作者：韩雪涛 主编 吴瑛、韩广兴 副主编
出版社：化学工业出版社
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家装水电工工作手册(双色版)试读：
本书内容以“技能速成”和“双色全图解”为特色，根据家装水电工的工作特点，结合操作技能要求，详细介绍了家装水电工工作所需要的知识与相关技能，内容包括：家装水电工的必备基础、认识家装水电工常用的工具和零配件、家装水电工常用工具仪表的使用操作技能训练、家装水电工管路加工技能训练、家装水电工实用检测技能训练、采暖系统的安装技能、给排水系统的安装技能、明确家庭供配电线路的规划设计与施工要求、掌握家庭供配电设备的安装技能、掌握室内线路的敷设与安装技能、掌握室内常用插座的安装与增设技能、掌握室内照明电器设备的安装技能、掌握室内其他电器设备的安装技能。
为了与实际工作相结合，书中还收集了大量实际案例，使读者不仅能够掌握家装水电工的基本技能，更重要的是能够举一反三，将操作技能灵活应用在实操工作中。
本书以图解文、内容实用、特色鲜明，注重知识性、系统性、操作性的结合，可供家装水电工学习使用，也可供职业学校相关专业的师生参考使用，还可作为职业技能培训教材使用。书名：家装水电工工作手册（双色版）作者：韩雪涛主编CIP号：第304906号ISBN：978-7-122-28671-0责任编辑：李军亮 万忻欣出版发行：化学工业出版社（北京市东城区青年湖南街13号 100011）购书咨询：010-64518888售后服务：010-64518899网址：http://www.cip.com.cn版权所有 违者必究前言
随着科学技术的进一步发展，生产生活中的电气化程度越来越高，同时也有越来越多的人员从事与电工电子技术相关的工作。为了能跟上电工电子技术发展的潮流，对于那些从事或希望从事电工电子技术工作的人员来说，都需要不断学习与电工电子技术相关的知识和技能。
针对上述情况，为帮助广大电工与电子技术人员能够迅速掌握实用技术，我们之前编写了《家装电工技能速成全图解》和《水电工技能速成全图解》两种书，出版后深受广大读者喜爱，至今重印很多次，很多读者纷纷打来电话或者发来邮件给予好评，并提出了一些宝贵意见。对此，我们结合这几年家装行业的发展及读者的意见，对这两本书进行整合、完善和补充后，又编写了《家装水电工工作手册》一书。
家装水电工操作作为一项重要的技能已经是现代化家装行业中的一项重要且必需的基础技能，从业队伍也随着社会需求的不断提升而迅速壮大。如何能够在短时间内掌握家装水电工的技能，如何使自己的知识能力符合国家行业从业的规范，成为要具备过硬专项操作技能的技术人员所面临的主要问题。
针对上述情况，本书从岗位需求出发，将课堂培训模式与自学自练形式相结合，全面、系统地向读者讲解家装水电工的实用技能。为使读者能够在短时间内掌握家装水电工的技能，达到“速成”的目的，本书在知识技能的讲授中充分发挥“图解”的特色，对电工电子领域中所应用到的家装水电工技能进行收集和整理，根据读者的需求，进行知识架构的全新整合，依托实训项目，通过以“图”代“解”，以“解”说“图”的形式向读者传授家装水电工操作的知识技能，力求将家装水电工操作中的过程和细节用最直观的方式呈现给读者。
为了更好地满足读者的需求，达到最佳的学习效果，本书得到了数码维修工程师鉴定中心的大力支持，除提供免费的专业技术咨询外，本书还附赠面值为50积分的数码维修工程师远程培训基金（培训基金以“学习卡”的形式提供）。读者可凭借学习卡登录数码维修工程师的官方网站（www.chinadse.org）获得超值技术服务。该网站提供最新的行业信息，大量的视频教学资源、图样、技术手册等学习资料以及技术论坛。用户凭借学习卡可随时了解最新职业技能考核培训信息，知晓电子电器领域的业界动态，实现远程在线视频学习，下载需要的图样、技术手册等学习资料。此外，读者还可以通过该网站的技术交流平台进行技术的交流与咨询。读者如果在学习方面有什么问题，也可以通过网络或电话的形式与我们联系（022-83718162/83715667/13114807267、E-Mail: chinades@163.com）。
本书由数码维修工程师鉴定指导中心组织编写，由韩雪涛任主编，吴瑛、韩广兴任副主编，参加本书编写工作的还有张丽梅、梁明、宋明芳、王丹、王露君、吴鹏飞、张湘萍、韩雪冬、高瑞征、吴慧英、吴玮、孙承满、周洋、王新霞、唐秀鸯。编者第1章 家装水电工的必备基础1.1 家装水电工的知识基础
水电工是水工（管工）和电工的总称，要求能够借助电工、管工工具和有关仪表仪器，对配电、照明、给排水、采暖及各种管路设备进行敷设、安装和维护、维修操作。
在学习实际的操作技能之前，要求水电工从业人员必须掌握扎实的基础理论知识，并以此作为指导实践操作的依据，规范操作过程，具备从业资格。1.1.1 水流量与供热量
水流量和供热量是水电工从业过程中最常遇到的两个物理量，在给排水工程或采暖工程前期，首先需要设计工程方案，都需要计算出相关的水流量或供热量，以确保设计方案的可实行性和有效性。（1）水流量
水流量是指在单位时间内水通过管道或管道有效截面的数量3（m/s）。在给排水管路设计中，可用管道中水的流速乘以管道直径来计算获得管路的水流量，如图1-1所示。图1-1 管道水流量特别提示
水流量是控制给排水设计、施工过程，保证给排水工程质量的关键因素。（2）供热量
供热量是指单位时间内加热设备（加热器）所输出的热量，单位一般为kJ/h（千焦/小时），是采暖工程或热水供应系统中重要的设计指标。
了解加热设备的供热量可为设计有效的采暖或热水供应方案提供依据。1.1.2 直流电路基础知识
直流电路是电流方向与大小不随时间产生变化，并且电流方向单一的电路，它是最基本也是最简单的电路。图1-2所示为一个简单的直流电路，它能够实现对直流电动机的驱动，使直流电动机按要求转动。图1-2 简单的直流电路（直流电动机驱动电路）知识拓展从供电方式来说，直流电路就是采用直流电进行供电的电路，要想了解直流电路的基本知识，弄清楚直流电的概念则十分重要。直流电（direct current，DC）是指电流流向单一，其方向对时间不作周期性变化，即电流的方向固定不变，是由正极流向负极，但电流的大小可能不固定。直流电可以分为脉动直流和恒定直流两种，如图1-3所示，脉动直流中直流电流大小不稳定；而恒定电流中的直流电流大小能够一直保持恒定不变。图1-3 脉动直流和恒定直流
在生活和生产中，直流电路的应用十分广泛，如LED节能灯、直流电动机等均采用直流电路完成供电，实现照明或装饰（节目彩灯）、直流电动机转动的功能。另外，大部分使用半导体器件和集成电路的单元电路及其元件也多采用直流供电，因此也属于直流电路，不同的是需要先将外部的交流电转换成直流电，如图1-4所示。图1-4 直流电源电路
交流220V电压经变压器T，先变成交流低压（12V）。再经整流二极管VD整流后变成脉动直流，脉动直流经LC滤波后变成稳定的直流电压。1.1.3 交流电路基础知识
交流电路是指在电路功能实现的过程中，电流的方向会随时间产生相应变化的一类电路。相对直流电路而言，就是一种采用交流电进行供电的电路，因此，在了解交流电路之前，首先了解一下交流电的概念和特点。
交流电（alternating current，AC）一般是指电流的大小和方向（即正负极性）会随时间作周期性变化的电源，包括有交变电流和交变电压，用“AC”或“ac”表示。
交流电是由交流发电机产生的，主要有单相交流电和多相交流电。特别提示
交流电又分为交流电源（单相交流电和多相交流电，一般作为能量源如照明电灯用的电源）和交流信号（表示信息内容的信号）。（1）单相交流电及相关电路
单相交流电是以一个交变电动势作为电源的电力系统。在单相交流发电机中，只有一个线圈绕制在铁芯上构成定子，转子是永磁体，当其内部的定子和线圈为一组时，它所产生的感应电动势（电压）也为一组（相），由两条线进行传输，这种电源就是单相电源。知识学习
图1-5所示为单相交流电的产生。图1-5 单相交流电的产生
采用单相电源进行供电的电路即为单相交流电路。在单相交流电路中，只具有单一的交流电压，其电流和电压都是按正弦规律随时间变化。
单相交流电路在日常生活中非常普遍，在我国家庭照明用电和小功率的用电设备都是单相交流电路，如图1-6所示。图1-6 典型的单相交流电路（简单的照明灯供电电路）（2）多相交流电及相关电路
在发电机内设置两组定子线圈，互相垂直分布在转子外围，转子旋转时两组定子线圈产生两组感应电动势，这两组电动势之间有90°的相位差，如图1-7所示。这种电源为两相电源。这种方式多在自动化设备中使用。图1-7 两相交流电的产生
三相交流电是由三相交流发电机产生的。在定子槽内放置着三个结构相同的定子绕组A、B、C，这些绕组在空间互隔120°。转子旋转时，其磁场在空间按正弦规律变化，当转子由水轮机或汽轮机带动以角速度w等速地顺时针方向旋转时，在三个定子绕组中，就产生频率相同、幅值相等、相位上互差120°的三个正弦电动势，这样就形成了对称三相电动势，如图1-8所示。图1-8 三相交流电的产生
通常，把三相电源线路中的电压和电流统称三相交流电，这种电源由三条线来传输，三线之间的电压大小相等（380V）、频率相同（50Hz）、相位差为120°。采用三相交流电作为能量源的电路即为三相交流电路。
三相交流电路主要用在电力传输及供电系统中，为单相交流电路提供动力源，也可直接用于电力拖动设备用电，如图1-9所示。图1-9 典型的三相交流电路（三相交流电动机启停控制电路）特别提示
三相交流电路中，相线与零线之间的电压为220V，而相线与相线之间的电压为380V。
通常，家庭中所使用的单相交流电路往往是三相电源分配过来的。如图1-10所示，供配电系统送来的电源多为交流380V电源。这种电源是由三根相位差为120°的相线（火线）和一根零线（又称中性线）构成的。三根相线之间的电压为380V，而每根相线与零线之间的电压为220V。这样，三相交流380V电源就可以分成三组单相220V电源使用。图1-10 三相交流380V变单相交流220V
单相交流电对传输电线的颜色有着严格的要求，一般相线可以用红色、绿色、黄色三种颜色的电线，零线用蓝色电线，其他颜色的电线不能相互替代使用。
三相交流电对传输电线的颜色也有着严格的要求，通常三根相线可用红色、绿色和黄色电线，零线用蓝色电线，地线则必须用黄绿相间的电线。不能相互替代，更不能将不同颜色的电线掺杂混合使用，否则会有短路或触电事故发生。1.1.4 供配电基础知识
供配电是指提供、分配和传输电能。通常按承载电能类型的不同可分为高压供配电线路和低压供配电线路两种，这里主要介绍低压供配电线路。
低压供配电线路是指对380V/220V低压电进行传输和分配的线路，可分为单相（220V）供配电和三相（380V）供配电两种。（1）单相供配电
单相供配电是指采用交流220V电压作为能量源进行供电和配电的系统。一般来说，普通的家庭用电和公共照明设备等多采用220V进行供电。例如，图1-11所示为家用低压供配电线路的基本结构组成。图1-11 家用低压供配电线路的结构组成
在单相供配电系统中，根据线路接线方式不同，有单相两线式、单相三线式两种。
① 单相两线式 单相两线式是指供配电线路仅由一根相线（L）和一根零线（N）构成，通过这两根线获取220V单相电压，分配给各用电设备。图1-12所示为典型的单相两线式配电系统在家庭照明中的应用。图1-12 单相两线式配电系统在家庭照明中的应用
② 单相三线式 单相三线式是在单相两线式基础上，添加一条地线，即由一根相线、一根零线和一根地线构成，其中，地线与相线之间的电压为220V，零线（中性线N）与相线（L）之间电压为220V。由于不同接地点存在一定的电位差，因而零线与地线之间可能有一定的电压。
图1-13所示为单相三线式配电系统在家庭照明中的应用。图1-13 单相三线式配电系统在家庭照明中的应用（2）三相供配电
三相供配电是指采用交流三相电源作为能量源进行供电和配电的系统。一般来说，工厂、建筑工地、大部分工业用大功率设备、电力拖动等动力设备以及楼宇中的电梯等多采用380V（三相电）进行供电。
三相电源系统广泛应用于电力传输、分配的线路和设备中。实际上，住宅用电的供给是从三相供配电系统中抽取其中的某一相电压。目前，常见的三相供配电主要有三相三线式、三相四线式以及三相五线式三种。
① 三相三线式 高压电经过变压器变压后，变成低压380V，由变压器引出三根相线，经供配电线路分配后，供给各种电气设备。每根相线之间的电压为380V，因此额定电压为380V的电气设备可直接连接在相线上，如图1-14所示。图1-14 三相三线式的应用示意图
② 三相四线式 三相四线式供电方式与三相三线式供电方法不同的是从变压器输出端多引出一条零线，如图1-15所示，接上零线的电气设备在工作时，电流经过电气设备做功，没有做功的电流就可经零线回到电厂，对电气设备起到了保护的作用，这种供配电方式常用于380V/220V低压动力与照明混合配电。图1-15 三相四线式的应用示意图特别提示
在三相四线式供电方式中，在三相负载不平衡时或低压电网的零线过长且阻抗过大时，零线将有零序电流通过，过长的低压电网，由于环境恶化、导线老化、受潮等因素，导线的漏电电流通过零线形成闭合回路，致使零线也带一定的电位，这对安全运行十分不利。在零线断线的特殊情况下，断线以后的单相设备和所有保护接零的设备会产生危险的电压，这是不允许的。
③ 三相五线式 图1-16所示为典型三相五线制应用的示意图。在上文所述的三相四线制供电系统中，再把零线的两个作用分开，即一根线作为工作零线（N），另一根线作为保护零线（PE或地线），这样的供电接线方式称为三相五线制供电方式。图1-16 三相五线式的应用示意图特别提示
采用三相五线制供电方式，用电设备上所连接的工作零线N和保护零线PE是分别敷设的，工作零线上的电位不能传递到用电设备的外壳上，这样就能有效隔离三相四线制供电方式所造成的危险电压，用电设备外壳上电位始终处在“地”电位，从而消除了设备产生危险电压的隐患。知识拓展交流电路中常用的基本供电系统主要有三相三线制、三相四线制和三相五线制，但由于这些名词术语内涵不是十分严格，因此国际电工委员会（IEC）对此作了统一规定，分别为TT系统、IT系统、TN系统。其中，首字母表明地线与供应设备（发电器或变压器）的连接方式：“T”表示与地线直接连接（法语：Terre）；“I”表示没有连接地线（隔离）或者通过高阻抗连接。尾部字母表示地线与被供应设备之间的连接方式：“T”表示与地线直接连接；“N”表示通过供应网络与地线连接。（1）TT系统TT系统，是指电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，又将其称为保护接地系统。TT系统中，第一个符号“T”表示电力系统中性点直接接地，第二个符号“T”表示负载设备金属外壳和正常不带电的金属部分与大地直接连接，而与系统如何接地无关。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地。TT系统的配电方式如图1-17所示。图1-17 TT系统的配电方式目前，有的建筑单位主要采用TT系统，施工单位借用其电源作临时用电，常采用一条专用保护线，以减少需接地装置钢材用量。（2）IT系统IT系统，符号“I”表示电源侧没有工作接地或经过高阻抗接地，符号“T”表示负载侧电器设备进行接地保护。IT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格的连续供电的地方，例如连续生产装置、大医院的手术室、地下矿井等处。IT系统的配电方式如图1-18所示。图1-18 IT系统的配电方式（3）TN系统TN系统分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统，此种供电系统是将电气设备的金属外壳和正常不带电的金属部分与工作零线连接的保护系统，也称作接零保护系统。① TN-C系统 TN-C系统，用工作零线兼做接零保护线，可称为保护中性线，可用PEN表示，此种方式即为常用的三相四线式供电方式，如图1-19所示。图1-19 TN-C系统配电方式② TN-S系统 TN-S系统，是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统，即为常用的三相五线式供电方式，如图1-20所示。图1-20 TN-S系统的配电方式③ TN-C-S系统 图1-21为TN-C-S系统的配电方式。从图中可知，该系统的PEN线自A点起分为保护线（PE）和中心线（N），分开后，N线应对地绝缘。且为了防止PE线与N线混淆，应在PE线上涂上黄绿相间的色标，N线上涂上浅蓝色的色标。此外，将PE线与N线分开后，不能再进行合并。图1-21 TN-C-S系统的配电方式1.1.5 漏电保护与接地1.1.5.1 漏电保护
自从发明并使用电以后，电不仅为人类的日常生活、学习教育、工业生产等方面带来了很多的方便，同时也给人类带来了一定的潜在危害，其中漏电就是危害人类的主要事故原因，漏电可能会烧坏电器，引起火灾，或者使人触电，造成人身危害。（1）漏电保护的应用场合
为了避免漏电事故的发生，避免许多不必要的损失，就诞生了漏电保护的装置，用来保护电器设备或人身安全，比较常见的就是漏电保护器（漏电开关），如图1-22所示。漏电保护器主要用于电路或电气绝缘设备发生对地短路时或人身触电时，自动切断电源，从而保护人身或设备不受损害。图1-22 漏电保护器
漏电保护器一般安装在配电箱的供电支路上，或是总电源进线上，如图1-23所示。图1-23 漏电保护器的安装位置
低压配电系统中设漏电保护器是防止人身触电事故的有效措施之一，也是防止因漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的技术措施。但安装漏电保护器后并不等于绝对安全，运行中仍应以预防为主，并应同时采取其他防止触电和电气设备损坏事故的技术措施。知识拓展根据国家的规定，在有些用电的设备或场所上，必须要安装漏电保护装置，用来保护设备或人身的安全，具体的安装应用场所如下所列，在实际的工作中应尽可能严格遵守相关的规定。● 手持式电动工具、移动式生活用家电设备、其他移动式机电设备，以及触电危险性较大的用电设备。● 建筑施工场所、临时线路的用电设备。● 机关、学校、企业、住宅建筑物内的插座回路，宾馆、饭店及招待所的客房内插座回路。● 安装在水中的供电线路和设备以及潮湿、高温、金属占有系数较大及其他导电良好的场所，如机械加工、冶金、纺织、电子、食品加工等行业的作业场所，以及锅炉房、水泵房、食堂、浴室、医院等场所。● 固定线路的用电设备和正常生产作业场所，需用漏电保护器的动力配电箱。临时使用的小型电器设备，应选用漏电保护插头（座）或带漏电保护器的插座箱。● 对于不允许断电的电气设备，如公共场所的通道照明、应急照明、消防设备的电源、用于防盗报警的电源等，应选用报警式漏电保护器接通声、光报警信号，便于通知管理人员及时处理故障。（2）漏电保护的原理
漏电保护器是一种低压安全保护电器，是对低压电网中的直接和间接触电的一种有效保护。断路器和熔断器主要是切断电源供电线路，保护动作电流是按线路上的正常工作最大负荷电流来确定的，电流较大；而漏电保护器是依靠剩余电流进行动作，正常运行时系统的剩余电流几乎为零，在发生漏电和触电时，电路产生剩余电流，这个电流对断路器和熔断器来说，根本不足以使其动作，而漏电保护器则会可靠的动作。一旦有事故发生，马上切断电源，保护电路和人身安全。
如图1-24所示为漏电保护器的工作原理，电路中的电源供电线穿过零序电流互感器的环形铁芯，零序电流互感器的输出端与漏电脱扣器相连接，在被保护电路工作正常，没有发生漏电或触电的情况下，通过零序电流互感器的电流向量和等于零，这样零序电流互感器的输出端无输出，漏电保护器不动作，系统保持正常供电。当负载或用电设备发生漏电或有人触电时，由于漏电电流的存在，使供电电流大于返回电流，通过零序电流互感器两路电流的向量和不再等于零，在铁芯中出现了交变磁通。在交变磁通的作用下，零序电流互感器的输出端就有感应电流产生，当达到额定值时，脱扣器自动跳闸，切断故障电路，从而实现保护。图1-24 漏电保护器的漏电保护原理特别提示
在安装和连接漏电保护器时，接地线（PE）不能通过零序电流互感器，因为接地线（PE）通过零序电流互感器时，漏电电流经保护线又送回穿过零序电流互感器，导致电流抵消，从而互感器上检测不出漏电电流值，在出现故障时，造成漏电保护器不动作，起不到保护作用。（3）漏电保护器的种类
根据漏电保护器的动作原理，可将其分为电压型和电流型两大类。电流型的漏电保护器比电压型的漏电保护器的性能优越，目前大多数漏电保护器都是电流型的，如图1-25所示。图1-25 电流型的漏电保护器知识拓展目前，市场上的漏电保护器类型较多，其功能也比较繁多，常用的几种漏电保护器如下所列：● 只具有漏电保护断电功能，使用时必须与熔断器、热继电器、过流继电器等保护元件配合；● 同时具有过载保护功能；● 同时具有短路保护功能；● 同时具有过载、短路保护功能；● 同时具有短路、过负荷、漏电、过压、欠压功能。1.1.5.2 接地
接地是一种为了能够使电工设备正常工作，以及人身的安全，而采取的一种用电安全措施，一般接地是通过金属导线与接地装置的连接而实现的。
接地主要目的是为家庭或楼宇供电线路、电气设备等提供接地保护，接地可将电气设备上产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下，避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故，如图1-26所示。图1-26 接地的基本功能知识拓展根据国家的规定，在很多用电的设备或建筑物上，必须要安装接地装置，用来保护人身及电气设备的安全，在实际的工作中应尽可能严格遵守相关的规定。● 电动机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具等的金属底座和外壳需进行接地。● 屋内配电装置的金属上，以及靠近带电部分的金属遮拦和金属门需进行接地。● 配电柜、控制箱、保护箱及操作台等的金属框架和底座需进行接地。● 装有避雷线的电力线路杆塔，必须进行接地。● 装在配电线路杆上的电力设备必须进行接地。● 在非沥青地面的居民区内，无避雷线的小接地电流架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔需要设置接地。● 电热设备的金属外壳需进行接地。● 在木质、沥青等不良导电地面的干燥房间内，交流额定电压为380V及以下或直流额定电压为440V及以下的电气设备的外壳，有可能同时触及电气设备外壳和已接地的其他物体时，则仍应接地。● 在干燥场所，交流额定电压为127V及以下或直流额定电压为110V及以下的电气设备的外壳需进行接地。● 安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其他低压电器等的外壳需进行接地，以及当发生绝缘损坏时，在支持物上不会引起危险电压的绝缘子的金属底座等需进行接地。
通常，接地主要分为保护接地和防雷接地两种。（1）保护接地
保护接地是为家庭或楼宇的供电线路和家用电器设备提供接地保护，可将供电电路或家用电器设备产生的漏电流传送到地，从而起到保护的作用。
如图1-27所示为保护接地的工作原理。图1-27 保护接地的工作原理
家庭室内多个插座上的接地线必须由接地干线和接地支线组成，接地干线采用多股绝缘绞线；接地支线允许采用单芯绝缘硬线。当安装6个或少于6个的插座，并且电源相线总电流不超过30A时，接地干线的一端需要与接地体连接；安装6个以上的插座时，接地干线的两端分别需要与接地体连接，如图1-28所示。插座的接地干线与接地支线之间，应按T形连接法进行连接，连接处要用锡焊进行加固。图1-28 插座接地线的安装要求
当房屋和楼宇需要进行接地保护时，一般会将整个房屋内的电源地线连接在一起后，用一根导电性能良好接地棒将其插入地下一定的深度中，如图1-29所示。该深度应当根据房屋内整体的电流量而决定，并将接地线与接地棒连接在一起。图1-29 房屋接地保护
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