电工基本知识1.doc

电工常用知识电感器在电子制作中虽然使用得不是很多，但它们在电路中同样重要。我们认为电感器和电容器一样，也是一种储能元件，它能把电能转变为磁场能，并在磁场中储存能量。电感器用符号L表示，它的基本单位是亨利（H），常用毫亨（mH）为单位。它经常和电容器一起工作，构成LC滤波器、LC振荡器等。另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压器、继电器等。电感器的特性恰恰与电容的特性相反，它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性。小小的收音机上就有不少电感线圈，几乎都是用漆包线绕成的空心线圈或在骨架磁芯、铁芯上绕制而成的。有天线线圈（它是用漆包线在磁棒上绕制而成的）、中频变压器（俗称中周）、输入输出变压器等等。 半可变电阻也叫做微调电容。它是由两片或者两组小型金属弹片，中间夹着介质制成。调节的时候改变两片之间的距离或者面积。它的介质有空气、陶瓷、云母、薄膜等。 常用电器符号及其单位介绍 实用电工速算口诀摘要： 建筑电气设计过程中，计算问题是非常复杂，很多公式都非常繁琐。这是多年总结和锤炼一套估算口诀，非常精确，但非常实用，包含多种常用电工估算方法。关键字： 电工 速算 口诀已知变压器容量，求其各电压等级侧额定电流口诀 a ：容量除以电压值，其商乘六除以十。说明：适用于任何电压等级。日常工作中，有些电工只涉及一两种电压等级变压器额定电流计算。将以上口诀简化，则可推导出计算各电压等级侧额定电流口诀：容量系数相乘求。已知变压器容量，速算其一、二次保护熔断体（俗称保险丝）电流值口诀 b ：配变高压熔断体，容量电压相比求。配变低压熔断体，容量乘9除以5。说明：正确选用熔断体对变压器安全运行关系极大。当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时，熔体正确选用更为重要。这是电工经常碰到和要解决问题。已知三相电动机容量，求其额定电流口诀（c）：容量除以千伏数，商乘系数点七六。说明：（1）口诀适用于任何电压等级三相电动机额定电流计算。由公式及口诀均可说明容量相同电压等级不同电动机额定电流是不相同，即电压千伏数不一样，去除以相同容量，所“商数”显然不相同，不相同商数去乘相同系数0.76，所电流值相同。若把以上口诀叫做通用口诀，则可推导出计算220、380、660、3.6kV电压等级电动机额定电流专用计算口诀，用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时，容量千瓦与电流安培关系直接倍数化，省去了容量除以千伏数，商数再乘系数0.76。三相二百二电机，千瓦三点五安培。常用三百八电机，一个千瓦两安培。低压六百六电机，千瓦一点二安培。高压三千伏电机，四个千瓦一安培。高压六千伏电机，八个千瓦一安培。（2）口诀c 使用时，容量单位为kW，电压单位为kV，电流单位为A，此点一定要注意。（3）口诀c 中系数0.76是考虑电动机功率因数和效率等计算而综合值。功率因数为0.85，效率不0.9，此两个数值比较适用于几十千瓦以上电动机，对常用10kW以下电动机则显大些。这就使用口诀c计算出电动机额定电流与电动机铭牌上标注数值有误差，此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。（4）运用口诀计算技巧。用口诀计算常用380V电动机额定电流时，先用电动机配接电源电压0.38kV数去除0.76、商数2去乘容量（kW）数。若遇容量较大6kV电动机，容量kW数又恰是6kV数倍数，则容量除以千伏数，商数乘以0.76系数。（5）误差。由口诀c 中系数0.76是取电动机功率因数为0.85、效率为0.9而算，这样计算不同功率因数、效率电动机额定电流就存误差。由口诀c 推导出5个专用口诀，容量（kW）与电流（A）倍数，则是各电压等级（kV）数0.76系数商。专用口诀简便易心算，但应注意其误差会增大。一般千瓦数较大，算电流比铭牌上略大些；而千瓦数较小，算电流则比铭牌上略小些。对此，计算电流时，当电流达十多安或几十安时，则不必算到小数点以后。可以四舍而五不入，只取整数，这样既简单又不影响实用。较小电流也算到一位小数即可。测知电流求容量测知无铭牌电动机空载电流，估算其额定容量口诀：无牌电机容量，测空载电流值，乘十除以八求算，近靠等级千瓦数。说明：口诀是对无铭牌三相异步电动机，不知其容量千瓦数是多少，可按测量电动机空载电流值，估算电动机容量千瓦数方法。测知电力变压器二次侧电流，求算其所载负荷容量口诀：已知配变二次压，测电流求千瓦。电压等级四百伏，一安零点六千瓦。电压等级三千伏，一安四点五千瓦。电压等级六千伏，一安整数九千瓦。电压等级十千伏，一安一十五千瓦。电压等级三万五，一安五十五千瓦。说明：（1）电工日常工作中，常会遇到上级部门，管理人员等问及电力变压器运行情况，负荷是多少？电工本人也常常需知道变压器负荷是多少。负荷电流易知，直接看配电装置上设置电流表，或用相应钳型电流表测知，可负荷功率是多少，不能直接看到和测知。这就需靠本口诀求算，否则用常规公式来计算，既复杂又费时间。（2）“电压等级四百伏，一发零点六千瓦。”当测知电力变压器二次侧（电压等级400V）负荷电流后，安培数值乘以系数0.6便到负荷功率千瓦数。测知白炽灯照明线路电流，求算其负荷容量口诀：照明电压二百二，一安二百二十瓦。说明：工矿企业照明，多采用220V白炽灯。照明供电线路指从配电盘向各个照明配电箱线路，照明供电干线一般为三相四线，负荷为4kW以下时可用单相。照明配电线路指从照明配电箱接至照明器或插座等照明设施线路。供电配电线路，用钳型电流表测某相线电流值，然后乘以220系数，积数就是该相线所载负荷容量。测电流求容量数，可帮助电工迅速调整照明干线三相负荷容量不平衡问题，可帮助电工分析配电箱内保护熔体经常熔断原因，配电导线发热原因等等。测知无铭牌380V单相焊接变压器空载电流，求算基额定容量口诀：三百八焊机容量，空载电流乘以五。单相交流焊接变压器实际上是一种特殊用途降压变压器，与普通变压器相比，其基本工作原理大致相同。为满足焊接工艺要求，焊接变压器短路状态下工作，要求焊接时具有一定引弧电压。当焊接电流增大时，输出电压急剧下降，当电压降到零时（即二次侧短路），二次侧电流致过大等等，即焊接变压器具有陡降外特性，焊接变压器陡降外特性是靠电抗线圈产生压降而获。空载时，无焊接电流，电抗线圈不产生压降，此时空载电压等于二次电压，也就是说焊接变压器空载时与普通变压器空载时相同。变压器空载电流一般约为额定电流6%8%（国家规定空载电流不应大于额定电流10%）。这就是口诀和公式理论依据。已知380V三相电动机容量，求其过载保护热继电器元件额定电流和整定电流口诀：电机过载保护，热继电器热元件；号流容量两倍半，两倍千瓦数整定。说明：（1）容易过负荷电动机，起动或自起动条件严重而可能起动失败，或需要限制起动时间，应装设过载保护。长时间运行无人监视电动机或3kW及以上电动机，也宜装设过载保护。过载保护装置一般采用热继电器或断路器延时过电流脱扣器。目前我国生产热继电器适用于轻载起动，长时期工作或间断长期工作电动机过载保护。（2）热继电器过载保护装置，结构原理均很简单，可选调热元件却很微妙，若等级选大了就调至低限，常造成电动机偷停，影响生产，增加了维修工作。若等级选小了，只能向高限调，往往电动机过载时不动作，烧毁电机。（3）正确算选380V三相电动机过载保护热继电器，尚需弄清同一系列型号热继电器可装用不同额定电流热元件。热元件整定电流按“两倍千瓦数整定”；热 元件额定电流按“号流容量两倍半”算选；热 继电器型号规格，即其额定电流值应大于等于热元件额定电流值。已知380V三相电动机容量，求其远控交流接触器额定电流等级口诀：远控电机接触器，两倍容量靠等级；步繁起动正反转，靠级基础升一级。说明：（1）目前常用交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20等系列，较适合于一般三相电动机起动控制。已知小型380V三相笼型电动机容量，求其供电设备最小容量、负荷开关、保护熔体电流值口诀：直接起动电动机，容量不超十千瓦；六倍千瓦选开关，五倍千瓦配熔体。供电设备千伏安，需大三倍千瓦数。说明：（1）口诀所述直接起动电动机，是小型380V鼠笼型三相电动机，电动机起动电流很大，一般是额定电流47倍。用负荷开关直接起动电动机容量最大不应超过10kW，一般以4.5kW以下为宜，且开启式负荷开关（胶盖瓷底隔离开关）一般用于5.5kW及以下小容量电动机作不频繁直接起动；封闭式负荷开关（铁壳开关）一般用于10kW以下电动机作不频繁直接起动。两者均需有熔体作短路保护，还有电动机功率不大于供电变压器容量30%。总之，切记电动机用负荷开关直接起动是有条件！（2）负荷开关均由简易隔离开关闸刀和熔断器或熔体组成。避免电动机起动时大电流，负荷开关容量，即额定电流（A）；作短路保护熔体额定电流（A），分别按“六倍千瓦选 开关，五倍千瓦配熔件”算选，铁壳开关、胶盖瓷底隔离开关均按一定规格制造，用口诀算出电流值，还需靠近开关规格。同样算选熔体，应按产品规格选用。已知笼型电动机容量，算求星-三角起动器（QX3、QX4系列）动作时间和热元件整定电流口诀：电机起动星三角，起动时间好整定；容量开方乘以二，积数加四单位秒。电机起动星三角，过载保护热元件；整定电流相电流，容量乘八除以七。说明：（1）QX3、QX4系列为自动星形-三角形起动器，由三只交流接触器、一只三相热继电器和一只时间继电器组成，外配一只起动按钮和一只停止按钮。起动器使用前，应对时间继电器和热继电器进行适当调整，这两项工作均起动器安装现场进行。电工大多数只知电动机容量，而不知电动机正常起动时间、电动机额定电流。时间继电器动作时间就是电动机起动时间（从起动到转速达到额定值时间），此时间数值可用口诀来算。（2）时间继电器调整时，暂不接入电动机进行操作，试验时间继电器动作时间是否能与所控制电动机起动时间一致。不一致，就应再微调时间继电器动作时间，再进行试验。但两次试验间隔至少要90s以上，以保证双金属时间继电器自动复位。（3）热 继电器调整，QX系列起动器热电器中热元件串联电动机相电流电路中，而电动机运行时是接成三角形，则电动机运行时相电流是线电流（即额定电流）1/3倍。，热继电器热元件整定电流值应用口诀中“容量乘八除以七”计算。计算所值，将热继电器整定电流旋钮调整到相应刻度-中线刻度左右。计算所值不热继电器热元件额定电流调节范围，即大于或小于调节机构之刻度标注高限或低限数值，则需更换适当热继电器，或选择适当热元件。已知笼型电动机容量，求算控制其断路器脱扣器整定电流口诀：断路器脱扣器，整定电流容量倍；瞬时一般是二十，较小电机二十四；延时脱扣三倍半，热脱扣器整两倍。说明：（1）自动断路器常用对鼠笼型电动机供电线路上作不经常操作断路器。操作频繁，可加串一只接触器来操作。断路器利用其中电磁脱扣器（瞬时）作短路保护，利用其中热脱扣器（或延时脱扣器）作过载保护。断路器脱扣器整定电流值计算是电工常遇到问题，口诀给出了整定电流值和所控制笼型电动机容量千瓦数之间倍数关系。（2）“延时脱扣三倍半，热脱扣器整两倍”说是作为过载保护自动断路器，其延时脱扣器电流整定值可按所控制电动机额定电流1.7倍选择，即3.5倍千瓦数选择。热脱扣器电流整定值，应等于或略大于电动机额定电流，即按电动机容量千瓦数2倍选择。已知异步电动机容量，求算其空载电流口诀：电动机空载电流，容量八折左右求；新大极数少六折，旧小极多千瓦数。说明：（1）异步电动机空载运行时，定了三相绕组中电流，称为空载电流。绝大部分空载电流用来产生旋转磁场，称为空载激磁电流，是空载电流无功分量。还有很小一部分空载电流用于产生电动机空载运行时各种功率损耗（如摩擦、通风和铁芯损耗等），这一部分是空载电流有功分量，因占比例很小，可忽略不计。，空载电流可以认为都是无功电流。从这一观点来看，它越小越好，这样电动机功率因数提高了，对电网供电是有好处。空载电流大，因定子绕组导线载面积是一定，允许电流是一定，则允许流过导线有功电流就只能减小，电动机所能带动负载就要减小，电动机出力降低，带过大负载时，绕组就容易发热。，空载电流能过小，否则又要影响到电动机其他性能。一般小型电动机空载电流约为额定电流30%70%，大中型电动机空载电流约为额定电流20%40%。具体到某台电动机空载电流是多少，电动机铭牌或产品说明书上，一般不标注。可电工常需知道此数值是多少，以此数值来判断电动机修理质量好坏，能否使用。（2）口诀是现场快速求算电动机空载电流具体数值口诀，它是众多测试数据而。它符合“电动机空载电流一般是其额定电流1/3”。同时它符合实践经验：“电动机空载电流，不超过容量千瓦数便可使用”原则（指检修后旧式、小容量电动机）。口诀“容量八折左右求”是指一般电动机空载电流值是电动机额定容量千瓦数0.8倍左右。中型、4或6极电动机空载电流，就是电动机容量千瓦数0.8倍；新系列，大容量，极数偏小2级电动机，其空载电流计算按“新大极数少六折”；对旧、老式系列、较小容量，极数偏大8极以上电动机，其空载电流，按“是小极多千瓦数”计算，即空载电流值近似等于容量千瓦数，但一般是小于千瓦数。运用口诀计算电动机空载电流，算值与电动机说明书标注、实测值有一定误差，但口诀算值完全能满足电工日常工作所需求。已知电力变压器容量，求算其二次侧（0.4kV）出线自动断路器瞬时脱扣器整定电流值口诀：配变二次侧供电，最好配用断路器；瞬时脱扣整定值，三倍容量千伏安。说明：（1）当断路器作为电力变压器二次侧供电线路开关时，断路器脱扣器瞬时动作整定值，一般按*电工需熟知应用口诀巧用低压验电笔低压验电笔是电工常用一种辅助安全用具。用于检查500V以下导体或各种用电设备外壳是否带电。一支普通低压验电笔，可随身携带，掌握验电笔原理，结合熟知电工原理，灵活运用技巧很多。（1）判断交流电与直流电口诀电笔判断交直流，交流明亮直流暗，交流氖管通身亮，直流氖管亮一端。说明：首先告知读者一点，使用低压验电笔之前，必须已确认带电体上验测；未确认验电笔正常之前，不使用。判别交、直流电时，最好“两电”之间作比较，这样就很明显。测交流电时氖管两端同时发亮，测直流电时氖管里一端极发亮。（2）判断直流电正负极口诀：电笔判断正负极，观察氖管要心细，前端明亮是负极，后端明亮为正极。说明：氖管前端指验电笔笔尖一端，氖管后端指手握一端，前端明亮为负极，反之为正极。测试时要注意：电源电压为110V及以上；若人与大绝缘，一只手摸电源任一极，另一只手持测民笔，电笔金属头触及被测电源另一极，氖管前端极发亮，所测触电源是负极；若是氖管后端极发亮，所测触电源是正极，这是直流单向流动和电子由负极向正极流动原理。（3）判断直流电源有无接，正负极接区别口诀变电所直流系数，电笔触及不发亮；若亮靠近笔尖端，正极有接故障；若亮靠近手指端，接故障负极。说明：发电厂和变电所直流系数，是对绝缘，人站上，用验电笔去触及正极或负极，氖管是不应当发亮，发亮，则说明直流系统有接现象；发亮靠近笔尖一端，则是正极接；发亮靠近手指一端，则是负极接。（4）判断同相与异相口诀判断两线相同异，两手各持一支笔，两脚与相绝缘，两笔各触一要线，用眼观看一支笔，不亮同相亮为异。说明：此项测试时，切记两脚与必须绝缘。我国大部分是380/220V供电，且变压器普遍采用中性点直接接，做测试时，人体与大之间一定要绝缘，避免构成回路，以免误判断；测试时，两笔亮与不亮显示一样，故只看一支则可。（5）判断380/220V三相三线制供电线路相线接故障口诀星形接法三相线，电笔触及两根亮，剩余一根亮度弱，该相导线已接；若是几乎不见亮 ，金属接故障。说明：电力变压器二次侧一般都接成Y形，中性点不接三相三线制系统中，用验电笔触及三根相线时，有两根比通常稍亮，而另一根上亮度要弱一些，则表示这根亮度弱相线有接现象，但还不太严重；两根很亮，而剩余一根几乎看不见亮，则是这根相线有金属接故障。现场急救触电才人工呼吸法触电人脱离电源后，应立即进行生理状态判定。正确判定，才能确定抢救方法。（1）判定有无意识。救护人轻拍或轻摇触电人户膀（注意不要用力过猛或摇头部，以免加重可能存外伤），并耳旁大声呼叫。如无反应，立即用手指掐压人中穴。当呼之不应，刺激也毫无反应时，可判定为意识已丧失。该判定过程应5S内完成。当触电人意识已丧失时，应立即呼救。将触电人仰卧坚实平面上，头部放平，颈部不能高于胸部，双臂平放驱干两侧，解开紧身上衣，松开裤带，取出假牙，清除口腔中异物。若触电人面部朝下，应将头、户、驱干作为一个整体同时翻转，不能扭曲，以免加重颈部可能存伤情。翻转方法是：救护人跪触电人肩旁，先把触电人两只手举过头，拉直两腿，把一条腿放另一条腿上。然后一只手托住触电人颈部，一只手扶住触电人肩部，全身同时翻转。（2）判定有无呼吸。保持气道开放情况下，判定有无呼吸方法有：用眼睛观察触电人胸腹部有无起伏；用耳朵贴近触电人口、鼻，聆听有无呼吸声音；用脸或手贴近触电人口、鼻，测试有无气体排出；用一张薄纸片放触电人口、鼻上，观察纸片是否动。若胸腹部无起伏、无呼气出，无气体排出，纸片不动，则可判定触电人已停止呼吸。该判定35S内完成。 外方电器符号含义如果是初次接触外方提供的图纸，你可能会被图纸上的各种元件编号搞得不知所云，其实这些编号是有标准的，无论是toshiba还是ge设计的图纸，同样的一个元器件，其编号是不变的，如87就是代表差动继电器，51就是代表过流继电器。这些编号实际上是遵循ieee std c37.21996标准，这种编号系统已用于各种接线图、手册和说明书中。参照右边的表格，你可以很容易地查到每个编号所代表的元件和功能，让你轻松成为读图高手！ 关键词： 元件编号 ieee std c37.21996如果是初次接触外方提供的图纸，你可能会被图纸上的各种元件编号搞得不知所云，其实这些编号是有标准的，无论是toshiba还是ge设计的图纸，同样的一个元器件，其编号是不变的，如87就是代表差动继电器，51就是代表过流继电器。这些编号实际上是遵循ieee std c37.21996标准，这种编号系统已用于各种接线图、手册和说明书中。参照右边的表格，你可以很容易地查到每个编号所代表的元件和功能，让你轻松成为读图高手！1-master element主要元件，是指控制开关等元件。它直接地或间接地通过保护继电器、延时继电器等中间元件，使设备投入或撤出运行。注：本编号通常用于手动操作的元件，若某一电气或机务元件无其它功能编号可表示则也可使用本编号。2-time-delay starting or closing relay延时起动或闭合继电器，其功能是在切换程序或保护继电器系统动作之前或之后的任一时刻提供所希望的延时量。功能号48，62，79及82定义的除外。3-checking or interlocking relay 校验或联锁继电器，在装置中，反映其它元件的工作位置或一些预定条件的元件，可用来确定一个工作程序是否继续进行，或停止或对一些元件的工作位置和一些预定条件进行校验。4-master contactor主接触器是一种由元件1及其相当的元件、中间继电器、保护元件等控制的元件。其工作是接通或断开必要的控制回路，以便在规定条件下使设备投入运行，或在其它条件和异常条件下，使之退出运行。5-stopping device停机元件是一种控制元件，主要用来使一台设备停止运转和退出运行。这一元件可手动或自动操作，但在发生异常情况时，它能闭锁电气功能(见元件86功能)6-starting circuit breaker启动断路器，其主要功能是在启动电压下将一台机器接入电源。7-rate-of-change relay变化速率继电器。当被测量的变化速率超过门限值时动作。元件63定义的除外。8-control power disconnecting device操作电源切断元件是一种隔离元件，如刀开关、断路器、或插入式熔丝等。用于将控制母线或设备与操作电源接通或断开。(操作电源中包括供给小型电机、加热器等设备的辅助电源。)9-reversing device反向元件用于实现电机磁场的反向或完成其它任何反向功能。10-unit sequence switch单元顺序开关用于变换顺序，使各个单元从多元设备中投入或撤出工作。11-multifunction device多功能元件。可完成3个或以上比较重要的功能，而这些功能只能由多个功能元件组合完成。该元件所有能完成的功能应在图纸、元件功能定义清单或继电器整定单中说明。注：如果元件仅具有2个功能，则以这两个功能的编号表示。12-overspeed device超速元件通常是直接连接的速度开关，当电机超速时动作。13-synchronous-speed device同步速度元件，如离心速度开关、差频继电器、电压继电器、欠电源继电器、或任何形式的元件在接近电机的同步转速时工作。14-underspeed device欠速元件，当电机转速降到低于给定值时动作。15-speed or frequency matching device速度或频率匹配元件，其功能是调整和保持一台电机或一个系统的速度或频率，使之与另一台电机或系统的速度或频率相等或接近。16-not used备用17-shunting or discharge switch分路或放电开关，用于接通或断开除电阻器外的任何器件，如电机的磁场绕组、电枢绕组、电容器和电抗器的分路。(本类器件不包括那些在电机起动过程中，有可能被用来作为分路用的器件6以及类似器件，同时也不包括切换电阻器用的器件)18-accelerating or decelerating device加速或减速元件，用来合闸使电机引起增速或减速的回路。19-starting-to-running transition contactor起动-运转转换接触器是一种能使电机由起动接线状态自动转换到运转接线状态的元件。20-electrically operated valve电气操纵阀是一种应用于流体管道上的电气操作控制和监测的阀门。(该阀门功能可用后缀字母说明)21-distance relay距离继电器，当回路的导纳、阻抗或电抗的增或减变化超出预定值时动作的继电器。22-equalizer circuit breaker均衡电流断路器用于多元装置中，接通或切断电机磁场的调节设备、断路器或其电源平衡装置。23-temperature control device温度控制元件，反应电机设备、介质的温度升高或降低的元件，当温度超过或低于预定值时动作。(以恒温器为例，当温度降到一预定值时，合上开关柜的加热器)24-volts per hertz relay电压/频率继电器。当电压与频率的比率超过或低于预定值时动作，该继电器具有瞬时或延时特性。25-synchronizing or synchronism-check relay同步或同期检查继电器。同步元件提供输出使两条回路在零相角差时闭合，它不一定具有电压及速度控制。同期检查继电器使两条回路在规定的电压、相差和频率内并列。26-apparatus thermal device设备热元件，当被保护设备或其它介质的温度超过或低于预定值时动作。27-under voltage relay欠电压继电器，当电压降至给定值时动作的元件。28-flame detector火焰检测器是监控燃气轮机或蒸汽锅炉等中心火焰的元件。29-isolating contactor or switch隔离接触器或开关，用于事故运行、维修、试验时将一回路与其它回路明显的隔离开来。30-annunciator relay信号继电器是一种非自动复归的元件，在保护元件动作时分别给出直观的显示兼可完成闭锁功能。