須高于線路的工作電壓且不得低于 500V ，絕緣導(dǎo)線必須敷設(shè)于鋼管內(nèi)；電氣工作中性線絕緣層的額定電壓應(yīng)與相線電壓相同，并應(yīng)在同一護(hù)套或鋼管內(nèi)敷設(shè)。5. 當(dāng)在磚石結(jié)構(gòu)中安裝電氣照明裝置時(shí)應(yīng)采用預(yù)埋吊鉤、螺栓、螺釘、膨脹螺栓、尼7叮叮小文庫龍塞或塑料塞固定，嚴(yán)禁使用木楔。6. 在變電所內(nèi)，高壓、低壓配電設(shè)備及母線的正上方不應(yīng)安裝燈具。燈具不得直接安裝在可燃構(gòu)件上；當(dāng)燈具表面高溫部位靠近可燃物時(shí)應(yīng)采取隔熱、散熱措施。7?8.室外安裝的燈具，距地面的高度不宜小于3m；當(dāng)在墻上安裝時(shí)，距地面的高度不應(yīng)小于 2.5m 。9.插座的接線應(yīng)符合下列要求：a.單相兩孔插座，面對插座的右孔或上孔與相線相接，左孔或下孔與零線相接；單相三孔插座，面對插座的右孔與相線相接，左孔與零線相接。b.單相三孔、三相四孔及三相五孔插座的接地線或接零線均應(yīng)接在上孔。插座的接地端子不應(yīng)與零線端子直接連接。c.當(dāng)交流、