職高電工第5章用電技術和常用低壓電器

1、知識目標知識目標 了解電力系統(tǒng)的構成，熟悉節(jié)約了解電力系統(tǒng)的構成，熟悉節(jié)約用電的常識。用電的常識。 了解單相變壓器的基本結構、主了解單相變壓器的基本結構、主要參數(shù)，理解變壓器工作原理。要參數(shù)，理解變壓器工作原理。 認識常見照明燈具，能合理選用認識常見照明燈具，能合理選用燈具。燈具。 了解常用低壓電器的結構、工作了解常用低壓電器的結構、工作原理及使用常識。原理及使用常識。技能目標技能目標 掌握照明電路配電板的安裝。掌握照明電路配電板的安裝。 能正確使用常用的低壓電器，安能正確使用常用的低壓電器，安裝簡單的控制電路。裝簡單的控制電路。5.1 5.1 電力供電與節(jié)約用電電力供電與節(jié)約用電5.2 5.

2、2 變壓器變壓器5.3 5.3 照明燈具的選用及安裝照明燈具的選用及安裝5.4 5.4 常用低壓電器常用低壓電器5.5 5.5 技能實訓技能實訓5.1.1 電力系統(tǒng)簡介電力系統(tǒng)簡介電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用戶電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、電力網(wǎng)和用戶組成的一個整體系統(tǒng)，圖組成的一個整體系統(tǒng)，圖5.1所示為電力系所示為電力系統(tǒng)的示意圖。統(tǒng)的示意圖。圖圖5.1 電力系統(tǒng)示意圖電力系統(tǒng)示意圖1發(fā)電發(fā)電（1）水力發(fā)電。）水力發(fā)電。（2）火力發(fā)電。）火力發(fā)電。（3）風力發(fā)電。）風力發(fā)電。 （4）核能發(fā)電。）核能發(fā)電。（5）太陽能發(fā)電。）太陽能發(fā)電。 2輸電線輸電線目前我國遠距離輸電線按電壓可分為目前我國遠距離

3、輸電線按電壓可分為35kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。等。3變電系統(tǒng)變電系統(tǒng)發(fā)電機輸出端的電壓在送到輸電線前，發(fā)電機輸出端的電壓在送到輸電線前，利用電廠內(nèi)的升壓變壓器將電壓升高為利用電廠內(nèi)的升壓變壓器將電壓升高為110kV或或220kV的高壓電。的高壓電。當輸電線路到達用電區(qū)域附近，在一當輸電線路到達用電區(qū)域附近，在一次降壓變電所將高壓先降至次降壓變電所將高壓先降至35kV，再輸送，再輸送到二次降壓變電所。到二次降壓變電所。4配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)5.1.2 節(jié)約用電節(jié)約用電1節(jié)約用電的意義節(jié)約用電的意義（1）節(jié)約發(fā)電所需的一次能源，從）節(jié)約發(fā)電所需的一次能源，從而使全國的能

4、源得到節(jié)約，可以減輕而使全國的能源得到節(jié)約，可以減輕能源和交通運輸?shù)木o張程度；能源和交通運輸?shù)木o張程度；（2）可相應地節(jié)省國家對發(fā)供用電）可相應地節(jié)省國家對發(fā)供用電設備需要投入的基建投資；設備需要投入的基建投資；（3）節(jié)約電能必須依靠科學與技術）節(jié)約電能必須依靠科學與技術的進步，在不斷采用新技術、新材料、的進步，在不斷采用新技術、新材料、新工藝、新設備的情況下，節(jié)電同時新工藝、新設備的情況下，節(jié)電同時必定會促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的發(fā)展與必定會促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的發(fā)展與提高；提高；（4）節(jié)約電能要靠加強用電的科學）節(jié)約電能要靠加強用電的科學管理，從而會改善經(jīng)營管理工作，提管理，從而會改善經(jīng)營管理工作

5、，提高企業(yè)的管理水平；高企業(yè)的管理水平；（5）為用戶減少電費支出，降低成）為用戶減少電費支出，降低成本，提高經(jīng)濟效益。本，提高經(jīng)濟效益。2節(jié)約用電的方式節(jié)約用電的方式節(jié)約用電可以通過管理節(jié)電、結構節(jié)節(jié)約用電可以通過管理節(jié)電、結構節(jié)電和技術節(jié)電電和技術節(jié)電3種方式。種方式。（1）管理節(jié)電是通過改善和加強用）管理節(jié)電是通過改善和加強用電管理和考核工作，來挖掘潛力減少電管理和考核工作，來挖掘潛力減少消費的節(jié)電方式。消費的節(jié)電方式。（2）結構節(jié)電是通過調整產(chǎn)業(yè)結構、）結構節(jié)電是通過調整產(chǎn)業(yè)結構、工業(yè)結構和產(chǎn)品結構來達到節(jié)電的方工業(yè)結構和產(chǎn)品結構來達到節(jié)電的方式。式。（3）技術節(jié)電是通過設備更新、工）技

6、術節(jié)電是通過設備更新、工藝改革、采取先進技術來達到節(jié)電的藝改革、采取先進技術來達到節(jié)電的方式。方式。3節(jié)約用電的主要途徑節(jié)約用電的主要途徑（1）改造或更新用電設備，推廣節(jié)）改造或更新用電設備，推廣節(jié)能新產(chǎn)品，提高設備運行效率。能新產(chǎn)品，提高設備運行效率。 （2）采用高效率低消耗的生產(chǎn)新工）采用高效率低消耗的生產(chǎn)新工藝替代低效率高消耗的老工藝，新藝替代低效率高消耗的老工藝，新技術和新工藝的應用會促使勞動生技術和新工藝的應用會促使勞動生產(chǎn)率的提高、產(chǎn)品質量的改善和電產(chǎn)率的提高、產(chǎn)品質量的改善和電能消耗的降低。能消耗的降低。（3）提高電氣設備經(jīng)濟運行水平。）提高電氣設備經(jīng)濟運行水平。 （4）加強單位

7、產(chǎn)品電耗定額的管理）加強單位產(chǎn)品電耗定額的管理和考核；加強照明管理，節(jié)約非生和考核；加強照明管理，節(jié)約非生產(chǎn)用電；積極開展企業(yè)電能平衡工產(chǎn)用電；積極開展企業(yè)電能平衡工作。作。變壓器在電工電子技術領域應用極為變壓器在電工電子技術領域應用極為廣泛，它具有變換電壓、變換電流、變換廣泛，它具有變換電壓、變換電流、變換阻抗、隔離直流等作用。阻抗、隔離直流等作用。5.2.1 變壓器的種類變壓器的種類1按用途分類按用途分類變壓器按用途分為電力變壓器和電子變壓器按用途分為電力變壓器和電子變壓器。變壓器。2按繞組構成分類按繞組構成分類按繞組構成情況不同，可分為自耦變按繞組構成情況不同，可分為自耦變壓器、雙繞組變

8、壓器、三繞組變壓器和多壓器、雙繞組變壓器、三繞組變壓器和多繞組變壓器。繞組變壓器。3按冷卻方式分類按冷卻方式分類按冷卻方式不同，可分為干式變壓器、按冷卻方式不同，可分為干式變壓器、油浸自冷變壓器、油浸風冷變壓器、強迫油浸自冷變壓器、油浸風冷變壓器、強迫油循環(huán)變壓器和充氣式變壓器。油循環(huán)變壓器和充氣式變壓器。5.2.2 單相變壓器單相變壓器1基本結構基本結構單相變壓器的主要部件是一個鐵芯和單相變壓器的主要部件是一個鐵芯和套在鐵芯上的兩個線圈繞組。套在鐵芯上的兩個線圈繞組。鐵芯是變壓器中主要的磁路部分，通鐵芯是變壓器中主要的磁路部分，通常由含硅量較高，厚度為常由含硅量較高，厚度為 0.35 mm或

9、或 0.5 mm且相互絕緣的硅鋼片疊裝而成，鐵芯且相互絕緣的硅鋼片疊裝而成，鐵芯結構的基本形式有心式和殼式兩種，如圖結構的基本形式有心式和殼式兩種，如圖5.10所示。所示。圖圖5.10 變壓器的基本結構變壓器的基本結構繞組是變壓器的電路部分，它是用絕繞組是變壓器的電路部分，它是用絕緣漆包的銅線繞成的。緣漆包的銅線繞成的。與電源相連的繞組，接收交流電能，與電源相連的繞組，接收交流電能，稱為一次繞組；與負載相連的繞組，送出稱為一次繞組；與負載相連的繞組，送出交流電能，稱為二次繞組。交流電能，稱為二次繞組。2變壓器的工作原理變壓器的工作原理（1）變壓器變換電壓的作用。）變壓器變換電壓的作用。 （2）

10、變壓器變換電流的作用。）變壓器變換電流的作用。（3）變壓器的阻抗變換作用。）變壓器的阻抗變換作用。3主要參數(shù)主要參數(shù)（1）工作頻率。）工作頻率。 （2）額定功率。）額定功率。（3）額定電壓。）額定電壓。（4）電壓比。）電壓比。（5）空載電流。）空載電流。（6）空載損耗。）空載損耗。（7）效率。）效率。（8）絕緣電阻。）絕緣電阻。 5.2.3 三相變壓器（選學）三相變壓器（選學）在電力系統(tǒng)中大多采用三相制供電，在電力系統(tǒng)中大多采用三相制供電，因此電壓的變換是用三相變壓器來實現(xiàn)的。因此電壓的變換是用三相變壓器來實現(xiàn)的。三相變壓器的電路結構有兩種，一種三相變壓器的電路結構有兩種，一種是是3臺容量相同

11、的單相變壓器，按照圖臺容量相同的單相變壓器，按照圖5.14所示的方式連接起來，組成三相變壓器組；所示的方式連接起來，組成三相變壓器組；另一種是把另一種是把3個繞組分別套在三柱鐵芯上構個繞組分別套在三柱鐵芯上構成三相心式變壓器，如圖成三相心式變壓器，如圖5.15所示。所示。 圖圖5.14 三相變壓器組三相變壓器組 圖圖5.15 三相心式變壓器三相心式變壓器5.3.1 燈具的選用和檢查燈具的選用和檢查1按場合選用燈具按場合選用燈具（1）住宅、公寓的照明宜選用以電）住宅、公寓的照明宜選用以電子節(jié)能燈、白熾燈、熒光燈為主的照子節(jié)能燈、白熾燈、熒光燈為主的照明光源。明光源。（2）高級公寓的起居廳照明宜采

12、用）高級公寓的起居廳照明宜采用可調光方式的照明燈具?？烧{光方式的照明燈具。（3）辦公室、教室的照明一般采用）辦公室、教室的照明一般采用熒光燈，大開間辦公室和教室宜采用熒光燈，大開間辦公室和教室宜采用與外窗戶平行的布燈形式。與外窗戶平行的布燈形式。（4）在易燃易爆場所，宜采用封閉）在易燃易爆場所，宜采用封閉良好，并有堅固的金屬網(wǎng)罩加以保護良好，并有堅固的金屬網(wǎng)罩加以保護的防爆式照明燈具。的防爆式照明燈具。2燈具的外觀檢查燈具的外觀檢查（1）安裝燈具的型號、規(guī)格必須符）安裝燈具的型號、規(guī)格必須符合設計要求和國家標準的規(guī)定。合設計要求和國家標準的規(guī)定。（2）燈具的絕緣部件應使用既耐熱）燈具的絕緣部件

13、應使用既耐熱又阻燃的絕緣材料。又阻燃的絕緣材料。（3）燈具的配件應齊全，無機械損）燈具的配件應齊全，無機械損傷、變形、油漆剝落、燈罩破裂、燈傷、變形、油漆剝落、燈罩破裂、燈箱歪翹等現(xiàn)象。大（重）型燈具應有箱歪翹等現(xiàn)象。大（重）型燈具應有產(chǎn)品合格證。產(chǎn)品合格證。5.3.2 白熾燈照明電路的安裝白熾燈照明電路的安裝1白熾燈照明電路白熾燈照明電路圖圖5.18 單聯(lián)開關控制原理圖單聯(lián)開關控制原理圖 圖圖5.19 雙聯(lián)開關控制原理圖雙聯(lián)開關控制原理圖2安裝步驟及方法安裝步驟及方法（1）白熾燈照明線路的敷設。）白熾燈照明線路的敷設。 （2）安裝燈座。）安裝燈座。 （3）安裝開關。）安裝開關。 低壓電器是指

14、額定交流電壓為低壓電器是指額定交流電壓為1 200V、直流電壓為直流電壓為1 500V及以下的電力線路中起及以下的電力線路中起保護、控制作用的電器。保護、控制作用的電器。根據(jù)用途分為低壓開關、熔斷器、主根據(jù)用途分為低壓開關、熔斷器、主令電器、交流接觸器、繼電器等幾大類。令電器、交流接觸器、繼電器等幾大類。本節(jié)重點介紹幾種常用的低壓電器的本節(jié)重點介紹幾種常用的低壓電器的結構及作用。結構及作用。5.4.1 低壓開關低壓開關常見的低壓開關有刀開關、轉換開關常見的低壓開關有刀開關、轉換開關等，等， 1閘刀開關閘刀開關圖圖5.22 HK系列閘刀開關系列閘刀開關2鐵殼開關鐵殼開關圖圖5.23 鐵殼開關鐵殼

15、開關3轉換開關轉換開關圖圖5.24 HZ10轉換開關轉換開關5.4.2 熔斷器熔斷器1螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器RL圖圖5.25 熔斷器實物圖熔斷器實物圖2有填料管式熔斷器有填料管式熔斷器RT3無填料管式熔斷器無填料管式熔斷器RM4有填料封閉管式快速熔斷器有填料封閉管式快速熔斷器RS5.4.3 主令電器主令電器主令電器是一種小電流開關電器，它主令電器是一種小電流開關電器，它在控制電路中的作用是發(fā)出指令或信號去在控制電路中的作用是發(fā)出指令或信號去控制接觸器、繼電器或其他電器執(zhí)行元件控制接觸器、繼電器或其他電器執(zhí)行元件的電磁線圈，使電路接通或分斷，從而控的電磁線圈，使電路接通或分斷，從而控制電力拖動

16、系統(tǒng)的啟動與停止以及改變系制電力拖動系統(tǒng)的啟動與停止以及改變系統(tǒng)的工作狀態(tài)（如正轉與反轉），實現(xiàn)生統(tǒng)的工作狀態(tài)（如正轉與反轉），實現(xiàn)生產(chǎn)機械的自動控制。產(chǎn)機械的自動控制。 1按鈕開關按鈕開關圖圖5.26 按鈕開關按鈕開關圖圖5.27 萬用表測量按鈕開關萬用表測量按鈕開關2行程開關行程開關 圖圖5.28 常用行程開關外形常用行程開關外形 圖圖5.29 行程開關電路符號行程開關電路符號5.4.4 自動空氣開關自動空氣開關1作用作用2結構結構3工作原理工作原理（1）當自動空氣開關按鈕處于閉合）當自動空氣開關按鈕處于閉合“ON”位置時，主電路中的位置時，主電路中的3對主觸對主觸點由鎖扣鉤住搭鉤，克服彈

17、簧的拉力，點由鎖扣鉤住搭鉤，克服彈簧的拉力，保持閉合狀態(tài)。保持閉合狀態(tài)。（2）若主電路發(fā)生過載或短路，電）若主電路發(fā)生過載或短路，電流超出過熱脫扣器或過流脫扣器整定流超出過熱脫扣器或過流脫扣器整定值時，雙金屬片或銜鐵將撥動連桿，值時，雙金屬片或銜鐵將撥動連桿，使搭鉤被頂離鎖扣，彈簧的拉力使主使搭鉤被頂離鎖扣，彈簧的拉力使主觸點系統(tǒng)分離而切斷主電路。觸點系統(tǒng)分離而切斷主電路。圖圖5.30空氣斷路器空氣斷路器（3）失壓或電壓過低時，欠壓脫扣）失壓或電壓過低時，欠壓脫扣器中銜鐵因吸力不足而將被釋放，主器中銜鐵因吸力不足而將被釋放，主觸點被斷開。觸點被斷開。 5.4.5 交流接觸器交流接觸器1工作原理

18、工作原理圖圖5.31 交流接觸器的外形及符號交流接觸器的外形及符號2交流接觸器的安裝交流接觸器的安裝（1）安裝前檢查接觸器銘牌、外觀。）安裝前檢查接觸器銘牌、外觀。（2）接觸器一般應安裝在垂直面上，）接觸器一般應安裝在垂直面上，傾斜度應小于傾斜度應小于5；安裝和接線時，；安裝和接線時，注意不要將零件失落或掉入接觸器內(nèi)注意不要將零件失落或掉入接觸器內(nèi)部，安裝孔的螺釘應裝有彈簧墊圈和部，安裝孔的螺釘應裝有彈簧墊圈和平墊圈，并擰緊螺釘以防振動松脫。平墊圈，并擰緊螺釘以防振動松脫。（3）安裝完畢，檢查接線正確無誤）安裝完畢，檢查接線正確無誤后，在主觸點不帶電的情況下操作幾后，在主觸點不帶電的情況下操作

19、幾次，然后測量產(chǎn)品的動作值和釋放值，次，然后測量產(chǎn)品的動作值和釋放值，所測得數(shù)值應符合產(chǎn)品的規(guī)定要求。所測得數(shù)值應符合產(chǎn)品的規(guī)定要求。（4）對有滅弧室的接觸器，應先將）對有滅弧室的接觸器，應先將滅弧罩拆下，待安裝固定好后再將滅滅弧罩拆下，待安裝固定好后再將滅弧罩裝上。帶滅弧罩的交流接觸器絕弧罩裝上。帶滅弧罩的交流接觸器絕不允許不帶滅弧罩或帶破損的滅弧罩不允許不帶滅弧罩或帶破損的滅弧罩運行。運行。（5）接觸器觸點表面應經(jīng)常保持清）接觸器觸點表面應經(jīng)常保持清潔，不允許涂油。當觸點表面因電弧潔，不允許涂油。當觸點表面因電弧作用形成金屬小珠時，應及時鏟除，作用形成金屬小珠時，應及時鏟除，但銀合金表面產(chǎn)

20、生的氧化膜，由于接但銀合金表面產(chǎn)生的氧化膜，由于接觸電阻很小，不必鏟修，否則會縮短觸電阻很小，不必鏟修，否則會縮短觸點壽命。觸點壽命。圖圖5.32 交流接觸器控制的電燈通斷電路交流接觸器控制的電燈通斷電路3交流接觸器控制電路原理交流接觸器控制電路原理5.4.6 繼電器繼電器1熱繼電器熱繼電器（1）功能。）功能。熱繼電器是一種自動保護電器，用于熱繼電器是一種自動保護電器，用于對負載的過載保護，圖對負載的過載保護，圖5.23（a）所示為熱）所示為熱繼電器外形圖。繼電器外形圖。（2）結構。）結構。（3）工作原理。）工作原理。2時間繼電器時間繼電器 圖圖5.34 空氣阻尼型時間繼電器外形空氣阻尼型時間

21、繼電器外形 圖圖5.35 時間繼電器的結構示意圖時間繼電器的結構示意圖任務一任務一 照明線路的安裝與維照明線路的安裝與維修修1實訓目的實訓目的（1）學會常用照明燈具及照明線路）學會常用照明燈具及照明線路的安裝。的安裝。（2）掌握照明電路的故障檢查和維）掌握照明電路的故障檢查和維修方法。修方法。2器材準備器材準備斷路器、熔斷器、插座、白熾燈泡、斷路器、熔斷器、插座、白熾燈泡、吊線開關盒、圓木、錘子、手電鉆、萬用吊線開關盒、圓木、錘子、手電鉆、萬用表、輔助材料（護套線、軟電線、木螺釘、表、輔助材料（護套線、軟電線、木螺釘、絕緣膠布等）、常用電工工具一套。絕緣膠布等）、常用電工工具一套。3實訓相關知

22、識實訓相關知識電氣照明線路是通過各種燈具將電能電氣照明線路是通過各種燈具將電能轉變成光照的閉合回路，根據(jù)照明場合和轉變成光照的閉合回路，根據(jù)照明場合和要求的不同，可選用不同的燈具和光源。要求的不同，可選用不同的燈具和光源。在電氣照明中，最常用的燈具是白熾在電氣照明中，最常用的燈具是白熾燈、電子節(jié)能燈和熒光燈。燈、電子節(jié)能燈和熒光燈。白熾燈是利用電流通過燈絲電阻的熱白熾燈是利用電流通過燈絲電阻的熱效應將電能轉為光能。效應將電能轉為光能。白熾燈燈具主要由燈泡、燈頭、開關白熾燈燈具主要由燈泡、燈頭、開關等組成。等組成。4實訓內(nèi)容與步驟實訓內(nèi)容與步驟（1）燈座的安裝訓練。）燈座的安裝訓練。 （2）單聯(lián)開關的安裝訓練。）單聯(lián)開關的安裝訓練。 （3）插座的安裝訓練。）插座的安裝訓練。 （4）白熾燈照明線路的總體安裝。）白熾燈照明線路的總體安裝。 5問題討論問題討論（1）為什么通常要將平燈座安裝在）為什么通常要將平燈座安裝在木臺上？木臺的功能是什么？木臺上？木臺的功能是什么？（2）安裝吊燈座時，為什么連接照）安裝吊燈座時，為什么連接照明燈具的軟線要先打結扣，然后再穿明燈具的軟線要先打結扣，然后再穿出吊燈座？出吊燈座？任務二任務二 紅綠燈轉換