电工技术实训教案

电工技术实训教案 实训 课题

室内配线的基本操作 总计时 2天 实训 目的

(1)了解室内配线的类型,方式和技术特点. (2)学会瓷瓶,塑料护套线和线管的配线方法. 实训 内容

1. 室内配线的基本知识. 2. 瓷瓶配线.

3. 塑料护套线的配线方法. 4.线管的配线方法. 主要仪器设备

电工工具1套;攻丝,套丝,弯管工具1套,自制木台1个,常用瓷瓶,瓷(塑料)夹板,铝片卡,塑料卡,槽板,塑料护套线,线管,导线若干. 讲解与示范

1.室内配线的基本知识

(1)室内配线的类型.室内配线就是敷设室内用电器具,设备的供电和控制线路.室内配线有明线安装和暗线安装两种.明线安装是指导线沿墙壁,天花板,梁及柱子等表面敷设的安装方法.暗线安装是指导线穿管埋设在墙内,地下,顶棚里的安装方法.

(2)室内配线的主要方式.室内配线的主要方式通常有瓷(塑料)夹板配线,瓷瓶配线,槽板配线,护套线配线,电线管配线等.照明线路中常用的是瓷夹板配线,槽板配线和护套线配线;动力线路中常用的是瓷瓶配线,护套线配线和电线管配线.目前瓷瓶配线使用较少,多用塑料槽板配线和护套线配线.

(3)室内配线的技术要求.室内配线不仅要使电能传送安全可靠,而且要使线路布置正规,合理,整齐,安装牢固,其技术要求如下:

①所用导线的额定电压应大于线路的工作电压.导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设环境的条件.导线的截面应满足供电安全电流和机械强度的要求,一般的家用照明线路选用2.5 mm2的铝心绝缘导线或1.5 mm2的铜心绝缘导线为宜.

②配线时应尽量避免导线接头.必须有接头时,应采用压接和焊接,并用绝缘胶布将接头缠好.要求导线连接和分支处不应受到机械力的作用,穿在管内的导线不允许有接头,必要时尽可能把接头放在接线盒或灯头盒内.

③配线时应水平或垂直敷设.水平敷设时,导线距地面不小于2.5m;垂直敷设时,导线距地面不小于2m.否则,应将导线穿在钢管内加以保护,以防机械损伤.同时所配线路要便于检查和维修.

④当导线穿过楼板时,应设钢管加以保护,钢管长度应从离楼板面2m高处至楼板下出口处.导线穿墙要用瓷管保护,瓷管两端的出线口伸出墙面不小于1Omm,这样可以防止导线和墙壁接触,以免墙壁潮湿而产生漏电现象.当导线互相交叉时,为避免碰线,在每根导线上均应套塑料管或其他绝缘管,并将套管固定紧,以防其发生移动.

⑤为了确保安全用电,室内电气管线和配电设备与其他管道,设备间的最小距离都有明确规定,

详见表2-1.施工时如不能满足表中所列距离,则应采取其他的保护措施. (4)室内配线的主要工序.

①按设计图纸确定灯具,插座,开关,配电箱,启动装置等设备的位置. ②沿建筑物确定导线敷设的路径,穿越墙壁或楼板时的具体位置.

③在土建未涂灰前,在配线所需的各固定点打好孔眼,预埋绕有铁丝的木螺钉,螺栓或木砖. ④装设绝缘支持物,线夹或管子. ⑤敷设导线.

⑥处理导线的连接,分支和封端,并将导线出线接头和设备相连接. 2.瓷瓶配线

(1)使用场合.瓷瓶有鼓形,蝶形,针形和悬式等多种.由于它机械强度大,绝缘性能好,价格低廉,主要用于电压较高,电量较大,比较潮湿的明线或室外配线场所.如发电厂,变电所用得较多.目前,在楼宇暗线配线中已基本不用瓷瓶配线. (2)瓷瓶配线的步骤与工艺要求. ①定位. ②画线. ③凿眼.

④安装木榫或埋设缠有铁丝的木螺钉. ⑤埋设保护管. ⑥固定瓷瓶. ⑦导线的绑扎.

(3)瓷瓶配线的注意事项.

①在建筑物的侧面或斜面配线时,必须将导线绑扎在瓷瓶的上方. ②导线在同一平面有曲折时,瓷瓶必须装设在导线曲折角的内侧. ③导线在不同的平面上曲折时,在凸角的两面应装设两个瓷瓶.

④导线分支时,必须在分支点处设置瓷瓶,用以支持导线;导线互相交叉,应在靠近建筑物表面的那根导线上套瓷管保护. 3.塑料护套线的配线方法

(1)使用场合.塑料护套线是一种将双芯或多芯绝缘导线并在一起,外加塑料保护层的双绝缘导线,具有防潮,耐酸,耐腐蚀及安装方便等优点.广泛用于家庭,办公等室内配线中.塑料护套线一般用铝片或塑料线卡作为导线的支持物,直接敷设在建筑物的墙壁表面,有时也可直接敷设在空心楼板中.

(2)护套线配线的步骤与工艺要求. ①画线定位.

a.确定起点和终点位置,用弹线袋画线.

b.设定铝片卡的位置,要求铝片卡之间的距离为150～300mm.在距开关,插座,灯具的木台50mm处及导线转弯两边的80mm处,都需设置铝片卡的固定点.

②铝片卡或塑料卡的固定.铝片卡或塑料卡的固定应根据具体情况而定.在木质结构,涂灰层的墙上,选择适当的小铁钉或小水泥钉即可将铝片卡或塑料卡钉牢;在混凝土结构上,可用小水泥钉钉牢,也可采用环氧树脂粘接.

③敷设导线.为了使护套线敷设得平直,可在直线部分的两端各装一副瓷夹板.敷线时,先把护套线一端固定在瓷夹内,然后拉直并在另一端收紧护套线后固定在另一副瓷夹中,最后把护套线依次夹入铝片卡或塑料卡中.护套线转弯时应成小弧形,不能用力硬扭成直角. 4.线管的配线方法

(1)使用场合.把绝缘导线穿在管内敷设,称为线管配线.线管配线有耐潮,耐腐,导线不易遭受机

械损伤等优点.适用于室内,外照明和动力线路的配线.

线管配线有明装式和暗装式两种.明装式表示线管沿墙壁或其他支撑物表面敷设,要求线管横平竖直,整齐美观;暗装式表示线管埋入地下,墙体内或吊顶上,不为人所见,要求线管短,弯头少.

(2)线管配线的步骤与工艺要点.

①线管的选择.选择线管时,通常根据敷设的场所来选择线管类型;根据穿管导线截面和根数来选择线管的直径.

②防锈与涂漆.为防止线管年久生锈,在使用前应将线管进行防锈涂漆. ③锯管.根据使用需要,必须将线管按实际需要切断.

④钢管的套丝与攻丝.在利用线管布线时,有时需要进行管子与管子,管子与接线盒之间的螺纹连接.为线管加工内螺纹的过程称为攻丝;为线管加工外螺纹的过程称为套丝.

⑤弯管.根据线路敷设的需要,在线管改变方向时需将管子弯曲.管子的弯曲角度一般不应小于90°,其弯曲半径可以这样确定:明装管至少应等于管子直径口的6倍;暗装管至少应等于管子的直径的10倍.

⑥布管.管子加工好后,就应按预定的线路布管.具体的步骤与工艺如下: a.固定管子. b.管子的连接. c.管子接地. d.装设补偿盒. 实训 课题

常用照明电路的安装 总计时 1天 实训 目的

(1)熟悉常用照明灯具,学会电压表,电流表的使用方法. (2)掌握开关,插座的安装方法.

(3)熟练掌握日光灯照明电路的安装与检修方法. 实训 内容

1. 照明光源及电气元件. 2. 白炽灯照明电路的安装. 3. 日光灯照明电路的安装. 4. 临时照明电路的安装. 主要仪器设备

常用灯具,灯座,插座,开关1套;电压表,电流表,万用表,单相电度表各1只;电工工具1套;自制木台1个,导线若干. 讲解与示范

1.照明光源及电气元件

(1)白炽灯.白炽灯为热辐射光源,是靠电流加热灯丝至白炽状态而发光的.白炽灯有普通照明灯泡和低压照明灯泡两种.普通灯泡额定电压一般为220V,功率为10～1000W,灯头有卡口和螺口之分,其中1OOW以上者一般采用瓷质螺纹灯口,用于常规照明.低压灯泡额定电压为6～36V,功率一般不超过1OOW,用于局部照明和携带照明.

白炽灯由玻璃泡壳,灯丝,支架,引线,灯头等组成.在非充气式灯泡中,玻璃泡内抽成真空;而在充气式灯泡中,玻璃泡内抽成真空后再充入惰性气体.

白炽灯照明电路由负荷,开关,导线及电源组成.安装方式一般为悬吊式,壁式和吸顶式.而悬吊式又分为软线吊灯,链式吊灯和钢管吊灯.白炽灯在额定电压下使用时,其寿命一般为1000h,当电压升高5%时寿命将缩短50%;电压升高l0%时,其发光率提高17%,而寿命缩短到原来的28%.反之,如电压降低20%,其发光率降低37%,但寿命增加一倍.因此,灯泡的供电电压以低于额定值为宜.

(2)荧光灯.荧光灯(又称日光灯)靠汞蒸气放电时辐射的紫外线去激发灯管内壁的荧光物质,使之发出可见光.

荧光灯由灯管,灯架,镇流器,起辉器(启 相线动器)及电容器等组成,接线如图所示. 中性线其工作原理是:当日光灯接通电源后,电源电压经过镇流器,灯丝加在起辉器的两端,引起起辉器辉光放电而导通.此时线路接通,灯丝与镇流器,起辉器串接在电路中,灯丝发热,发射出大量的电子;起辉器停止辉光放电,冷却断开.就在起辉器断开的一瞬间,镇流器线圈因自感现象产生感应电动势,它与电源电压同时加在灯管的两端,使灯管内惰性气体被电离而引起弧光放电.随着灯管内温度升高,液态汞汽化游离,引起汞蒸气弧光放电而发出肉眼看不见的紫外线,紫外线激发灯管内壁的荧光粉后,发出近似日光的灯光.

荧光灯具有结构简单,光色好,发光效率高,寿命长,耗电量低等优点,在电气照明中被广泛采用. (3)高压汞灯.高压汞灯分为荧光高压汞灯和自镇流高压汞灯两种.荧光高压汞灯(带外接镇流器)是一种在玻璃泡内表面涂有荧光粉的高压汞蒸气放电灯;而自镇流高压汞灯是利用钨丝绕在石英管的外面做镇流器,并与放电管串联后装入高压汞灯的玻璃泡内,工作时利用它可限制放电管电流,同时发出可见光.高压汞灯发光效率高,亮度大,耐振性较好,广泛用于工厂车间,街道广场,车站码头,建筑工场等场所的一般照明.高压汞灯接线如图所示. 高压汞灯在使用时应注意以下几点:

①灯泡必须与符合要求的镇流器配套使用. ②从启动到稳定工作大约需要4～lOmin.

③高压汞灯熄灭后,不能立即再次启动,必须待灯丝冷却,灯泡内汞气压力降低(一般约5～lOmin)后,才允许再次启动.

④使用时电压跌落超过5%可能导致高压汞灯熄灭,因此电流电压波动不宜过大.

(4)高压钠灯.高压钠灯是利用高压钠蒸气放电,发出金白色光,其辐射光的波长集中在人眼感受较灵敏的范围内.

(5)金属卤化物灯.金属卤化物灯是在高压汞灯的基础上,为改善光色而发展起来的一种新型电光源.具有光色好,发光效率高等特点.若在高压汞灯放电管内添加某些金属卤化物,这些金属卤化物在管壁的工作温度下(约700oC～1 000oC)大量蒸发,使金属卤化物不断循环,在电弧放电时提供相应的金属蒸气,就会发出该金属特征光谱线,使这些光线接近于太阳光线,这样就改善了光色.选择不同的金属卤化物,便可得到各种不同光色的金属卤化物灯.

(6)氙灯.氙灯是一种弧光放电灯,氙灯启动时需要比工作时高得多的电压,因此,启动时需要采用触发器,电路中接有镇流器,以稳定放电管的工作.氙灯有长弧氙灯和短弧氙灯之分.

①长弧氙灯的外壳为圆柱形的石英玻璃管,两端各封接有一个棒状钍钨电极,内部充有高纯度氙气,具有功率大,光色白,亮度高等特点,故有\小太阳\之称,常作为广场,车站,机场照明使用,目前最大功率可达300kW以上.

②短弧氙灯的外壳为球状或椭圆状石英管,两端各封接有一个钍钨电极,管内充氙气,具有弧隙短,亮度大而集中的特点,常用于彩色摄影照明和特种仪器光源,功率可达到几十千瓦.

(7)碘钨灯.碘钨灯是一种热辐射光源,灯管内充入适量的碘,管壁温度可达250度以上,灯管由耐高温的石英玻璃制成,灯丝沿玻璃管轴向安装,电源引线由两端接出.通电后,在高温作用下,

从钨丝蒸发出来的钨分子向管壁扩散,分解的碘分子与钨化合成碘化钨,当碘化钨移动到灯丝附近时,又分解成碘和钨,而钨又被送回到灯丝,使碘又回到温度较低的管壁周围,再与蒸发出来的钨分子化合为碘化钨,这样不断循环,使灯丝得以提高工作温度,发出耀眼的光.碘钨灯的主要特点是:体积小(是同功率普通灯泡的1/100),寿命长(约为同功率普通灯泡的1.5倍),光色好,光效高,使用方便.碘钨灯主要用于工厂,车间,会场和广告灯箱中.碘钨灯在点燃瞬间,启动电流为工作电流的5倍,启动时间约为0.1 S.

(8)三基色节能荧光灯.三基色节能荧光灯具有光色柔和,显色性好的特点.其管内

壁涂有稀土三基色荧光粉,发光效率可比普通荧光灯提高30%左右,是白炽灯的5～7倍.其工作原理与普通荧光灯相似,可与电感型镇流器配套使用,也可与电子镇流器配套使用.常用外形有直管型,单U型和H型等,H型节能荧光灯为预热式阴极气体放电灯,由两根顶部相通的玻璃管组成,管内壁有稀土三基色荧光粉,三螺旋状灯丝(阴极)和灯头.H型灯与电感式镇流器配套使用时,将启辉器装在灯头塑料外壳内并与灯丝连接好,另两根灯丝引线由灯脚引出. (9)手提低压安全灯.低压照明灯的电源必须由专用照明变压器供电,这种变压器必须是双绕组,不能使用自耦变压器进行降压.安装时,变压器的高,低压侧都应安装熔断器,而低压侧的一端必须要接地(接零). 2.白炽灯照明电路的安装

室内用白炽灯通常有吸顶式,壁式和悬吊式3种. (1)白炽灯安装的主要步骤与工艺要求. ①木台的安装. ②挂线盒的安装. ③灯座的安装. ④开关的安装.

⑤插座的安装.插座的种类很多,按安装位置分,有明插座和暗插座;按电源相数分,有单相插座和三相插座;按插孔数分,有两孔插座和三孔插座.目前新型的多用组合插座或接线板更是品种繁多,将两眼与三眼,插座与开关,开关与安全保护等合理地组合在一起,既安全又美观,在家庭和宾馆得到了广泛地应用. (2)白炽灯安装使用注意事项.

①相线和零线应严格区分,将零线直接接到灯座上,相线经过开关再接到灯头上.对螺口灯座,相线必须接在螺口灯座中心的接线端上,零线接在螺口的接线端上,千万不能接错,否则就容易发生触电事故.

②用双股棉织绝缘软线时,有花色的一根导线接相线,没有花色的导线接零线.

③导线与接线螺钉连接时,先将导线的绝缘层剥去合适的长度,再将导线拧紧以免松动,最后环成圆扣.圆扣的方向应与螺钉拧紧的方向一致,否则旋紧螺钉时,圆扣就会松开.

④当灯具需接地(或零)时,应采用单独的接地导线(如黄绿双色)接到电网的零干线上,以确保安全.

(3)白炽灯电路的常见故障与处理. 3.日光灯照明电路的安装

(1)日光灯线路的安装方法.接线时,起辉器座上的两个接线桩分线别与两个灯座中的一个接线桩连接.一个灯座中余下的一个接线桩与电源的中性线连接,另一个灯座中余下的接线桩与镇流器的一个线头相连,而镇流器的另一个线头与开关的一个接线桩连接,而开关另一个接线桩与电源的相线连接.镇流器与灯管串联,用于控制灯管电流.起辉器本质是带有时间延迟性的断路器.电容器并联于氖泡两端,由于镇流器是一个电感性负载,而荧光灯的功率因数很低,不利于节约用电.为提高荧光灯的功率因数,可在荧光灯的电源两端并联一只电容器.

电路接好后,合上开关,应看到启辉器有辉光闪烁,灯管在3s内正常发光.如果发现灯管不发光,

说明电路或灯管有故障,应进行简单的故障分析,其步骤如下:

①用测电笔或万用表检查电源电压是否正常.确认电源有电后,闭合开关,转动起辉器,检查起辉器与起辉器座是否接触良好.如果仍无反应,可将起辉器取下,查看起辉器座内弹簧片弹性是否良好,位置是否正确,若不正确可用旋具拔动,使其复位.

②用测电笔或万用表检查起辉器座上有无电压,如有电压,则起辉器损坏的可能性很大,可以换一只起辉器重试.

③若测量起辉器座上无电压,应检查灯脚与灯座是否接触良好,可用两手分别按住两个灯脚挤压,或用手握住灯管转动一下.若灯管开始闪光,说明灯脚与灯座接触不良,可将灯管取下来,将灯座内弹簧片拨紧,再把灯管装上.若灯管仍不发光,应打开吊盒,用测电笔或万用表检查吊盒上有无电压.若吊盒上无电压,说明线路上有断路,可用试电笔检查吊盒两接线端,如试电笔均发亮,说明吊盒之前的零线断路. (2)安装注意事项.

①镇流器,起辉器和荧光灯管的规格应相配套,不同功率不能互相混用,否则会缩短灯管寿命造成启动困难.当选用附加线圈的镇流器时,接线应正确,不能搞错,以免损坏灯管. ②使用荧光灯管必须按规定接线,否则将烧坏灯管或使灯管不亮. ③接线时应使相线通过开关,经镇流器到灯管. (3)目光灯电路的常见故障及处理方法. 4.临时照明电路的安装

家庭,办公,建筑工地,外景地等场所有时需要临时照明,电气技术人员应能根据需 要快速,合理,安全地安装临时照明电路.

安装临时照明电路的工作原理,安装方法,安装步骤与常规的室内照明电路相同.但 由于电路是临时的,应特别注意以下几点:

(1)单相电源要就近引入,并在安全,防雨的地方加空气开关或刀开关. (2)导线要选择绝缘性能优良的正规产品.

(3)室内导线高度离地面2m以上,室外导线高度离地面2.5m以上. (4)导线与导线,导线与接线桩之间的连接要采取防拉断措施. (5)线路中金属外壳应可靠接地.

(6)大功率灯具要远离易燃,易爆物品. 实训 课题

白炽灯两地控制线路的安装 总计时 1天 实训 目的

(1)进一步训练室内照明电路的安装.

(2)掌握白炽灯两地控制线路的设计与安装方法. 实训 内容

1. 一只单联开关控制一盏灯. 2. 两只双联开关控制一盏灯.

3. 两只双联开关和一只三联开关在三个地方控制一盏灯. 主要仪器设备

自制木台1块;三联开关1只,双联开关2只,单联开关1只,刀开关1只;白炽灯3只;万用表1

只;电工工具1套;导线若干. 讲解与示范

1.用一只单联开关控制一盏灯.开关必须接在相线端.转动开关至\开\电路接通,灯亮;转动开关至\关\电路断开,灯熄灭,灯具不带电.

2.用两只双联开关控制一盏灯.用两只双联开关在两个地方控制一盏灯,常用于楼梯和走廊上.在电路中,两个双联开关通过并行的两根导线相连接,不管开关处在什么位置,总有一条线连接于两只开关之间.如果灯现在处于熄灭状态,转动任一个双联开关即可使灯点亮;如果灯现在处于点亮状态,转动任一个双联开关,可使灯熄灭.从而实现了\一灯两控\

3.用两只双联开关和一只三联开关在三个地方控制一盏灯,也常用于楼梯和走廊上. 实训 课题

小型配电板的安装 总计时 1天 实训 目的

(1)掌握单相电度表的安装和接线方法. (2)掌握小型配电板的配线与安装方法. 实训 内容

1.小型配电板的安装. 2.小型配电箱的安装. 主要仪器设备

单相电度表,三相电度表各l只,空气开关,普通刀开关,插座,熔断器等各2只,木制工作台2块,交流电流表,电压表,频率表各1只,电工工具1套,导线若干. 讲解与示范 1.电度表

(1)单相交流电度表的接线方法.交流电能的测量大多采用感应系电度表.单相电度表有专门的接线盒.接线盒内设有4个端钮.电压和电流线圈在电表出厂时已在接线盒中连好.单相电度表共有4个接线桩,从左至右按1,2,3,4编号,配线时,只需按l,3端接电源,2,4端接负载即可(少数也有l,2端接电源,3,4端接负载的,接线时要参看电表的接线图).若负载电流很大或电压很高,则应通过电流或电压互感器才能接入电路.接线应按电流互感器的初级与负载串联,次级与电度表的电压线圈并联的原则.

(2)三相电度表的接线方法.三相电度表是按两表法测功率的原理,采用两只单相电度表组合而成的.三相电度表的接线方法依据三相电源线制的不同略有不同.

对于直接式三相三线制电度表,从左至右共8个接线桩,1,4,6接进线,3,5,8接出线,2,7可空着;对直接式三相四线制电度表,从左至右共有11个接线桩,1,4,7为A,B,c三相进线,10为中性线进线,3,6,9为3根相线出线,11为中性线出线,2,5,8可空着.对于大负荷电路,必须采用间接式三相电度表,接线时需配2～3个同规格的电流互感器. (3)使用电度表的注意事项.

①不允许将电度表安装在负载小于10%额定负载的电路中. ②不允许电度表经常在超过额定负载值125%的电路中使用.

③使用电压互感器,电流互感器时,其实际功耗应乘以相应的电流互感器及电压互感器的变比.

2.自动空气开关

自动空气开关又称自动空气断路器,是低压配电网络和电力拖动系统中一种非常重要的电器.它具有操作安全,使用方便,工作可靠,安装简单,动作值可调,分断能力较高,兼有多种保护功能,动作后不需要更换元件等优点. (1)自动空气开关的分类.

①按级数分:单极,双极和三极.

②按保护形式分:电磁脱扣器式,热脱扣器式,复式脱扣器式和无脱扣器式.

③按分断时间分:一般式和快速式(先于脱扣机构动作,脱扣时间在0.02s以内). ④按结构形式分:塑壳式,框架式,限流式,直流快速式,灭磁式和漏电保护式.

电力拖动与自动控制线路中常用的自动空气开关为塑壳式,如DZ5系列和DZl0系列.DZ5系列为小电流系列,其额定电流为10～50A;DZl0系列为大电流系列,其额定电流等级有l00A,250A和600A3种.

(2)自动空气开关的结构及工作原理.

当开关接通电源后,电磁脱扣器,热脱扣器及欠电压脱扣器若无异常反应,开关运行正常.当线路发生短路或严重过电流时,短路电流超过瞬时脱扣整定值,电磁脱扣器产生足够大的吸力,将衔铁吸合并撞击杠杆时,搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开,锁扣在压力弹簧的作用下,将三副主触头分断,切断电源.

当线路发生一般性过载时,过载电流虽不能使电磁脱扣器动作,但能使热元件产生一定的热量,促使双金属片受热向上弯曲,推动杠杆使搭钩与锁扣脱开将主触头分断.

欠电压脱扣器的工作过程与电磁脱扣器恰恰相反.当线路电压正常时,欠电压脱扣器产生足够的吸力,克服拉力弹簧的作用将欠电压脱扣器衔铁吸合,衔铁与杠杆脱离,锁扣与搭钩才得以锁住,主触头方能闭合.当线路上电压全部消失或电压下降到某一数值时,欠电压脱扣器吸力消失或减小,衔铁被拉力弹簧拉开并撞击杠杆,主电路电源被分断.同理,在无电源电压或电压过低时,自动空气开关也不能接通电源. 正常分断电路时,按下停止按钮即可. (3)自动空气开关的一般选用原则.

①自动空气开关的额定工作电压≥线路额定电压. ②自动空气开关的额定电流≥线路负载电流.

③热脱扣器的整定电流=所控制负载的额定电流.

④电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流>负载电路正常工作时的峰值电流. 对单台电动机来说,瞬时脱扣整定电流易可按下式计算: ≥K·Ist

式中,K为安全系数,可取l.5～1.7;Ist为电动机的启动电流. 对多台电动机来说,可按下式计算:

式中,K取1.5～1.7;Istmax为其中最大容量的一台电动机的启动电流;为其余电动机额定电流的总和.

⑤自动空气开关欠电压脱扣器的额定电压=线路额定电压. 3.小型配电箱的安装

(1)居民住宅用配电箱的组成.一个配电箱应包括底板,单相电度表,插入式熔断器,单相空气开关,线槽等部分.其主要结构有上,中,下3层.

①下层的左半部分安装3个较大的熔断器,具体规格应根据实际需要选定.右半部分安装接零排和接地排.电源进线从下层接进. ②中层安装单相电度表,每户一只.

③上层的下半部分安装单相空气开关,上半部分安装插入式熔断器,在上层的最右边还要安装

一个接地排和一个接零排.出线从上层引出. (2)安装步骤及要求.

①按配电箱结构和元器件数目确定各元器件的位置.要求盘面上的电器排列整齐美观,便于监视,操作和维修.通常将仪表和信号灯居上,经常操作的开关设备居中,较重的电器居下,各种电器之间应保持足够的距离,以保证安全.在接线时要求空气开关必须接相线. ②用螺钉固定各电器元件,要求安装牢固,无松动.

③按线路图正确接线,要求配线长短适度,不能出现压皮,露铜等现象;线头要尽量避免交叉,必须交叉时应在交叉点架空跨越,两线间距不小于2mm.

④配线箱内的配线要通过线槽完成,导线要使用不同的颜色.

(3)室内配电箱.目前在家庭和办公室中使用的配电箱,一般都是专业厂家生产的成套低压照明配电箱或动力配电箱.这些配电箱在低压电器的选用,器件排布,工艺要求,外形美观等方面都有比较好的质量和性能.组合电箱有多种规格,家庭普遍采用PZ30—10系列产品.

①组合配电箱的结构.家庭常用组合配电箱的.中间是一根导轨,用户可根据需要在导轨上安装空气开关和插座.上,下两端分别有按零排和接地排.

②组合电箱的使用.在使用组合电箱时,用户应根据实际需要合理的安排器件,如:先设一总电源开关,再在每问房间设分开关.开关全部为空气

开关,常用型号DZ47-63型.当某一房间有短路,漏电等现象,空气开关会自动断开,切断电源,保证安全.同时也可知道线路故障的大致位置,便于检修. 实训 课题

电缆的连接与敷设 总计时 2天 实训 目的

(1)熟悉电缆的结构,型号与性能. (2)学会电缆的连接与敷设方法. 实训 内容

1.电缆的敷设 2.电缆的连接 主要仪器设备

各种电缆样本,电缆连接件,电缆连接工具1套,电工工具1套. 讲解与示范

1.电力电缆的型号与结构

电力电缆是专门用于输送和分配电能的传输介质.按结构的不同,电力电缆有油浸纸绝缘铅(铝)包电力电缆,全塑电缆,油浸纸干绝缘电力电缆,不滴流电力电缆等多种类型.按缆芯数的不同,电力电缆有单芯,双芯,三芯,四芯之分.按电缆芯线的材料不同,电力电缆又有铜心和铝心之分.目前最常用的是三芯或四芯的油浸纸绝缘铅(铝)包电力电缆.电缆线路的主要优点是运行可靠,不易受外界的影响,不占地面空间.主要缺点是成本高,敷设和维修困难,不易发现和排除故障等.

2.电缆的敷设方式

(1)直埋敷设.电缆直埋在地下,直埋的电缆深度不应小于0.7m,应先挖好电缆壕沟,沟底应平整,电缆上下应铺细沙,沙层的厚度不小于1OOmm,在细沙的覆盖层上盖砖或类似的保护层,保护

层的宽度应超过电缆两侧各50mm,用土将沟填满时一般要高出地面200mm左右.

电缆直敷施工容易,造价小,散热好,但易受腐蚀和机械损伤,检修不方便,一般用于根数不多的地方.

(2)遂道敷设.遂道敷设检修维护方便,能容纳较多的电缆,但造价高,用料多,一般用于多电缆的配电装置中.

(3)缆沟敷设.电缆沟有室内电缆沟,室外电缆沟和厂区电缆沟之分.电缆沟的大小由电缆的数量决定,制作电缆沟时沟壁应抹防水的砂浆,室外电缆沟应设置防水和排水的措施,在有可能流入熔化金属液体或损坏电缆外护套的地段不应设置电缆沟的入口.缆沟敷设造价小,占地少,能容纳较多的电缆,但检修维护不方便,一般用于电缆更换少的地方.

(4)架空敷设.架空敷设是指沿墙,梁或柱用支架或吊架架空敷设电缆.架空敷设的电缆与热力管道的净距离不应小于1m,否则应采取隔热措施.架空敷设的结构简单,易于处理电缆和其他管线的交叉问题,但容易受热力管道的影响.

(5)管道敷设.穿过墙壁,楼板,道路,铁路,引出建筑物的电缆应加管道敷设,从电缆沟道引出至电杆或墙面的电缆,距地面2m以下的一段应加管保护,室内各种电缆有可能受到机械损伤或操作人员容易触及的部位应加保护管. 3.电缆的敷设方法

敷设电缆有人工敷设和机械牵引敷设两种方法.

(1)人工敷设.人工敷设适用于规格较小和线路较短的电缆敷设.施工时将施工人员分成两组站在沟的两边,抬着电缆线盘沿敷设方向前进,同时将电缆从线盘上缓慢放出,落入沟底.

(2)机械牵引敷设.机械牵引敷设是将电缆线盘固定在电缆沟的一端,在电缆沟的沟底每隔1.5～2 m放一副滚轮,在电缆沟的另一端加放牵引设备.施工时,将电缆端头用钢丝绳系在牵引设备上,然后开动牵引设备以每分钟8～10 m的速度将电缆从线盘中拉出.达到一定长度后,撤去滚轮并将电缆放在沟底. 4.电缆的连接

(1)中间接头的连接.电缆中间接头的连接必须采用专用的接头盒.常用的有环氧树脂接头盒和生铁接头盒两种.

油浸纸绝缘电力电缆用环氧树脂接头盒进行中间接头的方法:

①剥削电缆端头.用专用的手锯锯割铠装层,在剥铅包时,使包层形成喇叭口,在喇叭口以下60mm的铅包层表面,用汽油洗净并用锉刀打毛后,用塑料带缠绕,在剥削统包纸层时,在喇叭口以下25mm处用塑料缠绕统包纸层,然后剥去剩下的统包纸层,分开芯线并用汽油洗净. ②连接芯线.用塑料带将每根芯线包缠一层,并将3根芯线均匀分开,剥去每根芯线上的油浸纸绝缘层,插入接头盒进行压接.

(2)恢复绝缘层.将连接套管打毛,并用汽油洗净,拆去塑料带,用玻璃丝在每一根芯线上包缠.要求芯线上包两层,连接套管上包4层.以同样方法包缠统包层和三叉口分口处,并涂上环氧树脂涂料.

(3)安装模具,并浇注环氧树脂.装上内壁涂有硅油脱模剂的壳模,在模具两端包上塑料带,防止环氧树脂溢出.浇注前,芯线置于壳模中问,接着将环氧树脂一次浇注.浇注半小时后,即可脱去壳模.

(4)焊接地线.用裸铜导线将接头两端的金属外皮连成一体.

(5)电缆终端的连接.电缆终端是指电缆始端和终端的电源接线端.电缆终端必须装在电缆终端盒中,电缆终端盒有户内式和户外式.户内式又可分为漏斗式,干封端和环氧树脂式等;户外式又可分为鼎足式和并列式等. 实训 课题

架空线路 总计时 2天 实训 目的

(1)认识架空线路的结构. (2)学会拉线制作方法及工艺. 实训 内容

1.架空线路概述 2.架空线路的结构 3.拉线的制作 主要仪器设备

电工工具一套,12#,14#铁丝绑线,钢绞线,拉线绝缘子,心型环 讲解与示范 1.架空线路概述

架空电力线路是用电杆将导线悬空架设,直接向用户传送电能的电力线路.架空线路由电杆,导线,横担,金具,绝缘子和拉线等组成.

架空电力线路的造价低,架设简便,取材方便,便于检修,所以使用广泛.目前,工厂,学,建筑工地,机关单位以至由公用变压器供电的城市小区,乡镇居民点等的低压输配电线路大都采用架空电力线路.

(一)线路的电压分类

我国现行电压标准规定分为三类. (二)供电的要求及电力负荷的分级 (1)供电的要求 a. 安全,可靠. b.经济,合理.

(2)电力负荷的分级

根据电力负荷的重要性和停电造成的影响或损失的程度,将负荷分为三级. (三)架空线的截面选择

架空线是用来输送电能的.选择经济合理的架空线是建设架空线路中的一项重要工作.10kV及以下的架空线路,多采用铝绞线架设;35kV及以上的线路,一般都采用钢芯铝绞线架设.在选择导线的截面时,一般应满足导线的机械强度,允许持续电流和电压损失三个条件.再根据线路输送的负荷大小,选择适当的导线截面. (四)架空线路的安全距离

(1)架空线路对跨越物的安全距离 (2)架空线路的线间安全距离 2.架空线路的结构

架空线路主要是由电杆,导线,横担,拉线,绝缘子和金具等组成.

(一)导线:种类常用的架空导线有钢芯铝绞线,铝绞线,铜绞线和钢绞线等,有时也采用绝缘导线.

(二)电杆:按其材质可分为木杆,金属杆和水泥杆.

常用的杆型有方形和环形两种,一般架空线路采用环形杆.环形杆又分为锥形杆和等径杆两种.电杆长度一般为8,10,12和15m等数种.锥形水泥杆应用最广.

电杆按其在线路中的作用和地位,可分为六种结构型式.

(1)直线杆(又叫中间杆).位于线路的直线段上,只承受导线的垂直荷重和侧向的风力,承受沿线路方向的导线拉力.

(2)耐张杆(又叫承力杆).位于线路直线段上的数根直线杆之间,或位于有特殊要求的地方(如架空导线需要分段架设等处).这种电杆在断线事故和架线中紧线时,能承受一侧导线的拉力,所以耐张杆的强度比直线杆大得多.

(3)转角杆.用于线路改变方向的地方,它的结构应根据转角的大小而定.转角杆可以是直线杆型的,也可以是耐张杆型的.如是直线杆型的,就要在拉线不平衡的反方向一面装设拉线.

(4)终端杆.位于线路的始端与终端.在正常情况下,除受导线自重和风力外,还要承受单方向的不平衡拉力.

(5)跨越杆.用于铁道,河流,道路和电力线路等交叉跨越处的两侧.由于它比普通电杆高,承受力较大,故一般要增加人字或十字拉线.

(6)分支杆.位于干线与分支线相联接处,在主干线路方向上有直线杆型和耐张杆型两种;在分支方向侧为耐张杆型,其能承受分支线路导线的全部拉力.

(三)绝缘子:用来固定导线,并使导线对地绝缘.此外绝缘子还要承受导线的垂直荷重和水平拉力,所以它应有良好的电气绝缘性能和足够的机械强度.

低压架空线路常用的绝缘子有针式绝缘子,蝶式绝缘子和拉紧绝缘子.

(四)线路金具:在敷设架空线路中,横担的组装,绝缘子的安装,导线的架设及电杆拉线的制作等都需要一些金属附件,这些金属附件统称为线路金具. (五)拉线的种类及选用

架空线路的电杆在架线以后,会发生受力不平衡现象,因此必须用拉线稳固电杆.此外,当电杆的埋设基础不牢固时,也常使用拉线来补强;当负荷超过电杆的安全强度时,也常用拉线来减少其弯曲力矩.拉线按用途和结构可分以下几种:

(1)普通拉线(又叫尽头拉线)用于线路的耐张终端杆,转角杆和分支杆,主要起拉力平衡的作用.

(2)转角拉线用于转角杆,主要起拉力平衡作用.

(3)人字拉线(又叫两侧拉线) 用于基础不坚固和交叉跨越加高杆或较长的耐张段(两根耐张杆之间)中间的直线杆上,主要作用是{生狂风暴雨时保持电杆平衡,以免倒杆,断杆.

(4)高桩拉线(又叫水平拉线) 用于跨越道路,渠道和交通要道处,高桩拉线应保持一定高度,以免妨碍交通.

(5)自身拉线(又叫弓形拉线) 为了防止电杆受力不平衡或防止电杆弯曲,因地形限制不能安装普通拉线时,可采用自身拉线.

(六)横担:主要作用是用以安装绝缘子.横担按材料分为铁横担,木横担和瓷横担三种.常用的低压铁横担安装形式可分为正横担,侧横担,和合横担,交叉横担等. 3. 拉线的制作

(一)拉线长度的计算

电杆拉线长度可采用近似公式计算.

拉线下料长度=拉线长度-(花篮螺栓长度+拉线棒露出地面长度)+上把和中把的扎线长度(对有拉紧绝缘子的拉线,还应加上拉紧绝缘子两端的扎线长度) (二)拉线的缠绕 ①制作准备

(1)钢绞线下料:把钢绞线用细铁丝绑扎两处(相隔50mm),以防散花,分上把,中把剪断. (2)钢绞线造形.包括弯环,做脖颈. (3)断切12#铁线4米,盘圆,弯环.

②拉线缠绕要领

(1)左手持线,置于右腋下;右手持钳,钳口朝外,与导线垂直;两腿分开,略有弯曲. (2)钳口送,要用力;钳眼带,要猛力;钳子紧贴导线转.

(3)缠绕约150—200mm,拧小辫,再粗缠300—400mm后,细缠5—7圈,拧小辫,砸平. 《电工技术实训》指导书 目 录

课题一 室内配线的基本操作 课题二 常用照明电路的安装

课题三 白炽灯两地控制线路的安装 课题四 小型配电板的安装 *课题五 电缆的连接与敷设 *课题六 架空线路

课题l 室内配线的基本操作 实训目标

(1)了解室内配线的类型,方式和技术特点. (2)学会瓷瓶,塑料护套线和线管的配线方法. 实训器材

电工工具1套;攻丝,套丝,弯管工具1套,自制木台1个,常用瓷瓶,瓷(塑料) 夹板,铝片卡,塑料卡,槽板,塑料护套线,线管,导线若干. 讲解与示范

1.室内配线的基本知识

(1)室内配线的类型.室内配线就是敷设室内用电器具,设备的供电和控制线路.室内配线有明线安装和暗线安装两种.明线安装是指导线沿墙壁,天花板,梁及柱子等表面敷设的安装方法.暗线安装是指导线穿管埋设在墙内,地下,顶棚里的安装方法.

(2)室内配线的主要方式.室内配线的主要方式通常有瓷(塑料)夹板配线,瓷瓶配线,槽板配线,护套线配线,电线管配线等.照明线路中常用的是瓷夹板配线,槽板配线和护套线配线;动力线路中常用的是瓷瓶配线,护套线配线和电线管配线.目前瓷瓶配线使用较少,多用塑料槽板配线和护套线配线.

(3)室内配线的技术要求.室内配线不仅要使电能传送安全可靠,而且要使线路布置正规,合理,整齐,安装牢固,其技术要求如下:

①所用导线的额定电压应大于线路的工作电压.导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设环境的条件.导线的截面应满足供电安全电流和机械强度的要求,一般的家用照明线路选用2.5 mm2的铝心绝缘导线或1.5 mm2的铜心绝缘导线为宜.

②配线时应尽量避免导线接头.必须有接头时,应采用压接和焊接,并用绝缘胶布将接头缠好.要求导线连接和分支处不应受到机械力的作用,穿在管内的导线不允许有接头,必要时尽可能把接头放在接线盒或灯头盒内.

③配线时应水平或垂直敷设.水平敷设时,导线距地面不小于2.5m;垂直敷设时,导线距地面不小于2m.否则,应将导线穿在钢管内加以保护,以防机械损伤.同时所配线路要便于检查和维修.

④当导线穿过楼板时,应设钢管加以保护,钢管长度应从离楼板面2m高处至楼板下出口处.导线穿墙要用瓷管保护,瓷管两端的出线口伸出墙面不小于1Omm,这样可以防止导线和墙壁接触,以免墙壁潮湿而产生漏电现象.当导线互相交叉时,为避免碰线,在每根导线上均应套塑料管或其他绝缘管,并将套管固定紧,以防其发生移动.

⑤为了确保安全用电,室内电气管线和配电设备与其他管道,设备间的最小距离都有明确规定.

施工时如不能满足表中所列距离,则应采取其他的保护措施. (4)室内配线的主要工序.

①按设计图纸确定灯具,插座,开关,配电箱,启动装置等设备的位置. ②沿建筑物确定导线敷设的路径,穿越墙壁或楼板时的具体位置.

③在土建未涂灰前,在配线所需的各固定点打好孔眼,预埋绕有铁丝的木螺钉,螺栓或木砖. ④装设绝缘支持物,线夹或管子. ⑤敷设导线.

⑥处理导线的连接,分支和封端,并将导线出线接头和设备相连接. 2.瓷瓶配线

(1)使用场合.瓷瓶有鼓形,蝶形,针形和悬式等多种.由于它机械强度大,绝缘性能好,价格低廉,主要用于电压较高,电量较大,比较潮湿的明线或室外配线场所.如发电厂,变电所用得较多.目前,在楼宇暗线配线中已基本不用瓷瓶配线. (2)瓷瓶配线的步骤与工艺要求.

①定位.定位首先要确定灯具,开关,插座和配电箱等电器设备的安装位置,然后再确定导线的敷设位置,墙壁和楼板的穿孔位置.确定导线走向时,尽可能沿房檐,线脚,墙角等处敷设;在确定灯具,开关,插座等电器设备时,应考虑在开关,插座和灯具附近约50mm处安装一副夹板或瓷瓶.

②画线.画线要求清晰,整洁,美观,规范.画线时应根据线路的实际走向,使用粉线袋,铅笔或边缘有尺寸刻度的木板条画线.凡有电器设备固定点的位置,都应在固定点中心处做一个记号. ③凿眼.按画线定位点进行凿眼.在砖墙上凿眼时,应采用小扁凿或电钻.用电钻钻眼时,要采用金钢钻头;用小扁凿时,应注意避免建筑物的损坏.在混凝土结构上凿眼时,可用麻线凿或冲击钻.操作时,同样要避免损坏建筑物,造成墙体大块缺损现象.

④安装木榫或埋设缠有铁丝的木螺钉.凿眼后,通常在孔眼中安装木榫;有时也可埋设缠有铁丝的木螺钉,如图2-1所示,先在孔眼内洒水淋湿,然后将缠有铁丝的木螺钉用水泥灰浆嵌入凿好的孔中,当灰浆凝固变硬后,旋出木螺钉,待以后安装 图2-1缠有铁丝的木螺钉 瓷瓶时使用.

⑤埋设保护管.穿墙瓷管或过楼板钢管最好在土建时预埋,应尽量减少凿孔眼的工作. ⑥固定瓷瓶.瓷夹板和瓷瓶的固定与支持面的结构有关,大致有3种情况:

a.木质结构:在木质结构上只能固定鼓形瓷瓶,可用木螺钉直接拧入.木螺钉的规格可按表2-2选用.

(a)支架上 (b)环氧树脂固定瓷瓶 图2-2瓷瓶的固定

b.砖墙结构:利用预先埋设的木榫和木螺钉来固定鼓形瓷瓶,也可以用预先埋设的支架和螺栓来固定,如图2—2(a)所示.

表2-2固定鼓形瓷瓶所用木螺钉规格 导线截面 (mm2) 瓷瓶规格 木螺钉规格 号数 长度(cm) 10以下 16～50 75以上

G-20 G-35 G38～50 12 13 14 2.5 3 3.5

c.混凝土墙结构:可采用环氧树脂粘接剂来固定瓷瓶,也可采用与木质结构和砖墙结构相同的方法,如图2-2(b)所示.

⑦导线的绑扎.在瓷瓶上绑扎导线,应从一端开始.先将导线的一端按要求绑扎在瓷瓶上.再将导线向另一端拉直,固定在另一只瓷瓶上.在确保导线不弯曲的情况下,最后把中间导线固定. (3)瓷瓶配线的注意事项.

①在建筑物的侧面或斜面配线时,必须将导线绑扎在瓷瓶的上方,如图2.3所示. ②导线在同一平面有曲折时,瓷瓶必须装设在导线曲折角的内侧,如图2.4所示. 图2-3 瓷瓶在侧面或斜面上 图2-4 瓷瓶在同一平面的转弯

③导线在不同的平面上曲折时,在凸角的两面应装设两个瓷瓶,如图2-5所示.

④导线分支时,必须在分支点处设置瓷瓶,用以支持导线;导线互相交叉,应在靠近建筑物表面的那根导线上套瓷管保护,如图2-6所示.

图2-5 瓷瓶在不同平面的转弯做法 图2-6 瓷瓶的分支做法 3.塑料护套线的配线方法

(1)使用场合.塑料护套线是一种将双芯或多芯绝缘导线并在一起,外加塑料保护层的双绝缘导线,具有防潮,耐酸,耐腐蚀及安装方便等优点.广泛用于家庭,办公等室内配线中.塑料护套线一般用铝片或塑料线卡作为导线的支持物,直接敷设在建筑物的墙壁表面,有时也可直接敷设在空心楼板中.

(2)护套线配线的步骤与工艺要求. ①画线定位.

a.确定起点和终点位置,用弹线袋画线.

b.设定铝片卡的位置,要求铝片卡之间的距离为150～300mm.在距开关,插座,灯具的木台50mm处及导线转弯两边的80mm处,都需设置铝片卡的固定点.

②铝片卡或塑料卡的固定.铝片卡或塑料卡的固定应根据具体情况而定.在木质结构,涂灰层的墙上,选择适当的小铁钉或小水泥钉即可将铝片卡或塑料卡钉牢;在混凝土结构上,可用小水泥钉钉牢,也可采用环氧树脂粘接.

③敷设导线.为了使护套线敷设得平直,可在直线部分的两端各装一副瓷夹板.敷线时,先把护套线一端固定在瓷夹内,然后拉直并在另一端收紧护套线后固定在另一副瓷夹中,最后把护套线依次夹入铝片卡或塑料卡中.护套线转弯时应成小弧形,不能用力硬扭成直角. 4.线管的配线方法

(1)使用场合.把绝缘导线穿在管内敷设,称为线管配线.线管配线有耐潮,耐腐,导线不易遭受机械损伤等优点.适用于室内,外照明和动力线路的配线.

线管配线有明装式和暗装式两种.明装式表示线管沿墙壁或其他支撑物表面敷设,要求线管横平竖直,整齐美观;暗装式表示线管埋入地下,墙体内或吊顶上,不为人所见,要求线管短,弯头少.

(2)线管配线的步骤与工艺要点.

①线管的选择.选择线管时,通常根据敷设的场所来选择线管类型;根据穿管导线截面和根数来选择线管的直径.选管时应注意以下几点:

a.在潮湿和有腐蚀性气体的场所,不管是明敷还是暗装,一般采用管壁较厚的镀锌管或高强度PVC线管.

b.干燥场所内明敷或暗敷一般采用管壁较薄的PVC线管. C.腐蚀性较大的场所内明敷或暗敷一般采用硬塑料管.

d.根据穿管导线截面和根数来选择线管的直径,要求穿管导线的总截面(包括绝缘层),不应该超过线管内径截面的40%.

②防锈与涂漆.为防止线管年久生锈,在使用前应将线管进行防锈涂漆.先将管内,管外进行除锈处理,除锈后再将管子的内外表面涂上油漆或沥青.在除锈过程中,还应检查线管质量,保证无裂缝,无瘪陷,管内无锋口杂物.

③锯管.根据使用需要,必须将线管按实际需要切断.切断的方法是用管子台虎钳将其固定,再用钢锯锯断.锯割时,在锯口上注少量润滑油可防止钢锯条过热;管口要平齐,并锉去毛疵.

④钢管的套丝与攻丝.在利用线管布线时,有时需要进行管子与管子,管子与接线盒之间的螺纹连接.为线管加工内螺纹的过程称为攻丝;为线管加工外螺纹的过程称为套丝.攻丝与套丝的工具选用,操作步骤,工艺过程及操作注意事项要按机械实训的要求进行.

⑤弯管.根据线路敷设的需要,在线管改变方向时需将管子弯曲.管子的弯曲角度一般不应小于90°,其弯曲半径可以这样确定:明装管至少应等于管子直径口的6倍;暗装管至少应等于管子的直径的10倍.

⑥布管.管子加工好后,就应按预定的线路布管.具体的步骤与工艺如下:

a.固定管子.对于暗装管,若布在现场浇制的混凝土构件内,可用铁丝将管子绑扎在钢筋上,也可将管子用垫块垫起,铁丝绑牢,用钉子将垫块固定在木模上;若布在砖墙内,一般是在土建砌砖时预埋,否则应先在砖墙上留槽或开槽;若布在地坪内,须在土建浇制混凝土前进行,用木桩或圆钢等打入地中,并用铁丝将管子绑牢.对于明装管,为使线管整齐美观,管路应沿建筑物水平或垂直敷设.当管子沿墙壁,柱子和屋架等处敷设时,可用管卡,管夹或桥架固定;当管子进入开关,灯头,插座等接线盒孔内及有弯头的地方时,也应用管卡固定.对于硬塑料管,由于硬塑料管的膨胀系数较大,因此沿建筑物表面敷设时,在直线部分每隔30m要装设一个温度补偿盒.硬塑料管的固定也可采用管卡,对其间距也有一定的要求.

b.管子的连接.钢管与钢管的连接,无论是明装管或暗装管,最好采用管接头连接.尤其是地埋和防爆线管,为了保证管接口的密封性,应涂上黄油,缠上麻丝,用管子钳拧紧,并使两管端口吻合.在干燥少尘的厂房内,直径50mm及以上的管子,可采用外加套筒焊接,连接时将管子从套筒两端插入,对准中心线后进行焊接.硬塑料管之问的连接可采用插入法和套接法.插入法即在电炉上加热到柔软状态后扩口插入,并用粘接剂(如过氯乙烯胶)密封;套接法即将同直径的硬塑料管加热扩大成套筒,并用粘接剂或电焊密封.管子与配电箱或接线盒的连接方法如图2—7所示.

c.管子接地.为了安全用电,钢管与钢管,钢管与配电箱及接线盒等连接处都应做系统接地.管路中有接头将影响整个管路的导电性能及接地的可靠性,因此在接头处应焊上跨接线,其方法如图2—8所示,跨接线的长度可参见表2—3.钢管与配电箱的连接地线,均需焊有专用的接地螺栓.

图2-7 线管与配电箱的连接 图2-8 钢管连接处的跨接线

d.装设补偿盒.当管子经过建筑物伸缩缝时,为防止基础下沉不均,损坏管子和导线,需在伸缩缝的旁边装设补偿盒.暗装管补偿盒的安装方法是:在伸缩缝的一边,按管子的大小和数量的多少,适当地安装一只或两只接线盒,在接线盒的侧面开一个长孔,将管端穿入长孔中,无须固定,另一端用管子螺母与接线盒拧紧固定.明装管用软管补偿,安装时将软管套在线管端部,使

软管略有弧度,以便基础下沉时,借助软管的伸缩达到补偿的目的. 表2-3 跨接线长度选择表 线管直径(mm) 跨接线(mm) 线管直径(mm) 跨接线(mm) 电线管 钢管 圆钢 扁钢 电线管 钢管 圆钢 扁钢 ≤32 ≤40 ≤25 ≤32 Φ6 Φ8 -- -- ≤50 70～80 40～50 70～80 ΦlO —— —— 25×4

实训内容及要求

(1)瓷瓶配线练习.要求:

①认识瓷瓶,写出其名称,特点和作用.

②在木台上固定3个鼓形瓷瓶,练习瓷瓶终端绑扎;中间瓷瓶单绑法;中间瓷瓶双绑法.要求绑扎方法正确,接线牢固,走线美观.

③在木台上用瓷夹板将两根单股铝心线布成\弓\字形.

(2)护套线配线练习.要求:在木台上用护套线进行一个\形配线,用铝片卡(或塑料卡)固定.要求定位准确,走线美观,夹持牢固.

(3)PVC线管的连接练习.要求:用直管,弯头进行PVC线管的\弓\形连接,并用护套线穿入线管. (4)镀锌管的攻丝与套丝练习.要求:动作准确,工艺正确,操作熟练. 课题2 常用照明电路的安装 实训目标

(1)熟悉常用照明灯具,学会电压表,电流表的使用方法. (2)掌握开关,插座的安装方法.

(3)熟练掌握日光灯照明电路的安装与检修方法. 实训器材

常用灯具,灯座,插座,开关1套;电压表,电流表,万用表,单相电度表各1只;电工工具1套;自制木台1个,导线若干. 讲解与示范

电灯的发明使世界不再黑暗.交通运输,工矿企业,文化艺术,广告装饰,家庭生活无不使用照明灯具.随着电器制造业的发展,照明灯具的规格和品种越来越多,性能也越来越好.

室内照明线路由电源,导线,开关,插座和照明灯具组成.电源主要使用220V单相交流电.开关用来控制电路的通断.导线是电流的载体,应根据电路允许载流量选取.照明灯为人们生活,学习,工作提供了各种各样的可见光源. 1.照明光源及电气元件

(1)白炽灯.白炽灯为热辐射光源,是靠电流加热灯丝至白炽状态而发光的.白炽灯有普通照明灯泡和低压照明灯泡两种.普通灯泡额定电压一般为220V,功率为10～1000W,灯头有卡口和螺口之分,其中1OOW以上者一般采用瓷质螺纹灯口,用于常规照明.低压灯泡额定电压为6～36V,功率一般不超过1OOW,用于局部照明和携带照明.

白炽灯由玻璃泡壳,灯丝,支架,引线,灯头等组成.在非充气式灯泡中,玻璃泡内抽成真空;而在充气式灯泡中,玻璃泡内抽成真空后再充入惰性气体.

白炽灯照明电路由负荷,开关,导线及电源组成.安装方式一般为悬吊式,壁式和吸顶式.而悬吊式又分为软线吊灯,链式吊灯和钢管吊灯.白炽灯在额定电压下使用时,其寿命一般为1000h,当电压升高5%时寿命将缩短50%;电压升高l0%时,其发光率提高17%,而寿命缩短到原来的28%.反之,如电压降低20%,其发光率降低37%,但寿命增加一倍.因此,灯泡的供电电压以低于额定值为宜.

(2)荧光灯.荧光灯(又称日光灯)靠汞蒸气放电时辐射的紫外线去激发灯管内壁的荧光物质,使之发出可见光.

荧光灯由灯管,灯架,镇流器,起辉器(启 相线

动器)及电容器等组成,接线如图2-9所示. 中性线 其工作原理是:当日光灯接通电源后,电源电 压经过镇流器,灯丝加在起辉器的两端,引起 起辉器辉光放电而导通.此时线路接通,灯丝

与镇流器,起辉器串接在电路中,灯丝发热, 图2-9 荧光灯的接线图 发射出大量的电子;起辉器停止辉光放电,冷

却断开.就在起辉器断开的一瞬间,镇流器线圈因自感现象产生感应电动势,它与电源电压同时加在灯管的两端,使灯管内惰性气体被电离而引起弧光放电.随着灯管内温度升高,液态汞汽化游离,引起汞蒸气弧光放电而发出肉眼看不见的紫外线,紫外线激发灯管内壁的荧光粉后,发出近似日光的灯光.

荧光灯具有结构简单,光色好,发光效率高,寿命长,耗电量低等优点,在电气照明中被广泛采用. (3)高压汞灯.高压汞灯分为荧光高压汞灯和自镇流高压汞灯两种.荧光高压汞灯(带外接镇流器)是一种在玻璃泡内表面涂有荧光粉的高压汞蒸气放电灯;而自镇流高压汞灯是利用钨丝绕在石英管的外面做镇流器,并与放电管串联后装入高压汞灯的玻璃泡内,工作时利用它可限制放电管电流,同时发出可见光.高压汞灯发光效率高,亮度大,耐振性较好,广泛用于工厂车间,街道广场,车站码头,建筑工场等场所的一般照明.高压汞灯接线如图2-10所示. 高压汞灯在使用时应注意以下几点:

①灯泡必须与符合要求的镇流器配套使用. ②从启动到稳定工作大约需要4～lOmin.

③高压汞灯熄灭后,不能立即再次启动,必须待灯丝冷却,灯泡内汞气压力降低(一般约5～lOmin)后,才允许再次启动.

④使用时电压跌落超过5%可能导致高压汞灯熄灭,因此电流电压波动不宜过大. (4)高压钠灯.高压钠灯是利用高压钠蒸

气放电,发出金白色光,其辐射光的波长集中在人眼感受较灵敏的范围内.

(5)金属卤化物灯.金属卤化物灯是在高压汞灯的基础上,为改善光色而发展起来的一种新型电光源.具有光色好,发光效率高等特点.若在高压汞灯放电管内添加某些金属卤化物,这些金属卤化物在管壁的工作温度下(约700oC～1 000oC)大量蒸发,使金属卤化物不断循环,在电弧放电时提供相应的金属蒸气,就会发出该金属特征光谱线,使这些光线接近于太阳光线,这样就改善了光色.选择不同的金属卤化物,便可得到各种不同光色的金属卤化物灯.

(6)氙灯.氙灯是一种弧光放电灯,氙灯启动时需要比工作时高得多的电压,因此,启动时需要采用触发器,电路中接有镇流器,以稳定放电管的工作.氙灯有长弧氙灯和短弧氙灯之分.

①长弧氙灯的外壳为圆柱形的石英玻璃管,两端各封接有一个棒状钍钨电极,内部充有高纯度氙气,具有功率大,光色白,亮度高等特点,故有\小太阳\之称,常作为广场,车站,机场照明使用,目前最大功率可达300kW以上.

②短弧氙灯的外壳为球状或椭圆状石英管,两端各封接有一个钍钨电极,管内充氙气,具有弧隙短,亮度大而集中的特点,常用于彩色摄影照明和特种仪器光源,功率可达到几十千瓦.

(7)碘钨灯.碘钨灯是一种热辐射光源,灯管内充入适量的碘,管壁温度可达250.C以上,灯管由耐高温的石英玻璃制成,灯丝沿玻璃管轴向安装,电源引线由两端接出.通电后,在高温作用下,从钨丝蒸发出来的钨分子向管壁扩散,分解的碘分子与钨化合成碘化钨,当碘化钨移动到灯丝附近时,又分解成碘和钨,而钨又被送回到灯丝,使碘又回到温度较低的管壁周围,再与蒸发出来的钨分子化合为碘化钨,这样不断循环,使灯丝得以提高工作温度,发出耀眼的光.碘钨灯的主要特点是:体积小(是同功率普通灯泡的1/100),寿命长(约为同功率普通灯泡的1.5倍),光色好,光效高,使用方便.碘钨灯主要用于工厂,车间,会场和广告灯箱中.碘钨灯在点燃瞬间,启动电流为工作电流的5倍,启动时间约为0.1 S.

(8)三基色节能荧光灯.三基色节能荧光灯具有光色柔和,显色性好的特点.其管内

壁涂有稀土三基色荧光粉,发光效率可比普通荧光灯提高30%左右,是白炽灯的5～7倍.其工作原理与普通荧光灯相似,可与电感型镇流器配套使用,也可与电子镇流器配套使用.常用外形有直管型,单U型和H型等,H型节能荧光灯为预热式阴极气体放电灯,由两根顶部相通的玻璃管组成,管内壁有稀土三基色荧光粉,三螺旋状灯丝(阴极)和灯头.H型灯与电感式镇流器配套使用时,将启辉器装在灯头塑料外壳内并与灯丝连接好,另两根灯丝引线由灯脚引出. (9)手提低压安全灯.低压照明灯的电源必须由专用照明变压器供电,这种变压器必须是双绕组,不能使用自耦变压器进行降压.安装时,变压器的高,低压侧都应安装熔断器,而低压侧的一端必须要接地(接零). 2.白炽灯照明电路的安装

室内用白炽灯通常有吸顶式,壁式和悬吊式3种. (1)白炽灯安装的主要步骤与工艺要求.

①木台的安装.先在准备安装挂线盒的地方打孔,预埋木枕或膨胀螺栓,然后在木台底面用电工刀刻两条槽,木台中问钻3个小孔,最后将两根电源线端头分别嵌入圆木的两条槽内,并从两边小孔穿出,通过中间小孔用木螺钉将圆木固定在木枕上.

②挂线盒的安装.将木台上的电源线从线盒底座孔中穿出,用木螺钉将挂线盒固定在木台上,然后将电源线剥去2mm左右的绝缘层,分别旋紧在挂线盒接线柱上,并从挂线盒的接线柱上引出软线,软线的另一端接到灯座上,由于挂线螺钉不能承担灯具的白重,因此在挂线盒内应将软线打个线结,使线结卡在盒盖和线孔处,打结的方法如图2—13(a)所示.

③灯座的安装.旋下灯头盖子,将软线下端穿入灯头盖中心孔,在离线头30mm处照上述方法打一个结,然后把两个线头分别接在灯头的接线柱上并旋上灯头盖子如图2-l3(b)所示,如果是螺口灯头,相线应接在与中心铜片相连的接线柱上,否则易发生触电事故. (a)挂线盒接法 (b)灯座的打结方法 图2-13 挂线盒的安装

④开关的安装.开关不能安装在零线上,必须安装在灯具电源侧的相线上,确保开关断开时灯具不带电.开关的安装分明,暗两种方式.明开关安装时,应先敷设线路,然后在装开关处打好木枕,固定木台,并在木台上装好开关底座,然后接线.

暗开关安装时,先将开关盒按施工图要求位置预埋在墙内,开关盒外口应与墙的粉刷层在同一平面上.然后在预埋的暗管内穿线,再根据开关板的结构接线,最后将开关板用木螺钉固定在开关盒上,如图2-15所示. 图2-15暗开关的安装

安装扳动式开关时,无论是明装或暗装,都应装成扳柄向上扳时电路接通,扳柄向下扳时电路断开.安装拉线开关时,应使拉线自然下垂,方向与拉向保持一致,否则容易磨断拉线.

⑤插座的安装.插座的种类很多,按安装位置分,有明插座和暗插座;按电源相数分,有单相插座和三相插座;按插孔数分,有两孔插座和三孔插座.目前新型的多用组合插座或接线板更是品种繁多,将两眼与三眼,插座与开关,开关与安全保护等合理地组合在一起,既安全又美观,在家庭和宾馆得到了广泛地应用.

普通的单相两孔插座,三孔插座的安装方法如图2—16所示.安装时,插线孔必须按一定顺序排列.单相两孔插座,在两孔垂直排列时,相线在上孔,中性线(零线)在下孔;水平排列时,相线在右孔,中性线在左孔.对于单相三孔插座,保护接地(保护接零)线在上孔,相线在右孔,中性线在左孔.电源电压不同的邻近插座,安装完毕后,都要有明显的标志,以便使用时识别. 图2-16 插座的安装

(2)白炽灯安装使用注意事项.

①相线和零线应严格区分,将零线直接接到灯座上,相线经过开关再接到灯头上.对螺口灯座,相线必须接在螺口灯座中心的接线端上,零线接在螺口的接线端上,千万不能接错,否则就容易发生触电事故.

②用双股棉织绝缘软线时,有花色的一根导线接相线,没有花色的导线接零线.

③导线与接线螺钉连接时,先将导线的绝缘层剥去合适的长度,再将导线拧紧以免松动,最后环成圆扣.圆扣的方向应与螺钉拧紧的方向一致,否则旋紧螺钉时,圆扣就会松开.

④当灯具需接地(或零)时,应采用单独的接地导线(如黄绿双色)接到电网的零干线上,以确保安全.

(3)白炽灯电路的常见故障与处理.白炽灯照明电路比较简单,故障率也很低,常见故障及处理方法如表2—4所示.

表2-4白炽灯常见故障及处理方法 序号 故障现象 故障原因 处理方法 l

灯泡不亮 1.灯丝烧断

2.灯丝引线焊点开焊

3.灯头或开关接线松动,触片变形,接触不良

4.线路断线

5.电源无电或灯泡与电源电压不相符,电源电 压过低,不足以使灯丝发光

6.行灯变压器一,二次侧绕组断路或熔丝熔断,使二次侧无电压 7.熔丝熔断,自动开关跳闸 (1)灯头绝缘埙坏

(2)多股导线未拧紧,未刷锡引起短路 (3)螺纹灯头,顶芯与螺丝口相碰短路 (4)导线绝缘损坏引起短路 (5)负荷过大,熔丝熔断 1.更换灯泡

2.重新焊好焊点或更换灯泡

3.紧固接线,调整灯头或开关的触点 4.找出断线处进行修复

5.检查电源电压,选用与电源电压相符的灯泡

6.找出断路点进行修复或重新绕制线圈或更换熔丝

7.判断熔丝熔断及断路器跳闸原因,找出故障点并做相应处理 2

灯泡忽亮忽暗或熄灭

1.灯头,开关接线松动,或触点接触不良 2.熔断器触点与熔丝接触不良

3.电源电压不稳定,或有大容量设备启动或超负荷运行 4.灯泡灯丝已断,但断口处距离很近,灯丝晃动后忽接忽断 1.紧固压线螺钉,调整触点

2.检查熔断器触点和熔丝,紧固熔丝压接螺钉 3.检查电源电压,调整负荷 4.更换灯泡 3

灯光暗淡

1.灯泡寿命快到,泡内发黑 2.电源电压过低 3.有地方漏电 4.灯泡外部积垢

5.灯泡额定电压高于电源电压 1.更换灯泡 2.调整电源电压

3.查看电路,找出漏电原因并排除 4.去垢

5.选用与电源电压相符的灯泡 4

灯泡通电后发 出强烈白光,灯 丝瞬时烧断

1.灯泡有搭丝现象,电流过大

2.灯泡额定电压低于电源电压 3.电源电压过高 1.更换灯泡

2.选用与电源电压相符的灯泡 3.调整电源电压 5

灯泡通电后立即冒白烟,灯丝烧断 灯泡漏气 更换灯泡

3.日光灯照明电路的安装 图2-17 荧光灯线路的安装

(1)日光灯线路的安装方法.日光灯线路如图2-17所示.

接线时,起辉器座上的两个接线桩分线别与两个灯座中的一个接线桩连接.一个灯座中余下的一个接线桩与电源的中性线连接,另一个灯座中余下的接线桩与镇流器的一个线头相连,而镇流器的另一个线头与开关的一个接线桩连接,而开关另一个接线桩与电源的相线连接.镇流器与灯管串联,用于控制灯管电流.起辉器本质是带有时间延迟性的断路器.电容器并联于氖泡两端,由于镇流器是一个电感性负载,而荧光灯的功率因数很低,不利于节约用电.为提高荧光灯的功率因数,可在荧光灯的电源两端并联一只电容器.

电路接好后,合上开关,应看到启辉器有辉光闪烁,灯管在3s内正常发光.如果发现灯管不发光,说明电路或灯管有故障,应进行简单的故障分析,其步骤如下:

①用测电笔或万用表检查电源电压是否正常.确认电源有电后,闭合开关,转动起辉器,检查起辉器与起辉器座是否接触良好.如果仍无反应,可将起辉器取下,查看起辉器座内弹簧片弹性是否良好,位置是否正确,如图2-18所示,若不正确可用旋具拔动,使其复位. 图2-18 起辉器座故障

②用测电笔或万用表检查起辉器座上有无电压,如有电压,则起辉器损坏的可能性很大,可以换一只起辉器重试.

③若测量起辉器座上无电压,应检查灯脚与灯座是否接触良好,可用两手分别按住两个灯脚挤压,或用手握住灯管转动一下.若灯管开始闪光,说明灯脚与灯座接触不良,可将灯管取下来,将灯座内弹簧片拨紧,再把灯管装上.若灯管仍不发光,应打开吊盒,用测电笔或万用表检查吊盒上有无电压.若吊盒上无电压,说明线路上有断路,可用试电笔检查吊盒两接线端,如试电笔均发亮,说明吊盒之前的零线断路. (2)安装注意事项.

①镇流器,起辉器和荧光灯管的规格应相配套,不同功率不能互相混用,否则会缩短灯管寿命造成启动困难.当选用附加线圈的镇流器时,接线应正确,不能搞错,以免损坏灯管. ②使用荧光灯管必须按规定接线,否则将烧坏灯管或使灯管不亮. ③接线时应使相线通过开关,经镇流器到灯管.

(3)目光灯电路的常见故障及处理方法.日光灯电路的故障率比白炽灯要高一些,常见故障及处理方法如表2-5所示.

表2-5 日光灯电路的常见故障及处理方法 序号 故障现象 故障原因 处理方法 l

灯管不发光 1.电源无电 2.熔丝烧断 3.灯丝已断

4.灯脚与灯座接触不良

5.起辉器与起辉器座接触不良 6.镇流器线圈短路或断线 7.起辉器损坏 8.线路断线 1.检查电源电压

2.找出原因,更换熔丝

3.用万用表测量,若已断应更换灯管

4.转动灯管,压紧灯管电极与灯座之间接触 5.转动起辉器,使电极与底座接触 6.检查或更换镇流器

7.将起辉器取下,用电线把起辉器座内两个接触簧片短接,若灯管两端发亮,说明起辉器已坏,应更换

8.查找断线处并接通 2

灯管两 端发光, 中间不发 光

1.环境温度过低 2.电源电压过低

3.灯管陈旧,寿命将终 4.起辉器损坏 5.灯管慢性漏气

1.提高环境温度或加保温罩 2.检查电源电压,并调整电压 3.更换灯管

4.可在灯管两端亮了以后,将起辉器取下,如灯管能正常发光,说明起辉器损坏,应更换,或双金属片动触点与静触点焊死,或起辉器内并联电容器击穿,应及时检修

5.灯管两端发红光,中间不亮,在灯丝部位没有闪烁现象,任凭起辉器怎样跳动,灯管也不启动,应更换灯管 3 灯管 \跳\但 不亮

1.环境温度过低,管内气体不易分离,往往开灯很久,才能跳亮点燃,有时起辉器跳动不止而灯管不能正常发光 2.空气潮湿

3.电源电压低于荧光灯最低启动电压(额定电压220V的灯管最低启动电压为180V) 4.灯管老化

5.镇流器与灯管不配套 6.起辉器有问题

1.提高环境温度或加保温措施 2.降低湿度 3.提高电源电压 4.更换灯管 5.调换镇流器

6.及时修复或更换起辉器 4

灯管发 光后立即 熄灭(新 灯管灯丝 烧断)

1.接线错误,开关接通灯管闪亮后立即熄灭 2.镇流器短路 3.灯管质量太差

4.合开关后灯管立即冒白烟,灯管漏气 1.检查线路,改正接线 2.用万用表R×1Q或R×lOΩ电阻挡测量镇流器阻值比参考值小得越多,说明有短路,应更换镇流器

3.更换灯管 4.更换灯管 5

灯管发 光后呈螺 旋形光带

1.新灯管的暂时现象 2.镇流器工作电流过大 3.灯管质量有问题

1.开用几次或灯管两端对调即可消失 2.更换镇流器 3.更换灯管 6

灯管两端发黑或产生黑斑

1.灯管老化,灯管点燃时间已接近或超过规定的使用寿命,发黑部位一般在距端部50～60mm处,说明灯丝上的电子发射物质即将耗尽 2.电源电压过高或电压波动过大 3.镇流器配用规格不合适

4.起辉器不好或接线不牢引起长时间闪烁 5.新灯管可能是起辉器损坏

6.灯管内水银凝结,是细灯管常有现象 7.开关次数频繁 1.更换灯管

2.调整电源电压,提高电压质量 3.调换合适的镇流器 4.接好或更换起辉器 5.更换起辉器

6.启动后可能蒸发消除 7.减少开关频率 7

灯光闪 烁忽亮忽 暗

1.接触不良 2.起辉器损坏 3.灯管质量不好 4.镇流器质量不好

1.检查线路接触连接情况 2.更换起辉器 3.更换灯管 4.更换镇流器 8

镇流器 过热

1.电源电压过高

2.内部线圈匝间短路造成电流过大,使镇流器过热,严重时出现冒烟现象 3.通风散热不好,起辉器中的电容器短路 4.动,静触头焊死跳不开,时间过长,也会过热 1.检查并调整电源电压 2.更换镇流器

3.改善通风散热条件 4.及时排除起辉器故障 9

镇流器 声音较大

1.镇流器质量较差或铁心松动,振动较大

2.电源电压过高,使镇流器过载而加剧了电磁振动 3.镇流器过载或内部短路

4.起辉器质量不好,开启时有辉光杂音 5.安装位置不当,引起周围物体的共振 1.更换镇流器 2.降低电源电压 3.调换镇流器 4.更换起辉器 5.改变安装位置 10 灯管使

用寿命较 短或早期 端部发黑

1.电源开关操作频繁

2.起辉器工作不正常,使灯管预热不足 3.镇流器配置不当,或质量差,内部短路 4.装置处振动较大 1.减少开关次数 2.更换起辉器 3.更换镇流器

4.改变装置位置,减少振动 4.临时照明电路的安装

家庭,办公,建筑工地,外景地等场所有时需要临时照明,电气技术人员应能根据需 要快速,合理,安全地安装临时照明电路.

安装临时照明电路的工作原理,安装方法,安装步骤与常规的室内照明电路相同.但 由于电路是临时的,应特别注意以下几点:

(1)单相电源要就近引入,并在安全,防雨的地方加空气开关或刀开关. (2)导线要选择绝缘性能优良的正规产品.

(3)室内导线高度离地面2m以上,室外导线高度离地面2.5m以上. (4)导线与导线,导线与接线桩之间的连接要采取防拉断措施. (5)线路中金属外壳应可靠接地.

(6)大功率灯具要远离易燃,易爆物品. 实训内容及要求

(1)灯具的认识.要求准确说出其名称,特点,作用和使用场所. (2)在自制木台上安装白炽灯照明电路.要求:

①一盏白炽灯由一只单联开关控制,电路中还要有一个不受开关控制的多用插座. ②安装前写出工艺要求,安装步骤,设计出安装线路图. ③配线规范合理,连接安全可靠.

④通电试验,并用电压表,电流表,频率表分别测量灯泡两端电压,流过灯泡的电流及电源的工作频率.

(3)在工作台上安装日光灯电路.要求:

①按图2-9所示连接电路,并按正确配线的方法将各电气元件固定在木台上. ②配线规范合理,连接安全可靠.

③通电压试验,使日光灯正常工作,并测量线路中的电流值,镇流器两端的电压值和灯管两端的电压值.

课题3 白炽灯两地控制线路的安装 实训目标

(1)进一步训练室内照明电路的安装.

(2)掌握白炽灯两地控制线路的设计与安装方法. 实训器材

自制木台1块;三联开关1只,双联开关2只,单联开关1只,刀开关1只;白炽灯3只;万用表1只;电工工具1套;导线若干. 讲解与示范

照明线路由电源,导线,开关和照明灯组成.在日常生活中,可以根据不同的工作需要,用不同的

开关来控制照明灯具.通常用一个开关来控制一盏或多盏照明灯.有时也可以用多个开关来控制一盏照明灯,如楼道灯的控制等,以实现照明电路控制的灵活性.

(1)用一只单联开关控制一盏灯,如图2—19所示.开关必须接在相线端.转动开关至\开\电路接通,灯亮;转动开关至\关\电路断开,灯熄灭,灯具不带电.

(2)用两只双联开关控制一盏灯.用两只双联开关在两个地方控制一盏灯,常用于楼梯和走廊上,如图2—20所示.在电路中,两个双联开关通过并行的两根导线相连接,不管开关处在什么位置,总有一条线连接于两只开关之间.如果灯现在处于熄灭状态,转动任一个双联开关即可使灯点亮;如果灯现在处于点亮状态,转动任一个双联开关,可使灯熄灭.从而实现了\一灯两控\

(3)用两只双联开关和一只三联开关在三个地方控制一盏灯,也常用于楼梯和走廊上. 如图2-21所示,工作原理读者可以自行分析. 实训内容及要求

(1)在工作台或木板上安装一只开关控制两盏灯的线路.要求自己设计电路,分析原理,并写出工艺要求和注意事项.

(2)在工作台或木板上安装两只双联开关控制一盏灯的线路.要求自己设计电路,分析原理,并写出工艺要求和注意事项.

(3)在工作台或木板上安装两只双联开关和一只三联开关共同控制一盏灯的线路.要求自己设计电路,分析原理,并写出工艺要求和注意事项. 课题4 小型配电板的安装 实训目标

(1)掌握单相电度表的安装和接线方法. (2)掌握小型配电板的配线与安装方法. 实训器材

单相电度表,三相电度表各1只,空气开关,普通刀开关,插座,熔断器等各2只,木制工作台2块,交流电流表,电压表,频率表各1只,电工工具1套,导线若干. 讲解与示范

为了控制和测量用户的用电情况,通常在室内进户管的墙上,将控制开关,插座,短路或过载保护电器,电度表等安装在同一箱体内或木板上,这就是配电箱或配电板.家庭小型配电板的安装与检修是电气技术人员的一项基本技能. 1.电度表

(1)单相交流电度表的接线方法.交流电能的测量大多采用感应系电度表,其结构如图2-22所示.单相电度表有专门的接线盒.接线盒内设有4个端钮,如图2-23所示.电压和电流线圈在电表出厂时已在接线盒中连好.单相电度表共有4个接线桩,从左至右按1,2,3,4编号,配线时,只需按l,3端接电源,2,4端接负载即可(少数也有l,2端接电源,3,4端接负载的,接线时要参看电表的接线图).若负载电流很大或电压很高,则应通过电流或电压互感器才能接入电路.接线应按电流互感器的初级与负载串联,次级与电度表的电压线圈并联的原则. 蜗轮蜗杆传动机构

图2-22感应系电度表的结构示意图

(2)三相电度表的接线方法.三相电度表是按两表法测功率的原理,采用两只单相电度表组合而成的,其结构如图2-24所示.

三相电度表的接线方法依据三相电源线制的不同略有不同,各种情况如图2-25所示.

对于直接式三相三线制电度表,从左至右共8个接线桩,1,4,6接进线,3,5,8接出线,2,7可空着;对直接式三相四线制电度表,从左至右共有11个接线桩,1,4,7为A,B,C三相进线,10为中性线进线,3,6,9为3根相线出线,11为中性线出线,2,5,8可空着.对于大负荷电路,必须采用间接式三

相电度表,接线时需配2～3个同规格的电流互感器. (3)使用电度表的注意事项.

①不允许将电度表安装在负载小于10%额定负载的电路中. ②不允许电度表经常在超过额定负载值125%的电路中使用.

③使用电压互感器,电流互感器时,其实际功耗应乘以相应的电流互感器及电压互感 器的变比.

2.自动空气开关

自动空气开关又称自动空气断路器,是低压配电网络和电力拖动系统中一种非常重要的电器.它具有操作安全,使用方便,工作可靠,安装简单,动作值可调,分断能力较高,兼有多种保护功能,动作后不需要更换元件等优点. (1)自动空气开关的分类.

①按级数分:单极,双极和三极.

②按保护形式分:电磁脱扣器式,热脱扣器式,复式脱扣器式和无脱扣器式.

③按分断时问分:一般式和快速式(先于脱扣机构动作,脱扣时间在0.02s以内). ④按结构形式分:塑壳式,框架式,限流式,直流快速式,灭磁式和漏电保护式.

电力拖动与自动控制线路中常用的自动空气开关为塑壳式,如DZ5系列和DZl0系列.DZ5系列为小电流系列,其额定电流为10～50A;DZl0系列为大电流系列,其额定电流等级有l00A,250A和600A3种.

(2)自动空气开关的结构及工作原理.以DZ5-20型自动空气开关为例,其外形及结构如图2—26所示.DZ5—20型自动空气开关结构采用立体布置,操作机构在中间,外壳顶部突出为红色分断按钮和绿色停止按钮,通过储能弹簧连同杠杆机构实现开关的接通和分断;壳内底座上部为热脱扣器,由热元件和双金属片构成,作为过载保护,还有一电流调节盘,用来调节整定电流;下部为电磁脱扣器,由电流线圈和铁心组成,作为短路保护;还有一电流调节装置,用以调节瞬时脱扣整定电流;主触头系统在操作机构的下面,有动触头和静触头各一对,可作为信号指示或控制电路用;主,辅触头接线柱伸出壳外,便于接线. 自动空气开关的工作原理如图2-27所示.

图中1,2为自动空气开关的三副主触头(1为动触头,2为静触头),它们串联在被控制的三相电路中.当按下接通按钮时,外力使锁扣克服反力弹簧的斥力,使固定在锁扣上面的动触头与静触头闭合,并由锁扣锁住搭钩,使开关外于接通状态.

当开关接通电源后,电磁脱扣器,热脱扣器及欠电压脱扣器若无异常反应,开关运行正常.当线路发生短路或严重过电流时,短路电流超过瞬时脱扣整定值,电磁脱扣器产生足够大的吸力,将衔铁吸合并撞击杠杆时,搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开,锁扣在压力弹簧的作用下,将三副主触头分断,切断电源.

当线路发生一般性过载时,过载电流虽不能使电磁脱扣器动作,但能使热元件产生一定的热量,促使双金属片受热向上弯曲,推动杠杆使搭钩与锁扣脱开将主触头分断.

欠电压脱扣器的工作过程与电磁脱扣器恰恰相反.当线路电压正常时,欠电压脱扣器产生足够的吸力,克服拉力弹簧的作用将欠电压脱扣器衔铁吸合,衔铁与杠杆脱离,锁扣与搭钩才得以锁住,主触头方能闭合.当线路上电压全部消失或电压下降到某一数值时,欠电压脱扣器吸力消失或减小,衔铁被拉力弹簧拉开并撞击杠杆,主电路电源被分断.同理,在无电源电压或电压过低时,自动空气开关也不能接通电源. 正常分断电路时,按下停止按钮即可. 图2-27 自动空气开关工作原理示意图 (3)自动空气开关的一般选用原则.

①自动空气开关的额定工作电压≥线路额定电压.

②自动空气开关的额定电流≥线路负载电流.

③热脱扣器的整定电流=所控制负载的额定电流.

④电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流>负载电路正常工作时的峰值电流. 对单台电动机来说,瞬时脱扣整定电流易可按下式计算: ≥K·Ist

式中,K为安全系数,可取l.5～1.7;Ist为电动机的启动电流. 对多台电动机来说,可按下式计算:

式中,K取1.5～1.7;Istmax为其中最大容量的一台电动机的启动电流;为其余电动机额定电流的总和.

⑤自动空气开关欠电压脱扣器的额定电压=线路额定电压. DZ5-20型自动空气开关的技术数据如表2-7所示. 3.小型配电箱的安装

(1)居民住宅用配电箱的组成.一个配电箱应包括底板,单相电度表,插入式熔断器,单相空气开关,线槽等部分.其主要结构有上,中,下3层,如图2—28所示.

①下层的左半部分安装3个较大的熔断器,具体规格应根据实际需要选定.右半部分安装接零排和接地排.电源进线从下层接进. ②中层安装单相电度表,每户一只.

③上层的下半部分安装单相空气开关,上半部分安装插入式熔断器,在上层的最右边还要安装一个接地排和一个接零排.出线从上层引出. 表2-7 DZ5-20型自动空气开关技术数据 型 号

额定电压 (v) 主触头 额定电流 (A) 极数

脱扣器 型式

热脱扣器额定电流(括号内 为整定电流调节范围)(A) 电磁脱扣器瞬 时动作整定值 (A) DZ5-20/330 DZ5-20/230 3 2 复式

0.15(0.10～O.15) 0.20(0.15～0.20) 0.30(0.20～O.30) 0.45(0.30～0.45) 0.65(0.45～0.65) 1 (0.65～1) 1.5 (1～1.5) 2 (1.5～2)

3 (2～3) 4.5(3～4.5) 6.5(4.5～6.5) 10 (6.5～10) 15 (10～15) 20 (15～20)

为电磁脱扣器额定电流的8～12倍(出厂时整定于l0倍) DZ5-20/320 DZ5-20/220 AC380 20 3 2

电磁式 DZ5-20/310 DZ5-20/210 DC220 3 2

热脱扣 器式

DZ5-20/300 DZ5-20/200 3 2

无脱扣器式

(2)安装步骤及要求.

①按配电箱结构和元器件数目确定各元器件的位置.要求盘面上的电器排列整齐美观,便于监视,操作和维修.通常将仪表和信号灯居上,经常操作的开关设备居中,较重的电器居下,各种电器之间应保持足够的距离,以保证安全.在接线时要求空气开关必须接相线. ②用螺钉固定各电器元件,要求安装牢固,无松动.

③按线路图正确接线,要求配线长短适度,不能出现压皮,露铜等现象;线头要尽量避免交叉,必须交叉时应在交叉点架空跨越,两线间距不小于2mm.

④配线箱内的配线要通过线槽完成,导线要使用不同的颜色.

(3)室内配电箱.目前在家庭和办公室中使用的配电箱,一般都是专业厂家生产的成套低压照明配电箱或动力配电箱.这些配电箱在低压电器的选用,器件排布,工艺要求,外形美观等方面都有比较好的质量和性能.组合电箱有多种规格,家庭普遍采用PZ30—10系列产品. ①组合配电箱的结构.家庭常用组合配电箱的 结构示意如图2.29所示.中问是一根导轨,用户可 根据需要在导轨上安装空气开关和插座.上,下两 端分别有按零排和接地排.

②组合电箱的使用.在使用组合电箱时,用户

应根据实际需要合理的安排器件,如:先设一总电 源开关,再在每问房间设分开关.开关全部为空气

开关,常用型号DZ47-63型.当某一房间有短路, 图2-29组合电箱的结构

漏电等现象,空气开关会自动断开,切断电源,保证安全.同时也可知道线路故障的大致位置,便于检修,如图2-30所示. 实训内容及要求

1.单相配电板安装练习

在一块自制木台上按图2—31安装一个单相小型配电板,要求: (1)元器件放置合理,走线横平竖直,接线牢固.

(2)图中电源总开关先采用刀开关接入,然后再用空气断路器接一次,体会两者接线的差异. (3)在同一个工作台上连接照明电路,并在某一插座上接入一个500～1 000W的电炉(或其他用电器)作为负载,观察单相电度表的转动情况. 2.三相配电板的安装练习

在自制木台上按图2—32安装一个三相小型配电板,要求: (1)元器件放置合理,走线横平竖直,接线牢固.

(2)图中电源总开关先采用刀开关接入,然后再用空气断路器接一次,体会两者接线的差异. 图2-31 单相小型配电板接线图 图2-32 三相小型配电板接线图 3.组合配电箱的安装练习

选PZ30-10组合配电箱,在箱内安装三孔插座,二孔插座各一个,单相空气开关2～5个. 要求:配线合理,接线正确. *课题5 电缆的连接与敷设 实训目标

(1)熟悉电缆的结构,型号与性能. (2)学会电缆的连接与敷设方法. (3)学会光缆的连接及其敷设方法. 实训器材

各种电缆样本,电缆连接件,电缆连接工具1套,电工工具1套. 讲解与示范

1.电力电缆的型号与结构

电力电缆是专门用于输送和分配电能的传输介质.按结构的不同,电力电缆有油浸纸绝缘铅(铝)包电力电缆,全塑电缆,油浸纸干绝缘电力电缆,不滴流电力电缆等多种类型.按缆芯数的不同,电力电缆有单芯,双芯,三芯,四芯之分.按电缆芯线的材料不同,电力电缆又有铜心和铝心之分.目前最常用的是三芯或四芯的油浸纸绝缘铅(铝)包电力电缆.电缆线路的主要优点是运行可靠,不易受外界的影响,不占地面空间.主要缺点是成本高,敷设和维修困难,不易发现和排除故障等.

电力电缆的型号表示一般由7个部分组成,表示形式如下:

绝缘代号 导体代号 内护层代号 外护层代号 额定电压 芯线数 芯线截面 其中各部分的组成和含义如表1—10所示. 表1-10电力电缆型号的组成和含义 型号组成 绝缘代号 导体代号 内护层代号 派生代号 外护层代号 代

号 含 义

Z——纸绝缘 X——橡皮绝缘 V——聚氯乙烯 绝缘

YZ——交联聚 乙烯绝缘 T——铜心 L——铝心 H——橡套 Q——铅包 L——铝包 V——聚氯 乙烯护套 P——干绝缘 D——不滴流 F——分相铅 包

1——麻被护层

1——钢带铠装麻被护层 1——细钢丝铠装麻被护层 5——粗钢丝铠装 11——防腐护层

11——钢带铠装有防腐层 20——裸钢带铠装 30——裸细钢丝铠装

120——裸钢带铠装有防腐层 电力电缆的结构如图1-58所示,

(a)油浸纸绝缘电力电缆 (b)交联聚乙烯绝缘电力电缆 图l-58 电力电缆结构 2.电缆的敷设方式

(1)直埋敷设.电缆直埋在地下,直埋的电缆深度不应小于0.7m,应先挖好电缆壕沟,沟底应平整,电缆上下应铺细沙,沙层的厚度不小于1OOmm,在细沙的覆盖层上盖砖或类似的保护层,保护层的宽度应超过电缆两侧各50mm,用土将沟填满时一般要高出地面200mm左右,直埋电缆如图1-59所示. 单位:mm

图1-59 直埋敷设 图1-60 电缆隧道

多根电缆并列直埋时,缆间水平净距离不应小于1OOmm,地中并排埋设的电缆,由于散热的原因,原允许载流量应适当降低.电缆之问,电缆与其他管道,道路,建筑物之间平行或交叉时的最小距离如表1-11所示.如埋设的电缆经过有化学腐蚀或地中有杂散电流的地段,应按腐蚀程度的不同,采用塑料护套或防腐型电缆.

电缆直敷施工容易,造价小,散热好,但易受腐蚀和机械损伤,检修不方便,一般用于根数不多的

地方.

表1—11 电缆之间,电缆与其他管道,道路,建筑物之间平行或交叉时的最小距离 最小允许净距(米) 最小允许净距(米) 项 目 平行 交叉 项 目 平行 交叉

电力电缆与控制 10 kV 及以下 0.1 0.5 交流 3.0 1.0 电缆间 10 kV 以上 0.25 0.5

电气化铁路路轨 直流 10.O 1.O

不同使用部门的电缆间 0.5 0.5

铁路路轨 3.O 1.O

热管道及热力设备 2.0 0.5 公路 1.5 1.0 油管道 1.0 0.5

城市街道路面 1.O

0.7

可燃气体及液体管道 1.0 0.5

电杆基础(边线) 1.0

其他管道 0.5 0.5

建筑物基础(边线) 0.6 排水沟 1.0 0.5

(2)遂道敷设.遂道敷设如图1-60所示,遂道敷设检修维护方便,能容纳较多的电缆,但造价高,用料多,一般用于多电缆的配电装置中.

(3)缆沟敷设.电缆沟有室内电缆沟,室外电缆沟和厂区电缆沟之分,图1—61为电缆沟示意图.电缆沟的大小由电缆的数量决定,制作电缆沟时沟壁应抹防水的砂浆,室外电缆沟应设置防水和排水的措施,在有可能流入熔化金属液体或损坏电缆外护套的地段不应设置电缆沟的入口.缆沟敷设造价小,占地少,能容纳较多的电缆,但检修维护不方便,一般用于电缆更换少的地方. (4)架空敷设.架空敷设是指沿墙,梁或柱用支架或吊架架空敷设电缆.架空敷设的电缆与热力管道的净距离不应小于1m,否则应采取隔热措施.架空敷设的结构简单,易于处理电缆和其他管线的交叉问题,但容易受热力管道的影响. 图1-61 电缆沟示意图

(5)管道敷设.穿过墙壁,楼板,道路,铁路,引出建筑物的电缆应加管道敷设,从电缆沟道引出至电杆或墙面的电缆,距地面2m以下的一段应加管保护,室内各种电缆有可能受到机械损伤或操作人员容易触及的部位应加保护管. 电缆敷设时应注意以下几点:

①电缆应埋设在建筑物的散水以外.

②电缆和道路,铁路交叉处应加管保护,保护管应伸出路基两侧各1m. ③非铠装电缆不准直接埋设.

④穿电缆用的缸瓦管,水泥管,陶瓷管的最小内径不应小于1OOmm.

⑤每根电缆应单独穿入一根管内,但是交流单芯电力电缆不得单独穿入钢管内. ⑥凡有金属外皮的电缆,其金属外皮和铠甲应可靠接地或接零. ⑦直埋地下的电力电缆,其地面上应设置明显的方位标志. ⑧电缆埋地时应呈蛇形,防止地面变形使电缆受到拉伸. 3.电缆的敷设方法

敷设电缆有人工敷设和机械牵引敷设两种方法.

(1)人工敷设.人工敷设适用于规格较小和线路较短的电缆敷设.施工时将施工人员分成两组站在沟的两边,抬着电缆线盘沿敷设方向前进,同时将电缆从线盘上缓慢放出,落入沟底.

(2)机械牵引敷设.机械牵引敷设是将电缆线盘固定在电缆沟的一端,在电缆沟的沟底每隔1.5～2 m放一副滚轮,在电缆沟的另一端加放牵引设备.施工时,将电缆端头用钢丝绳系在牵引设备上,然后开动牵引设备以每分钟8～10 m的速度将电缆从线盘中拉出.达到一定长度后,撤去滚轮并将电缆放在沟底,操作方法如图l-62所示.

图1-62 滚轮敷设电缆 4.电缆的连接

(1)中间接头的连接.电缆中间接头的连接必须采用专用的接头盒.常用的有环氧树脂接头盒和生铁接头盒两种,外形如图1-63所示.

油浸纸绝缘电力电缆用环氧树脂接头盒进行中间接头的方法:

①剥削电缆端头.用专用的手锯锯割铠装层,在剥铅包时,使包层形成喇叭口,在喇叭口以下60mm的铅包层表面,用汽油洗净并用锉刀打毛后,用塑料带缠绕,在剥削统包纸层时,在喇叭口以下25mm处用塑料缠绕统包纸层,然后剥去剩下的统包纸层,分开芯线并用汽油洗净. ②连接芯线.用塑料带将每根芯线包缠一层,并将3根芯线均匀分开,剥去每根芯线上的油浸纸绝缘层,插入接头盒进行压接.

(2)恢复绝缘层.将连接套管打毛,并用汽油洗净,拆去塑料带,用玻璃丝在每一根芯线上包缠.要求芯线上包两层,连接套管上包4层.以同样方法包缠统包层和三叉口分口处,并涂上环氧树脂涂料.

(3)安装模具,并浇注环氧树脂.装上内壁涂有硅油脱模剂的壳模,在模具两端包上塑料带,防止环氧树脂溢出.浇注前,芯线置于壳模中问,接着将环氧树脂一次浇注.浇注半小时后,即可脱去壳模.

(4)焊接地线.用裸铜导线将接头两端的金属外皮连成一体.

(5)电缆终端的连接.电缆终端是指电缆始端和终端的电源接线端.电缆终端必须装在电缆终端盒中,电缆终端盒有户内式和户外式.户内式又可分为漏斗式,干封端和环氧树脂式等,其结构图如图1-64所示;户外式又可分为鼎足式和并列式等,其结构如图1-65所示. 实训内容及要求

(1)认识各种电缆与光缆.要求能根据电缆和光缆的横截面,说出其种类,名称,特 点和使用场合.

(2)剖削电缆和光缆样本,要求熟练说出其组成和结构特点.

(3)观看电缆和光缆的敷设录像片,或现场参观电缆和光缆的敷设过程. *课题6 架空线路 实训目标

(1)认识架空线路的结构. (2)学会拉线制作方法及工艺. 实训器材

电工工具一套,12#,14#铁丝绑线,钢绞线,拉线绝缘子,心型环 讲解与示范 架空线路概述

架空电力线路是用电杆将导线悬空架设,直接向用户传送电能的电力线路.架空线路由电杆,导线,横担,金具,绝缘子和拉线等组成,如图4-1所示. 图4-1 架空电力线路的电杆安装图

1一低压横担;2一高压横担;3一拉线抱箍;4一横担支撑;5一高压杆头;6一低压针式绝缘子;7一高压针式绝缘子;8一低压蝶式绝缘子;9一悬式蝶式绝缘子;10一拉紧绝缘子;11一花篮螺栓;12一地锚(拉线盘);13一卡盘;l4一底盘;l5一电杆;l6一导线;17一拉线

架空电力线路的造价低,架设简便,取材方便,便于检修,所以使用广泛.目前,工厂,学,建筑工地,机关单位以至由公用变压器供电的城市小区,乡镇居民点等的低压输配电线路大都采用架空电力线路.

一,线路的电压分类

我国现行电压标准规定分为三类.

第一类额定电压在1OOV以下,主要用于安全照明及开关设备的直流操作电源,如单相36V,24V,12V.

第二类额定电压在100～1000V,主要用于动力和照明,如线电压380V,相电压220V. 第三类额定电压超过1000V,用于高压输配电线路及高压用电设备. 二,供电的要求及电力负荷的分级 (一)供电的要求

(1)安全,可靠.在输配电和用电过程中应确保安全,不发生人身事故,设备事故,并保证供电的可靠性,连续性.

(2)经济,合理.输配电系统应选材适宜,投资少和运行费用低;线路的布局应全面考虑,近期和发展等规划力求合理. (二)电力负荷的分级

根据电力负荷的重要性和停电造成的影响或损失的程度,将负荷分为三级.

(1)一级负荷.一级负荷是指:突然停电造成人身伤亡,造成重大设备损坏使设备难以修复,造成重大产品报废,引起生产严重混乱等造成巨大经济损失和严重的政治影响的负荷. (2)二级负荷.二级负荷是指:突然停电造成产品大量报废,造成主要设备损坏,使重点企业严重减产,停工,造成重大经济损失,使大部分城市居民的正常生活被打乱等造成重大政治影响的负荷. (3)三级负荷.三级负荷是指除一,二级以外的负荷. 三,架空线的截面选择

架空线是用来输送电能的.选择经济合理的架空线是建设架空线路中的一项重要工作.

10kV及以下的架空线路,多采用铝绞线架设;35kV及以上的线路,一般都采用钢芯铝绞线架设.在选择导线的截面时,一般应满足导线的机械强度,允许持续电流和电压损失三个条件.再根据线路输送的负荷大小,选择适当的导线截面. (一)根据机械强度选用导线截面

由于架空线要受到自身重力及大自然的外力作用,所以要求架空线路具有一定的机械强度.一般规定低压架空线路不应采用单股的铝导线或铝合金导线;高压线路不应采用单股铜导线.表4-1为架空裸导线最小允许截面.

表4—1架空裸导线最小允许截面(mm2) 裸线种类

高压(6kV以上) 低 压 居民区 非居民区

铝绞线及铝合金绞线 钢芯铝绞线 铜绞线 35 25 16 25 16 16 16 16

Φ3.2mm

(二)根据允许持续电流选择导线截面

负荷电流流过导线时,由于导线具有一定的电阻,将使导线发热,温度上升.如温度过高会使绝缘导线的绝缘老化,甚至损坏;能使裸导线接头处加剧氧化,增加接触电阻,严重时能发生断电事故.导线的允许持续电流值是根据导线的用途,材料,绝缘种类,允许温度和表面散热条件而决定的.为了选择方便,制造厂方根据导线在上述条件下长时间通电所允许的持续电流,生产出相应规格的导线,使我们在选择导线截面时,只考虑导线中的电流值就可以了. 三相架空线路中的电流值可用下式计算: (4-1)

式中 Ij——线路中计算电流值,A; Pj——线路中计算有功功率,W; U——三相电路的线电压,V; cosΦ——功率因数.

(三)根据电压损失选择导线截面

低压线路导线截面的选择 负载端电压是保证负载正常运行的一个重要因素.由于线路存在阻抗,电流通过线路时会产生一定的电压损失,如果电压损失过大,负载就不能正常工作. 电压损失的大小与导线的材料,截面和长度有关,如用电压损失率来表示,其关系式如下: 式中 △U%——电压损失百分数(7%～l0%); P——线路输送的有功功率,kW; UN——额定电压,V; R——线路电阻,Ω;

XL——线路感抗,一般为0.35—0.41Ω/km; cosφ——功率因数;

sinφ——无功功率与视在功率的比值.

在低压线路中,电压损失主要是线路电阻R引起的,感抗XL的影响很小. 四,架空线路的安全距离

(一)架空线路对跨越物的安全距离

架空线路要越过道路,田野,树木,河流,村庄,集镇等,为了安全必须保证有一定的安全距离.低压架空线路的导线对地面,水面,路面,建筑物等的最小距离允许值查表. (二)架空线路的线间安全距离

架空线路通常在同一根电杆上架设许多种类的线路,有高压线路,低压线路,广播线路和电话线路等.这些线路的排列和它们之间的距离都有一定要求.

高压线路应架设在低压线路的上面,广播和电话线路应架设在低压线路的下面.

架空线路的三相排列相序应符合下列要求:对高压线路,面向负荷从左侧起,导线排列相序为L1,N,L2,L3.零线一般靠电杆的道路侧.电杆一般架设在道路韵北侧和东侧.

线路电压为10kV时,线间距离应不小于600mrn;线路电压在400V时,线间距离应不小于300mm;但靠近电杆两侧的线间距离应不小于500mm. 架空线路的结构

架空线路主要是由电杆,导线,横担,拉线,绝缘子和金具等组成. 一,导线的种类及选用

1.导线的种类常用的架空导线有钢芯铝绞线,铝绞线,铜绞线和钢绞线等,有时也采用绝缘导线.

(1)钢芯铝绞线(LGJ).钢芯铝绞线是用钢线和铝线绞合而成,其内部几股是钢线,外部几股是铝线.导线上所受的力主要由钢线承担,而导线中的电流绝大部分从铝线中通过.

(2)铝绞线(LJ).铝绞线的机械强度比钢芯铝绞线小,一般用于35kV以下的架空线路上,电杆间

距不超过100～150m.

(3)铜绞线(TJ).铜绞线的机械强度高,导电性能好,抗腐蚀性强,但较贵重,应节约使用.

(4)钢绞线(G).钢绞线的机械强度大,导电性能次于铜和铝,易氧化生锈,仅用于小功率架空线路中,常用作接地装置的地线.

2.导线的选用 在选用架空线路的导线时,必须首先进行外观检查,检查导线有无松股,交叉,折叠,硬弯,断裂及破损等,然后再检查有无严重腐蚀现象.对钢绞线还要检查其表面镀锌是否完好,有否断股现象. 二,电杆的种类及选用

电杆是架空线路的重要组成部分,是架空导线的支柱.电杆应具有足够的机械强度,造价要低,使用寿命要长.

1.电杆的种类 电杆按其材质可分为木杆,金属杆和水泥杆.

(1)木杆.木杆的重量轻,施工方便,成本低;但易腐朽,使用年限短(约5～15年),而且木材又是重要的建筑材料,一般不宜采用.

(2)金属杆(铁杆,铁塔).金属杆较坚固,使用年限长;但消耗钢材多,易生锈腐蚀,造价和维护费用大.金属杆多用于35kV以上的架空线路.

(3)水泥杆(钢筋混凝土杆).水泥杆经久耐用(40--50年),造价较低;但因笨重,施工费用较高.为节约木材和钢材,水泥杆是目前使用最广泛的一种.

常用的杆型有方形和环形两种,一般架空线路采用环形杆.环形杆又分为锥形杆和等径杆两种.电杆长度一般为8,10,12和15m等数种.锥形水泥杆应用最广.

2.电杆的结构型式 电杆按其在线路中的作用和地位,可分为六种结构型式.

(1)直线杆(又叫中间杆).位于线路的直线段上,只承受导线的垂直荷重和侧向的风力,承受沿线路方向的导线拉力.

(2)耐张杆(又叫承力杆).位于线路直线段上的数根直线杆之间,或位于有特殊要求的地方(如架空导线需要分段架设等处).这种电杆在断线事故和架线中紧线时,能承受一侧导线的拉力,所以耐张杆的强度比直线杆大得多.

(3)转角杆.用于线路改变方向的地方,它的结构应根据转角的大小而定.转角杆可以是直线杆型的,也可以是耐张杆型的.如是直线杆型的,就要在拉线不平衡的反方向一面装设拉线.

(4)终端杆.位于线路的始端与终端.在正常情况下,除受导线自重和风力外,还要承受单方向的不平衡拉力.

(5)跨越杆.用于铁道,河流,道路和电力线路等交叉跨越处的两侧.由于它比普通电杆高,承受力较大,故一般要增加人字或十字拉线.

(6)分支杆.位于干线与分支线相联接处,在主干线路方向上有直线杆型和耐张杆型两种;在分支方向侧为耐张杆型,其能承受分支线路导线的全部拉力. 各种杆型在线路中的特征及应用示例如图4-4所示. (a)各种电杆的特征

(b)各种杆型在线路中应用

图4-4 各种杆型在线路中的特征及应用 三,绝缘子的选用

绝缘子用来固定导线,并使导线对地绝缘.此外绝缘子还要承受导线的垂直荷重和水平拉力,所以它应有良好的电气绝缘性能和足够的机械强度.

低压架空线路常用的绝缘子有针式绝缘子,蝶式绝缘子和拉紧绝缘子.

(1)针式绝缘子分为高压和低压两种.高压针式绝缘子用于3,6,10,35kV线路上;低压针式绝缘子用于1kV以下的线路上.针式绝缘子按针脚的长短分为长脚和短脚两种:长脚的用在木横担上;短脚的用在铁横担上.

低压针式绝缘子型号的含义如下: P D 1—□

P——针式绝缘子; D——低压; 1——1KV;

□——数字1,2,3表示尺寸大小,3为最小一种.

(2)蝶式绝缘子分为高压和低压两种.高压蝶式绝缘子用于3,6,lOkV线路上;低压蝶式绝缘子用于lkV以下线路中,一般组装在耐张杆上. 低压蝶式绝缘子型号的含义如下: E D □

E——蝶式绝缘子; D——低压;

□——数字1,2,3表示尺寸大小,1为最大一种. (3)拉紧绝缘子用于架空线路电杆的拉线中. 四,线路金具

在敷设架空线路中,横担的组装,绝缘子的安装,导线的架设及电杆拉线的制作等都需要一些金属附件,这些金属附件统称为线路金具.

1.常用线路金具 线路金具主要用于架空电力线路,可将绝缘子和导线悬挂或拉紧在杆塔上,或用于导线,地线的连接,防震及拉线杆中拉线的紧固与调整等.线路常用的金具大致有以下几种:

(1)针式绝缘子的直脚和弯脚. (2)蝶式绝缘子的穿心螺钉.

(3)悬式绝缘子的挂环,挂板,线夹. (4)横担固定在电杆上用的U形抱箍.

(5)调节拉线松紧的花篮螺栓,拉线心形环.

(6)线路用的其他螺栓,垫铁,支撑,线夹,夹板,钳接管等.

2.线路金具的选用 线路金具要和其他部件配套使用.线路金具在使用前均应进行外观检查,其内容和要求如下:

(1)表面应光洁,不应有裂缝,毛刺,飞边,砂眼,气泡等缺陷. (2)线夹船体压板与导线接触面应光滑,平整.

(3)悬垂线夹以回转轴为中心,能自由转动45度以上.

(4)镀锌层应完整无损,遇有镀层剥落时,应先除锈,然后补刷防锈漆及油漆. 常用的各种架空线路金具如图4—5,图4—6及图4—7所示. 五,拉线的种类及选用

架空线路的电杆在架线以后,会发生受力不平衡现象,因此必须用拉线稳固电杆.此外,当电杆的埋设基础不牢固时,也常使用拉线来补强;当负荷超过电杆的安全强度时,也常用拉线来减少其弯曲力矩.拉线按用途和结构可分以下几种:

(1)普通拉线(又叫尽头拉线)用于线路的耐张终端杆,转角杆和分支杆,主要起拉力平衡的作用.

(2)转角拉线用于转角杆,主要起拉力平衡作用.

(3)人字拉线(又叫两侧拉线) 用于基础不坚固和交叉跨越加高杆或较长的耐张段(两根耐张杆之间)中间的直线杆上,主要作用是{生狂风暴雨时保持电杆平衡,以免倒杆,断杆.

(4)高桩拉线(又叫水平拉线) 用于跨越道路,渠道和交通要道处,高桩拉线应保持一定高度,以免妨碍交通.

(5)自身拉线(又叫弓形拉线) 为了防止电杆受力不平衡或防止电杆弯曲,因地形限制不能安装普通拉线时,可采用自身拉线.

上述几种拉线的种类如图4—8所示. (a)终端拉线 (b)转角拉线 (c)人字拉线 (d)高桩拉线 (e)自身拉线 图4-8 拉线的种类 六,横担的组装

横担的主要作用是用以安装绝缘子.横担按材料分为铁横担,木横担和瓷横担三种.铁横担是用角钢制成的,坚固耐用,但易生锈(为防生锈,应镀锌或涂漆).木横担有圆形和方形两种:一般用杉木制成的横担是圆形的;用硬木制成的横担是长方形的(朝上一面略圆,以利雨水流落).瓷横担具有良好的绝缘性能,可以代替绝缘子及铁横担,木横担,其机械强度较差,在施工和运行中容易碎裂.

为了施工方便,一般都在地面上将电杆上部的横担,金具等全部组装好后,再整体立杆. 各种横担的外形如图4-19所示. 图4-19 各种横担

绝缘子在横担上安装的距离是由电杆与电杆之间的档距决定的.档距在40m以下时,绝缘子距离为30cm;在40m以上时,绝缘子距离为40cm.为考虑登杆的需要,靠近电杆两侧的绝缘子距离不得小于60cm,铁横担两端距离约4cm,木横担为10cm.木横担两端应用铁线缠绕固定,以防横担破裂.

常用的低压铁横担安装形式可分为正横担,侧横担,和合横担,交叉横担等,如图4-20 所示.其中正横担最常用;侧横担在线路靠近建筑物而电杆又必须竖立在小于与建筑物规定的距离以内时使用;和合横担用于转角,耐张,终端等承力杆(安装形式有平面和合,上下和合两种.平面和合承力较大,上下和合结构简单,不易搭鸟窠);交叉横担用于分支或巨大转角处. 横担在电杆上安装的位置应符合下列要求: (1)直线杆上的横担应安装在负荷的一侧.

(2)转角杆,分支杆,终端杆上的横担应安装在所受张力的反方向. (3)多层横担均应装在同一侧.

(4)横担应装得水平且与线路方向垂直,其倾斜度不应大于l/100. 铁横担的长度和截面选择见表4—8和表4—9. 表4-8 铁横担长度的选择(mm) 横担材料 低 压 线 路 二线 四线 六线 铁横担 700 1500 2300

表4-9 横担截面的选择表(mm) 导线截面 (mm2) 低 压 直线杆

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