电工作业安全技术培训课件(1).ppt

拓展培训,电工作业安全技术,学校承德技师学院主讲人赵福忠,1电的基本概念2直流电路3电磁感应4单相交流电路5三相交流电路6晶体管与晶闸管,第一部分电工与电子基础,1电的基本概念,一、电流的基本知识1、电流的产生及方向物质是由分子构成的，分子由原子构成的，原子由原子核和核外电子构成的。原子核带正电，称正电荷，电子带负电，称负电荷。如果电荷在外力的作用下，做有规则的定向运动，就会形成电流。所以，我们把电荷的有规则的定向运动叫电流。同时，我们规定正电荷的移动的方向为电流的方向。,2、电流的种类电流按其流动方向是否随时间的改变，分为交流和直流两种。如果电流的方向始终不变的称为直流。如果方向和大小都不随时间改变，则称为稳恒直流。如果只是大小改变而方向不变，则称为脉动直流电。如果大小和方向都随时间改变则称为交流电。,3、电流的强弱电流强度定义是单位时间内通过某一截面的电量。即电流强度等于通过的电荷电量除以时间，用公式表达为IQ/t。如果是交流电，表达式为I△Q/△t。1安培1000000微安1千安1000安培,5、电流作用电流在电工中的作用有两个方面，一是电流通过具有电阻的导体时候，可以产生热，我们称为电流的热效应。实际上这是电能向热能转换的一种形式。另一方面就是电流可以在其周围产生磁场，一般称为电生磁。具体的内容可见后面相应内容。,二、电压,1、电压的概念电压是描述电场力做功的一个物理量。如果在电场力作用下，把正电荷由A点移动到B点，电场力所做的功W与移动的电荷的电量Q的比值称为A、B两点之间的电压，用Uab表示。UABW/Q。如果W单位是焦耳，Q的单位是库仑，则电压的单位是伏特，简称为伏，用字母V表示。其它常用单位还有毫伏、微伏、千伏等。，换算关系是1伏特-1000毫伏1伏特1000000微伏1千伏1000伏,2、电压的方向电压不仅有大小，还有方向。对于负载来讲，规定电流流进端为电压正端，电流流出端为电压负端。电压的方向由正指向负，所以负载中电压的方向与电流的方向一致。,三、电位,1、电位的概念电位和电压相互联系的，我们为了比较电路中任意两点的电性能才引入电位的概念。它是指在电场力作用下，把正电荷由某点移动到指定点所做的功与被移动的电荷的比值。指定的点我们称为参考点，并且规定参考点电位为0。所以某点的电位就是此点和参考点之间的电压。电位的单位和电压相同，也是伏特。如果某点电位比参考点低，则电位为负，如果比参考点高，则为正。,四、电动势,1、电动势的概念电动势是描述非电场力做功的物理量，是电源的一个参数。定义为在电源内部，非电场把单位正电荷从电源的负极移动到正极所做的功。非电场力做功为W，被移动的电荷为Q，则把W与Q的比值称为电源的电动势。电动势用字母E表示，则EW/Q。积聚了正电荷的一端称为电源正极，积聚负电荷的一端称为电源负极。电动势单位也为伏特，和电压单位一致。,五、电阻,1、电阻的概念电阻是描述物体导电能力的一个物理。我们把物体对电流的阻碍作用称之为这个物体的电阻。它是一种自然现象，任何物体都有电阻。,2直流电路,1、电路的组成及状态定义电流所流经的路径。组成电源、负载、控制和保护电器、导线。状态通路、开路、短路。,2、电路分类电路交流、直流电路简单电路、复杂电路,3、欧姆定律（计算简单电路依据）部分电路的定义不含有电源的电路称为部分电路。部分电路欧姆定律一段导体的电阻为R，在其两端加上电压U，则其产生的电流I与电压成正比，与这段导体的电阻成反比。写成公式如下IU/R。它是反映一段导体两端电压、电流、和电阻之间的关系。,,全电路含有电源的电路称为全电路。全电路欧姆定律内容一个电路中，电源的电动势为E，电源内电阻为rΩ，其它总电阻为R，则电路中总电流I与电源电动势成正比，与整个电路的电阻成反比。写成公式为IE/（Rr）。,,4、电路的功率和电能电功率单位时间内电场力所做的功。公式PU*II*RU/R电能一段时间内电场力所做的功。公式WP*tU*I*tI*R*tU*t/R,,并联电路的分析并联电路的定义把几个电阻一端连在一起，另一端也连在一起，然后连接在电源上，这样的连接方法称为并联。电路形式如下,,串联电路定义把几个电阻按先后顺序一次没有分支的连接起来，这样的连接方式，称为串联。电路的形式如下,,混联电路既有串联又有并联的电路称为混联电路。混联电路的分析方法有两种一是根据串、并联电路特点化简电路，再根据欧姆定律求解。二是把相同电位的地方标上相同字母，然后把相应电阻填加到相应的点上。例如下图,基尔霍夫定律,基尔霍夫第一定律内容对于一个节点来说，流入节点的电流等于流出节点的电流。用公式表示如下ΣI入ΣI出。由于它是关于电流的定律，因此又称为基尔霍夫电流定律。所谓流入电流是指假设的电流方向指向节点，而流出电流是指假设电流远离节点。对于节点A有I3I1I2,,基尔霍夫第二定律内容对于任何一个闭合的回路上，电动势的代数和等于这个回路上电阻上压降的代数和。写成公式如下ΣEΣIR。E的方向规定沿着回路方向，电动势方向和回路一致的取正号，相反的取负号。IR正负规定当电流的方向和回路的走向一致时候，取正号，反之取负号。由于它是关于电压的定律，因此又称为基尔霍夫电压定律。,3电磁感应,1831年法拉第发现导线在磁场中做切割磁力线运动或线圈中磁场发生变化时，会在导体内部产生感生电动势。上述两种现象都是由于磁场的变化引起的。由此我们把变动的磁场在导体中引发感生电动势的现象称电磁感应现象，简称电磁感应。,,感生电动势的大小这样的情况下可以在导体内部产生感应电动势，其大小与导体的运动速度有关、与磁场强度有关、与导线的长度有关，并且与导线一磁场的夹角有关，写成公式如下eBLVsin（α）,,感生电动势的方向产生的感应电动势方向可以用右手定则来判定伸开右手让拇指与其余四指垂直并在同一平面内，让磁力线垂直穿过手心，大拇指指向运动方向，其余四指指向电动势方向,,自感自己线圈中的电流或者磁通变化，引起自己的线圈中产生电磁感应称为自感。它是电磁感应的一种特殊形式。自感强弱可以用自感系数来表示，自感系数用L表示，单位亨利，记作H。产生感应电动势的大小有下面公式来决定e-LΔi/Δt方向由楞次定律决定。,4、单相交流电路,一、正弦交流电的概念特征凡是大小和方向都随时间改变的电压、电流、电动势统称为交流电。如果按正弦规律变化，则称为正弦交流电。为了描述正弦交流电，必须掌握下面几个概念。1、描述交流电变化快慢的物理量1）周期交流电变化一个完整的波形所需要的时间，用字母T表示，单位是秒（S）2）频率在一秒种内交流电变化的次数称为频率。用字母f表示。单位是赫兹（HZ）3）角频率交流电在一秒内变化的电角度，用ω表示，单位是1/弧度。它们之间的关系是T1/f，f1/T，ω2л/T2лf。我们国家的交流电频率为50HZ。称为工频。对应的周期为0。02秒，角频率是314。这三个参数均是描述交流电变化快慢的物理量。它们之间是互相联系的。,,2、描述交流电大小的物理量1）瞬时值交流电任意时候的数值，他是变化的，用小写字母表示，如e、I、u分别表示瞬时的大电动势、电流、电压。2）最大值交流电在变化过程中所能够达到的最大瞬时值。用大写的字母加下标m表示。如Em、Im、Um分别表示电动势、电流、电压的最大值。3）有效值它是描述交流电一个重要数值。把一个交流电和一个直流电通过同一电阻，在相同的时间内发出的热量相等，把这个直流的数值称为交流电的有效值。用大写字母表示，如E、I、U分别表示交流电的最大值。最大值和有效值之间关系为最大值为有效侄的根号下2倍。,,二正弦交流电的表达表达正弦交流电常用方法有以下几种1、解析表达式法有数学公式表示交流电如eEmsin（ωtφ）。这种方法简单，看起来清楚。但进行加减运算比较麻烦。2、图象方法把曲线画出来的方法。如上面的曲线图。它具有形象，直观的特点，但对于计算比较麻烦。3、矢量图方法在一个直角坐标中，用一个矢量和一个正弦函数一一对应关系，每一个矢量能够表示一个正弦函数。矢量的长度等于交流电的有效值或者最大值，矢量与X轴的夹角等于初相。,,三、单相交流电电路的计算1、纯电阻电路所谓纯电阻电路就是只有电阻负载的电路。电路如下数值关系UmImRUIR就是最大值和有效值之间符合欧姆定律。相位关系电压和电流同相，因为电阻不对电流产生相位的变化，即φuφi,纯电感电路,所谓纯电感电路就是只有电感负载的电路。电路形式如下当在一个电感两端加上交流电压后，会在电感中有电流通过，下面是电压电流之间的关系数值关系电感对电流的阻碍作用我们称为感抗。用字母XL表示，XLωL其中ω为电源电压角频率，L是电感线圈的自感系数。电压、电流、感抗之间符合欧姆定律，即UI*XL，UmIm*XL。相位关系电压超前电流90度，即φu-φi90,纯电容电路,所谓纯电容电路就是只有电容负载的电路。电路形式如下当在一个电容两端加上交流电压后，会在电容中有电流通过，下面是电压电流之间的关系。数值关系电容对电流的阻碍作用我们称为容抗。用字母XC表示，XC1/ωC其中ω为电源电压角频率，C是电容器的电容量。电压、电流、容抗之间符合欧姆定律，即UI*XC、UmIm*XC。相位关系电流超前电压90度，即φi-φu90。,5三相交流电路,一、三相正弦交流电相序三相电动势到达最大值的先后顺序。发电厂中，黄、绿、红表示U、V、W三相三相电源的接法星形、三角形。电压关系星接线电压的大小是相电压大小的倍。线电压超前于对应的相电压30。三角形线电压等于相电压,二、负载的连接,对称负载阻抗相等、阻抗角相同的负载称为对称负载星接线电压的大小是相电压大小的倍，线电流等于相电流。角接线电压等于相电压，线电流是相电流的倍。线电流相位滞后相电流相位30,6、晶体管与晶闸管,一、晶体二极管结构含有一个PN结、两个极。特性单向导电性两个重要参数额定正向电流、最高反向工作电压。二、晶体三极管结构两个PN结、三个极。三极管各个极的电流分配关系是发射极电流等于集电极电流与基极电流之和。特性放大、截止、饱和。重要参数共发射极电流放大系数在20200之间三、晶闸管（大功率半导体）结构三个PN结、三个极特性可控,第二部分电工测量,主要内容●电工测量的基本知识●电流与电压的测量●直流电桥●电能表、钳形电流表、万用表、兆欧表,第一节仪表的知识,1、电工仪表的基本结构1）测量机构2）测量线路2、测量机构的组成3、电工仪表的分类,,第二节电工仪表的误差及误差表示电工仪表的误差分类误差的表示方法及准确度第三节测量误差及其消除系统误差、偶然误差疏失误差,,第四节常用仪表简介一、磁电系仪表二、电磁系仪表,第三部分触电危害与急救,一、电流对人体的伤害二、影响触电后果的因素电流强度三、人体触电方式四、触电急救,第四部分防触电技术,一、安全用电的方针是“安全第一、预防为二、屏护措施遮拦、栅栏、围墙、保护网三、安全电压计算值30mA*170050V水中2.5V显著淋湿25V四、安全电压额定值42伏、36伏、24伏、12伏、6伏五、安全电压取得由双绕组变压器获得六电气隔离电气隔离安全的实质就是将接地的电网转换为一个小范围不接地电网。,第五部分保护接地与保护接零,一、工作接地、保护接地的定义叙述二、保护接地的工作原理叙述三、保护接零系统的定义,第六部分电气安全操作技术,建立健全规章制度配备管理机构和管理人员机型安全检查加强安全教育组织事故分析建立安全资料电气工作人员职责专业知识、身体素质,,工作票制度工作许可证制度工作监护制度工作间断、转移和终结制度停电作业安全技术措施安全个用具的使用,第七部分电气防护及防雷,1、电气设备过热2、电火花与电弧一、电气火灾与爆炸的原因3、危险环境二、电气防火防爆措施1、消除爆炸性混合物2、间隔和间距3、消除引燃源4、保护接地5、电气灭火,,三、防雷1、防雷装置避雷针、避雷器、避雷网、避雷带。2、防雷措施架空线装设避雷线、提高绝缘水平、装顶线保护装避雷器变配电所装避雷针、、避雷器、保护间隙建筑物避雷针、避雷网,第八部分电力电容器,用途补偿功率因数原理容性电力电容器的安装书209电力电容器的运行,第九部分低压电器设备低压控制电气低压保护电气,,控制电器接触器,,热继电器,,主令电器按钮,,低压配电电器转换开关,,第十部分电气线路导线的种类和选择电气线路基础知识低压带电作业要求低压电气线路的运行与维护,导线的种类和选择种类选择（328332页）材料上分型号选择绝缘材料分截面选择防火要求温度上分电压等级分,电气线路基础知识,架空线路电缆线路定义、要求定义、要求线路故障线路故障机械强度、间距机械强度、间距电压损失电压损失线路防护线路防护线路管理线路管理线路巡查线路巡查,低压带电作业要求,一、低压带电工作应设专人监护，即至少二人作业。二、低压带电作业时，人体对地必须保持可靠的绝缘三、在低压配电盘上工作，必须装设防止（短路事故发生的隔离措施。四、低压带电作业注意事项使用的工具应合格，绝缘工具应试验）合格。,第十一部分三相异步电动机,结构基本控制线路安装与检修,,定子铁心定子铁心一般由0.350.5毫米厚的表面途有绝缘漆的硅钢片冲制、叠压而成，片与片之间相互绝缘，其目的是减少变压器中的涡流和磁滞损耗。在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用于嵌放定子绕组。定子铁心的作用就是嵌放定子绕组并形成磁的通路。,,定子绕组定子绕组是电机的电路部分，其作用是通入三相交流电，产生旋转磁场。小型异步电动机定子绕组通常用高强度漆包线（铜线或铝线）绕制成各种线圈后，再嵌放在定子铁心槽内。大中型电机则用各种规格的铜条经绝缘处理后嵌放在定子铁心槽内。定子绕组作成对称三相，并通入三相对称交流电，用于产生旋转磁场。定子绕组要作好以下三方面的绝缘（1）对地绝缘定子绕组整体与定子铁心之间的绝缘（2）相间绝缘各相定子绕组之间的绝缘（3）匝间绝缘每相定子绕组之间的绝缘,,机座它的作用是固定定子铁心和定子绕组，并以两个端盖支撑转子，保护电机的磁路部分，散发电机运行产生的热量。其材料通常为铸铁件，大型的一般用钢板焊成。封闭式电机的机座外面有散热筋，防护式电机的机座两端端盖开有通风孔，与外面直接对流，利于散热,,转子铁心其作用是电机磁路的一部分，并放置转子绕组。一般用0.5毫米厚的表面途有绝缘漆的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片的外圆冲有均匀分布的孔，用于嵌放转子绕组。,,转子绕组其作用是切割定子磁场，产生感应电动势和感应电流，并在旋转磁场的作用下受力而使转子旋转，实现机电能量转换。鼠笼式转子其结构型式象“鼠笼”，分铸铝转子和铜条转子两类。其特点是结构简单，制造容易，价格低廉。是交流电机中应用最广泛的一种。如图（125页）所示。绕线式转子其结构型式和定子绕组一样，作成三相对称结构。它的磁极对数必须和定子绕组产生的磁极对数相同。,,转轴用于传递转矩和支撑转子的重量。一般由中碳钢或合金钢支制成。其它附件端盖装在机座两侧，用于支撑转子，常为铸铁件。轴承连接转动部分和不转动部分，目前采用滚动轴承。轴承端盖保护轴承，使轴承内润滑油不溢出。风扇用于冷却电动机。,,型号（Y-112M-4）Y-112M-4异步电动机磁极数机座类别（L长号机座，M中号机座，S短机座）中心高度（毫米）,,2额定功率表示电动机在额定工作状态下（额定负载或满载）运行时允许输出的机械功率，单位是瓦或千瓦。3额定电压表示电动机在额定工作状态下运行时的电压，单位是伏。4额定电流表示电动机在额定工作状态下运行时的电流，单位是安。5额定转速表示电动机在额定工作状态下运行时的转速，单位是转/分。,6接法（△形）表示电动机的三相定子绕组与三相电源的联接方法，对于国产电机而言，3千瓦及以下的电机采用星形（Y形）接法，4千瓦以上的电机采用三角形（△形）接法。7防护等级（IP44）表示电动机的外壳防护形式。8频率（50赫兹）表示电动机使用的交流电的频率。,三相异步电动机的工作原理,旋转磁场的产生当三相对称电流通入三相对称绕组，必然会产生一个大小不变，且在空间以一定的转速不断旋转的旋转磁场。产生旋转磁场的条件⑴三相定子绕组是对称的，在空间相差120电角度。⑵三相电流是对称的，相位差互差120电角度。,3旋转磁场的旋转方向由通入三相绕组中的电流的相序决定的。即当通入三相对称绕组的对称三相电流的相序发生改变时，即将三相电源中任意两相绕组接线互换，旋转磁场就会改变方向。,旋转磁场的转速上面讨论的是两极三相异步电动机（磁极对数P1）定子绕组旋转磁场的产生过程，由分析可见，当三相交流电变化一周后（每相经过360度电角度），其产生的旋转磁场也正好旋转一周。故两极电机旋转磁场的转速为n160f13000转/分。当P2时（四极），三相交流电变化一周后，其产生的旋转磁场只旋转半周（但经过的电角度仍为360度）。故两极电机旋转磁场的转速为n160f1/21500转/分。当三相异步电动机为P对磁极时，同上分析可得，旋转磁场的转速为n160f1/P转/分。,转动原理归纳如下向三相异步电动机空间对称的三相定子绕组通三相对称交流电时，在空间气隙中产生一个旋转磁场；该磁场切割转子绕组，在绕组中产生感生电动势，形成感生电流；载流的转子导体在旋转磁场的作用下产生与旋转磁场方向相同的电磁力，于是形成与旋转磁场方向相同的电磁转矩，驱动电机旋转。,转差率通常我们把同步转速n1与转子转速n的差值称转差，转差与同步转速的比值叫转差率。即S（n1-n）/n1电机处于电动机运行状态时，0﹤S﹤1。例一台Y-112M-4型三相异步电动机，额定转速为1440转/分，电源频率为50赫兹，求额定转差率SN解根据电机型号可知，电机的磁极数为4极，由于电源频率为50赫兹，故电机的同步速n11500转/分。所以SN（n1-n）/n1（1500-1440）/1500.0.04,三相异步电动机基本控制电路,启动三相异步电动机的启动即电动机从接入电网开始转动起，到达额定转速为止的过程称启动。因生产需要三相异步电动机需频繁的启动和停车，故对电动机的启动有很高的要求1有足够大的启动转矩。2在保证有足够大的启动转矩的条件下，启动电流越小越好。3启动所需的设备尽量简单，操作简单，维护方便。4功率损耗越小越好,三相异步电动机的调速,由前面学习的转差率的公式可得nn11-s60f11-s/p故电动机的调速有以下三种方法1改变定子绕组的磁极对数p---变极调速2改变供电电网的频率---变频调速3改变电动机的转差率---变转差率调速,三相异步电动机的制动,制动属于电动机的一种运行状态，它包括两个方面（1）在负载转矩为位能转矩的机械设备中（如起重机下放重物时）使设备保持一定的运行速度。（2）在机械设备需要减速或停止时，电动机能实现减速和迅速停止。三相异步电动机的制动方法有机械制动和电气制动两种。1机械制动机械制动是利用机械装置在切断电源后给电机加以反向力矩使电机迅速制停的方法。机械制动的结构有多种型式应用较普遍的是电磁抱闸。2电气制动（1）反接制动（2）能耗制动（3）再生制动,第十二部分手持电动工具及移动式电气设备●基本分类与结构●安全性能要求●安全技术措施,基本分类应用方向分金属切削类电钻、电剪刀、电动往复锯等砂磨类电动砂轮机、电动抛光机等装配类电扳手、电动螺丝刀等林木类电刨、电动开槽机、电动木钻等农牧类剪毛机、采茶机、剪枝机等建筑道路类冲击电钻、电锤、地面抛光机等铁道类枕木电钻、枕木电镐矿山类凿岩机、岩石电钻其他类裁布机、雕刻机、电喷枪等,,根据触电保护特性分类0类外壳、内部不带电导体上无接地端子0Ⅰ类外壳有接地端子Ⅰ类内部有接地端子Ⅱ类双重绝缘或加强绝缘Ⅲ类安全电压设备Ⅱ类、Ⅲ类设备都勿须采取接地或接零措施,基本结构驱动部分单相串励电动传动部分变速、运动形式转换控制部分控制装置等。,选用1、手持电动工具绝大多数都是Ⅱ类设备2、潮湿、金属架上选用场所Ⅱ、Ⅲ类设备3、在狭窄场所如锅炉、金属容器、管道等应使用Ⅲ类工具。,安全性能要求手持电动工具Ⅱ类设备带电部分与可触及导体间不低于7MΩ（书259页）交流弧焊机电源线长度一般不超过23米，二次线长度一般不超过2030米（书260页）机械防护装置（书261页）,安全技术措施保护接地或接零安全电压隔离变压器双重绝缘熔断器保护绝缘安全用具漏电保护其他注意事项,第十三章电气照明,照明方式一般照明局部照明混合照明照明种类工作照明事故照明,光源选择与接线普通灯泡额定电压选择220伏照明灯具接线书349页照明设备安装安装要求开关选择插座安装灯具安装要求故障及维修短路、断路、漏电,第十四部分变配电系统及安全,工厂供电负荷分类分一、二、三类供电方式一类两个独立电源供电；二类双回路供电三类一般电源供电方式放射式、树干式、环式变配电站组成高压配电室、低压配电室、值班室、变压器室、电容器室。,变配电站的一般要求位置选择建筑要求间距合格、屏护完好通风良好保持电气设备正常运行制度完善倒闸操作执行操作票制度至少有两人进行严禁带负荷拉、合刀闸严禁带地线合闸使用安全用严格检查电时禁止操作,第十五部分电力变压器,一变压器及其用途二变压器的基本结构三变压器的工作原理四几种常见变压器１单相照明变压器２三相变压器３自耦变压器4电焊变压器,第十六部分仪用互感器,电流互感器电压互感器,第十七部分高压配电装置,户内高压熔断器一、型号与结构书359页讲解灭弧原理讲解二、户外高压熔断器1、使用条件与作用2、基本结构与原理3、安装跌落式熔断器的注意事项三、高压隔离开关,谢谢,