设备电气控制与检修(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-05-24 00:15:04

点击下载

作者:陈斗 刘志东

出版社:电子工业出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

设备电气控制与检修

设备电气控制与检修试读:

前言

本书是高职高专电气自动化技术、电气化铁道技术、机电一体化专业等相关专业的规划教材,是为适应国家高职高专示范院校建设和电气自动化技术类专业的教学改革即“过程导向、任务驱动”的需要而编写的理论实践一体化教材。

全书内容主要包括电气控制与检修基础知识和典型生产机械设备电气控制与检修两大模块,共分16个项目31个任务。其中,电气控制与检修基础知识包括使用常用电工工具和电工仪表,三相异步电动机的故障分析、维护及拆装,使用与检修常用低压电器,安装与检修三相异步电动机直接启动控制线路、三相异步电动机降压启动控制线路、三相笼型异步电动机制动控制线路、双速异步电动机高低速控制线路;典型生产机械设备电气控制与检修包括安装与检修C650型卧式车床电气控制线路、Z3040型摇臂钻床电气控制线路、X6132型卧式铣床电气控制线路、T68型卧式镗床电气控制线路、M7130型平面磨床电气控制线路、20/5t桥式起重机的电气控制线路、数控机床电气控制线路、组合机床电气控制线路、电梯的电气控制线路。每个任务包含任务描述、任务分析、任务资讯、任务实施、任务考核、任务拓展、思考与练习等部分,书末附有部分参考答案。本书在内容安排上按由浅入深、由易到难的顺序进行讲授和训练,每个项目自成一个系统。本书通俗易懂,阐述简练,融入了结合实际的举例、实训、应用等实用知识,配有大量的实物图解和图表,既有利于培训讲解,也有利于自学。在使用的过程中,可根据专业需要和自身的实际情况,对内容适当进行删减。教材配套有电子课件。

本书编者理论水平较高、教学经验丰富、实践能力强,力求使读者通过学习,掌握设备电气控制与检修的技术与技能,形成综合职业能力,并有助于读者通过相关升学考试和维修电工职业资格证书考试。

本书主要作为高职高专电气自动化技术、电气化铁道技术、机电一体化专业等相关专业的规划教材,可作为中职中专、技校的电气类、机电类及相关专业的教材,也可作为函授教材和工程技术人员参考用书,还可作为企业电工培训部门、职业技能鉴定机构、再就业转岗培训、农民工电工培训等机构的参考用书。

本书力求在内容、结构等方面有大的创新,并克服以往同类教材中的不足,力争使本书“更科学”“更简洁”“更实用”。在编写过程中,我们着力体现以下特色:(1)实现“教、学、做”一体化教学法,采用任务驱动体系,贯穿“资讯、决策、计划、实施、检查、评估”教学六步法。本书以教育部推行的基于工作过程系统化的高职高专教学改革精神为指导,以能力本位教育为指引、以培养技术应用能力为主线,借鉴了德国职业教育理念,融入了新加坡职业教育思想,本着“工学结合、行动导向、任务驱动、学生主体”的学习领域开发思路,贯穿“资讯、决策、计划、实施、检查、评估”教学六步法,更加贴近职业教育的特点。教材注重教学过程的实践性、开放性、职业性和可操作性,将知识能力、专业能力和社会能力融入课程中,实现“教、学、做”一体化教学法,采用基于工作过程系统化的任务驱动体系,以完成一个个工作任务为主线,完全以任务的实施过程来组织内容。任务的组织与安排根据认知规律由易到难,通过任务的实施,完成由实践到理论再到实践的学习过程。(2)体现职业教育的特色,注重实际应用和时代性。以就业为导向、以适应社会需求为目标,针对课程涉及的职业岗位及其涵盖的职业工种,结合职业资格证选取教材内容,坚持以国家职业技能标准为依据,紧扣国家职业技能鉴定规范进行编写。紧密联系工程实际,突出理论知识的实用性,使学生能学到新颖的、实用的知识,有利于培养学生的实践能力和创新能力。思考与练习中有与岗位贴近、与实际结合的习题,书末附有部分答案,通过这些加强实际应用能力的训练。体现时代特征,更新教材内容,注意删去老化的知识点,尽量多介绍技术领域的有关新知识和新技术,全书的图形符号和文字符号均采用最新国家标准。(3)简明易学。以“必需够用”为度,根据教学特点,精简教学内容,重点突出。立足于学生角度编写教材,让学生“易于学”。教材中的许多内容都是各位教师在平时教学中所积累的东西,在内容的表述上尽可能避免使用生硬的论述,而是力争深入浅出、通俗易懂,有图片、实物照片,层次分明、条理清晰、循序渐进、结构合理,使学生在学习的过程中不至于产生厌烦心情,从而提高学习的兴趣。

本书教材由湖南铁路科技职业技术学院的陈斗、刘志东担任主编,负责全书内容的组织、定稿、统稿、修改,湖南铁路科技职业技术学院分管教学的韩先满教授担任主审,负责全书的审阅;湖南化工职业技术学院的何志杰,广东环境保护工程职业学院的徐娟,湖南铁路科技职业技术学院的王向东,湖南交通职业技术学院的易磊担任副主编,湖南铁路科技职业技术学院的徐美清、张灵芝、李玲担任参编。陈斗编写了项目3、4,刘志东编写了项目5—11,何志杰编写了项目2,徐娟编写了项目1,王向东编写了项目12,易磊编写了项目15,徐美清编写了项目13,张灵芝编写了项目16,韩雪编写了项目14。本书在编写过程中得到了出版社编辑和有关领导、同行的大力支持与帮助,在此表示深深的谢意。

由于编者水平有限,编写时间仓促,书中难免有疏漏和不妥之处,殷切希望广大读者批评指正,以便修订时改进,并致谢意!

编者

2015年01月模块一电气控制与检修基础知识项目1 使用常用电工工具和电工仪表任务1.1 使用常用电工工具

任务描述

电工工具在电气线路的连接和维护中被广泛使用,正确使用常用的电工工具就显得非常重要。常用的电工工具有:试电笔、电工刀、螺丝刀、钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳等。

任务分析

· 知识点:了解常用电工工具的作用、基本结构特点,掌握常用电工工具的使用方法。

· 技能点:能识别并正确使用常用的电工工具。

任务资讯

1.常用电工材料的知识

常用电工材料分为常用导电材料、常用导磁材料和常用绝缘材料。(1)常用导电材料。铜和铝是目前最常用的导电材料。若按导电材料制成线材(电线或电缆)和使用特点分,导线又有裸线、绝缘电线、电磁线、通信电缆线等。

① 裸线。

特点:只有导线部分,没有绝缘层和保护层。

分类:按其形状和结构分,导线有单线、绞合线、特殊导线等几种。单线主要作为各种电线电缆的线芯,绞合线主要用于电气设备的连接等。

② 绝缘电线。

特点:不仅有导线部分,而且还有绝缘层。

分类:按其线芯使用要求分有硬型、软型、特软型和移动型等几种。主要用于各电力电缆、控制信号电缆、电气设备安装连线或照明敷设等。

③ 电磁线。电磁线是一种涂有绝缘漆或包缠纤维的导线。主要用于电动机、变压器、电器设备及电工仪表等,作为绕组或线圈。

④ 通信电缆线。通信电缆线包括电信系统的各种电缆,电话线和广播线。

⑤ 电热材料。电热材料是用于制造各种电阻加热设备中的发热元件,要求电阻系数高,加工性能好,有足够的机械强度和良好的抗氧化能力,能长期处于高温状态下工作。常用的有镍铬合金,铁铬铝合金等。(2)常用导磁材料。导磁材料按其特性不同,一般分为软磁材料和硬磁材料两大类。

① 软磁材料。软磁材料一般指电工用纯铁、硅钢板等,主要用于变压器、扼流圈、继电器和电动机中作为铁芯导磁体。电工用纯铁为DT系列。

② 硬磁材料。硬磁材料的特点是在磁场作用下达到磁饱和状态后,即使去掉磁场还能较长时间地保持强而稳定的磁性,硬磁材料主要用来制造磁电式仪表的磁钢,永磁电动机的磁极铁芯等。可分为各向同性系列,热处理各向异性系列,定向结晶各向异性系列等三大系列。(3)常用绝缘材料。

① 绝缘漆:有浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆、防电晕漆等。

② 绝缘胶:与无溶胶相似,用于浇注电缆接头、套管、20kV以下电流互感器、10kV以下电压互感器。

③ 绝缘油:分为矿物油和合成油,主要用于电力变压器、高压电缆、油浸纸电容器中,以提高这些设备的绝缘能力。

④ 绝缘制品:有绝缘纤维制品,浸渍纤维制品,电工层压制品,绝缘薄膜及其制品等。

2.常用电工工具的基础知识(1)常用电工工具的类别。常用电工工具有试电笔、电工刀、螺丝刀、钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳等。(2)常用电工工具的使用方法。

① 试电笔的使用。试电笔是方便实用的验电设备,它可以便捷的检验出设备或线路是否有电。

使用时,人体必须触及笔尾的金属部分,并使氖管小窗背光且朝向自己,以便观测氖管的亮暗程度,同时也可以防止因光线太强造成误判断,其使用方法如图1.1所示。试电笔的握法见图1.1。当用电笔测试带电体时,电流经带电体、电笔、人体及大地形成通电回路,只要带电体与大地之间的电位差超过60V时,电笔中的氖管就会发光。低压验电器检测的电压范围的60~500V。图1.1 试电笔的握法

注意事项:

· 使用前,必须在有电源处对验电器进行测试,以证明该验电器确实良好,方可使用。

· 验电时,应使验电器逐渐靠近被测物体,直至氖管发亮,不可直接接触被测体。

· 验电时,手指必须触及笔尾的金属体,否则带电体也会误判为非带电体。

· 验电时,要防止手指触及笔尖的金属部分而造成触电事故。

② 电工刀的使用。电工刀主要用于电线电缆的剖削。电工刀图片见图1.2。

在使用电工刀时,不得用于带电作业,以免触电。应将刀口朝外剖削,并注意避免伤及手指。剖削导线绝缘层时,应使刀面与导线成较小的锐角,以免割伤导线。使用完毕,随即将刀身折进刀柄。图1.2 电工刀

③ 螺丝刀的使用。螺丝刀又称起子、改锥,是电工最常用的基本工具之一,用来拆卸、紧固螺钉。主要有一字(负号)和十字(正号)两种,如图1.3所示。常见的还有六角螺丝刀,包括内六角和外六角两种。图1.3 螺丝刀

当螺丝刀较大时,除大拇指、食指和中指要夹住握柄外,手掌还要顶住柄的末端以防旋转时滑脱。当螺丝刀较小时,用大拇指和中指夹着握柄,同时用食指顶住柄的末端用力旋动。螺丝刀较长时,用右手压紧手柄并转动,同时左手握住螺丝刀的中间部分(不可放在螺钉周围,以免将手划伤),以防止螺丝刀滑脱。

注意事项:

· 螺丝刀拆卸和紧固带电的螺钉时,手不得触及螺丝刀的金属杆,以免发生触电事故。

· 为了避免金属杆触及手部或触及邻近带电体,应在金属杆上套上绝缘管。

· 使用螺丝刀时,应按螺钉的规格选用适合的刃口,以小代大或以大代小均会损坏螺钉或电气元件。

· 为了保护其刃口及绝缘柄,不要把它当凿子使用。木柄起子不要受潮,以免带电作业时发生触电事故。

· 螺丝刀紧固螺钉时,应根据螺钉的大小、长短采用合理的操作方法,短小螺钉可用大拇指和中指夹住握柄,用食指顶住柄的末端捻旋。较大螺钉,使用时除大拇指和中指要夹住握柄外,手掌还要顶住柄的末端,这样可发防止旋转时滑脱。

④ 钢丝钳的使用。钢丝钳在电工作业时,用途广泛。

钳口可用来弯绞或钳夹导线线头,齿口可用来紧固或起松螺母,刀口可用来剪切导线或钳削导线绝缘层,侧口可用来铡切导线线芯、钢丝等较硬线材。钢丝钳各用途的使用方法如图1.4所示。

注意事项:使用前,先检查钢丝钳的绝缘性能是否良好,防止带电作业时造成触电事故。在带电剪切导线时,不允许用刀口同时剪切不同电位的两根线(如相线与零线,相线与相线等),防止发生短路事故。

⑤ 尖嘴钳的使用。尖嘴钳因其头部尖细,适用于在狭小的工作空间操作,如图1.5所示。

尖嘴钳可用来剪断较细小的导线,也可用来夹持较小的螺钉,螺帽、垫圈、导线等,还可用来对单股导线整形(如平直、弯曲等)。若使用尖嘴钳带电作业,应检查其绝缘是否良好,并在作业时金属部分不要触及人体或邻近的带电体。图1.4 电工钢丝钳

⑥ 斜口钳的使用。斜口钳专用于剪断各种电线电缆,如图1.6所示。对粗细不同,硬度不同的材料,应选用大小合适的斜口钳。图1.5 尖嘴钳图1.6 斜口钳

⑦ 剥线钳的使用。剥线钳是专用于剥削较细小导线绝缘层的工具,其外形如图1.7所示。使用剥线钳剥削导线绝缘层时,先将要剥削的绝缘长度用标尺定好,然后将导线放入相应的刃口中(比导线直径稍大),再用手将钳柄一握,导线的绝缘层即被剥离。图1.7 剥线钳

3.导线绝缘层的剖削

导线线头的绝缘层必须剖削去除后方可进行连接,常用的工具有电工刀和剥线钳。不同种类的导线应使用不同的剖削方法去除线头的绝缘层。

· 塑料硬线绝缘层的剖削,可用剥线钳、钢丝钳、电工刀三种工具。

· 塑料软线绝缘层的剖削,可用剥线钳、钢丝钳。

· 对塑料护套线绝缘层,公共护套层可用电工刀剥削;每根线芯绝缘层可用钢丝钳或电工刀剥削。

· 橡皮线绝缘层的剖削,可用电工刀、钢丝钳、剥线钳剖削;纤维编织保护层或棉纱层可用电工刀。

· 漆包线绝缘层的去除,可用砂纸(布)擦除或专用工具。

要求能正确地使用电工刀、剥线钳、钢丝钳、砂纸等工具,按照正确的操作步骤和方法,去除导线绝缘层,而且不得损伤芯线,芯线无刀痕。

使用电工刀去除导线绝缘层

1.任务要求

正确使用电工刀,按照正确的操作步骤和方法,去除导线绝缘层,而且不得损伤芯线,芯线无刀痕。

2.设备、元器件及材料

电工刀、各种不同种类的导线、通用电工实训台。

3.任务内容及步骤

① 塑料绝缘导线线头的削剥。用电工刀以45°角倾斜切入塑料层,并向线端推削,削去一部分塑料层,并将另一部分塑料层翻下,将翻下的塑料层切去即可,如图1.8所示。图1.8 塑料绝缘导线线头的剖削图

② 护套线头的剖削。根据需要长度用电工刀在指定的地方划一圈深痕(不得损伤芯线绝缘层),对准芯线的中间缝隙,用电工刀把保护线层划破,削去线头保护层,露出芯线绝缘层。在距离保护层约10mm处,再用电工刀以45°角倾斜切入芯线绝缘层,再用塑料绝缘导线线头的剖削方法,将护套芯线绝缘层剥去,如图1.9所示。图1.9 护套线头的剖削

③ 刮去漆包线线头绝缘漆层。可用专用工具刮线刀刮去绝缘漆层,也可用电工刀刮削,把绝缘漆层刮干净,但不得将铜线刮细、刮断。直径在0.07mm以下的漆包线不便去绝缘层,只需将待接两线线头并拢后,拧成麻花形,用打火机直接烧焊即可。

4.注意事项

① 电工刀不用时,注意要把刀片收缩到刀把内,以防止造成不必要的伤害。

② 用电工刀剖削电线绝缘层时,可把刀略微翘起一些,用刀刃的圆角抵住线芯。切忌把刀刃垂直对着导线切割绝缘层,因为这样容易割伤电线线芯。

③ 导线接头之前应把导线上的绝缘剥除。用电工刀切剥时,刀口千万别伤着芯线。常用的剥削方法有级段剥落和斜削法。

④ 电工刀的刀刃部分要磨得锋利才好剥削电线。但不可太锋利,太锋利容易削伤线芯,磨得太钝,则无法剥削绝缘层。磨刀刃一般采用磨刀石或油磨石,磨好后再把底部磨点倒角,即刃口略微圆一些。

⑤ 对双芯护套线的外层绝缘的剥削,可以用刀刃对准两芯线的中间部位,把导线一剖为二。

⑥ 圆木与木槽板或塑料槽板的吻接凹槽,就可采用电工刀在施工现场切削。通常用左手托住圆木,右手持刀切削。

5.思考题

导线绝缘层的恢复的技术要领是什么?

技能考核任务书如下。

针对考核任务,相应的考核评分细则参见表1.2。表1.2 评分细则注:每项内容的扣分不得超过该项的配分。

任务结束前,填写、核实制作和维修记录单并存档。

思考与练习

1.小明用试电笔接触某导线后,发现试电笔的氖灯不亮,因此,小明认为此导线没有电。小明得出的结论对不对?为什么?

2.试电笔的验电原理是什么?任务1.2 使用常用电工仪表

任务描述

在电工技术中,经常测量的电量主要有电流、电压、电阻、电能和电功率等,测量这些电量所使用的仪器仪表统称为电工仪表。在实际电气测量工作中,要了解电工仪表的分类、基本用途、性能特点,以便合理地选择仪表,还需要掌握电工仪表的使用方法和电气测量的操作技能,以获得正确的测量结果。本项目主要进行电工仪表识别与选用以及万用表、兆欧表、接地电阻表的操作使用等项技能训练。

任务分析

· 知识点:了解常用电工仪表的作用与分类、基本结构组成、主要技术参数、主要技术指标,掌握常用电工仪表的使用方法。

· 技能点:能识别并正确使用常用的电工仪表。

任务资讯

1.仪表概述(1)常用电工仪表的分类。电工仪表按测量对象不同,分为电流表(安培表)、电压表(伏特表)、功率表(瓦特表)、电度表(千瓦时表)、欧姆表等;按仪表工作原理的不同分为磁电式、电磁式、电动式、感应式等;按被测电量种类的不同分为交流表、直流表、交直流两用表等;按使用性质和装置方法的不同分为固定式(开关板式)、携带式;按误差等级不同分为0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、1.5级、2.5级和4级共七个等级。(2)电工仪表的精确度等级。电工仪表的精确度等级是指在规定条件下使用时,可能产生的基本误差占满刻度的百分数。它表示了该仪表基本误差的大小。在前述的七个误差等级中,数字越小者,精确度越高,基本误差越小。0.1级到0.5级仪表精确度较高,多用于实验室作校检仪表;1.5级以下的仪表精确度较低,多用于工程上的检测与计量。

所谓基本误差,是指仪表在正常使用条件下,由于本身内部结构的特性和质量等方面的缺陷所引起的误差,这是仪表本身的固有误差。例如,0.5级电流表的基本误差是满刻度的0.5/100。若所测电流为100A时,实际电流值在99.5~100.5A之间。

2.万用表的结构和原理(1)万用表的结构。万用表是一种可测量多种电量的多量程便携式仪表。由于它具有测量种类多、测量范围宽、使用和携带方便、价格低等优点,因此应用十分广泛。

一般的万用表都可以测量交流电压、直流电压、直流电流以及电阻等物理量,有些万用表还可以测量元件的交流电流、电容、电感以及晶体管的h值等。FE

万用表的基本原理是建立在欧姆定律和电阻串并联分流、分压规律的基础之上的。万用表主要由表头、测量电路、转换开关三个主要部分组成。在测量不同的电量或使用不同的量程时,可通过转换开关进行切换。

① 表头就是万用表的测量机构。表头是一只磁电式仪表,用以指示被测量的数值,通常为磁电式微安表。万用表的性能很大程度上取决于表头的灵敏度;万用表的灵敏度越高,其内阻也越大,则万用表性能就越好。一般万用表表头灵敏度在10~100μA左右。

② 测量电路是用来把各种被测电量转换成适合表头测量的微小直流电流。它由内阻、半导体元件及电池组成。测量电路将不同的被测电量经过处理(如整流、分流)后送入表头进行测量。

③ 转换开关的作用是把测量电路转换为所需要的测量种类和量程,以满足不同量程的测量要求。当转换开关处在不同位置时,其相应的固定触点就闭合,万用表就可执行各种不同的量程来测量。万用表的转换开关一般采用多层、多刀、多掷开关。

万用表的面板上装有标度尺、转换开关旋钮、调零旋钮及插孔等。

如图1.10所示为MF-30型指针式万用表的面板图。(2)万用表的工作原理。

① 直流电流的测量。万用表的直流电流挡,实质上是一个多量程的磁电式直流电流表,它应用分流电阻与表头并联以扩大测量的电流量程。根据分流电阻值越小,所得的测量量程越大的原理,配以不同的分流电阻,就构成了相应的测量量程。

② 直流电压的测量。万用表的直流电压挡,实质上是一个多量程的直流电压表,它应用分压电阻与表头串联来扩大测量电压的量程。根据分压电阻值越大,所得的测量量程越大的原理,通过配以不同的分压电阻,构成相应的电压测量量程。

③ 交流电压的测量。测量交流电压时,采用整流电路将输入的交流变成直流,然后进行测量。万用表测量的交流电压只能是正弦波。万用表通常采用的是半波整流测量电路。

④ 电阻的测量。万用表测量电阻的工作原理是欧姆定律。

当被测电阻为零,测量工作电路中电流最大,指针偏转角最大,为满偏,所以零刻度值,一般为表头最右端。图1.10 MF-30型指针式万用表的面板图

当被测电阻为∞,测量工作电路中电流为零,指针无偏转,为无穷大刻度值,所以无穷大刻度值一般为表头最左端。

当被测电阻为其他值时,指针在零刻度值和无穷大刻度值间偏转。

欧姆挡的刻度分布是不均匀的,它的刻度值是自右向左递增的,右半部刻度稀疏,左半部刻度紧密。(3)数字式万用表。数字式万用表,也叫数字多用表,常用DMM简称。它是应用模/数转换技术,并可以测量多种电参量并直接以数字形式显示测量结果的仪表。数字万用表外形如图1.11所示。图1.11 数字万用表的外形图

指针式万用表读取精度较差,但指针摆动的过程比较直观,其摆动速度幅度有时也能比较客观地反映被测量的大小(比如测电视机数据总线(SDL)在传送数据时的轻微抖动;数字万用表读数直观,但数字变化的过程看起来很杂乱,不太容易观看。

3.绝缘电阻表的结构和原理

绝缘电阻表是一种常用的测量高电阻的直读式仪表,操作简单,一般用来测量电路、电机绕组、电缆、电气设备等的绝缘性能,如图1.12所示。其测量单位为 MΩ,通常也叫做兆欧表、摇表。图1.12 绝缘电阻表(兆欧表)

绝缘电阻表主要由两部分组成:手摇直流发电机、磁电式流比计测量机构及其接线柱。手摇直流发电机为绝缘电阻表提供电源,常用的有500V、1000V、2500V等几种。三个接线柱分别标有L(线路)、E(接地)、G(保护环或屏蔽端子),使用时应按测量对象的不同来选择。保护环的作用是减小绝缘表面泄漏电流对测量造成的影响。在测量电气设备对地绝缘电阻时,设备的待测部位用单根导线接“L”,设备外壳用单根导线接“E”;如测电气设备内两绕组之间的绝缘电阻时,两绕组的接线端分别接至“L”和“E”;当测量电缆的绝缘电阻时,为消除因表面漏电产生的误差,“L”接线芯,“E”接外壳,“G”接线芯与外壳之间的绝缘层。但当测量表面不干净或潮湿的电缆的绝缘电阻时,就必须使用G端口。

绝缘电阻表应按被测电气设备或线路的电压等级选用。一般额定电压在500V以下的设备可选用500V或1000V的绝缘电阻表,若选用过高电压的表可能会损坏被测设备的绝缘。高压设备或线路应选用2500V的绝缘电阻表,特殊要求的选用5000V的绝缘电阻表。

4.ZC型接地电阻测量仪的结构和原理

良好的接地装置是设备正常、安全运行的基础。特别是防雷接地,需要在瞬间将几十千安的雷电流泄流到大地,这就要求接地电阻的阻值要非常小,接地电阻越小,散流越快,雷击后高电位保持的时间就越短,危险性就越小。总之接地电阻越小,效果就越好,被保护的对象就越安全。

接地电阻测量仪是一种专门用于直接测量各种接地装置的接地电阻的仪表。它可以精确测量大型接地网接地阻抗、接地电阻,测量接地引下线导通电阻等。

接地电阻测量仪主要由手摇交流发电机、高灵敏度的检流计、电流互感器、调节电位器组成,如图1.13所示。附件有接地探针及专用定长的连接导线。图1.13 ZC29B-1型接地电阻测试仪

当手摇发电机的手柄以120转/分的速度转动时,便产生90~98Hz的交流电流,电流经电流互感器的一次绕组、接地装置、大地和探针后回到发电机;电流互感器便感应产生二次电流,检流计指针偏转,借助调节电位器使检流计达到平衡(此时指针指在中心线上),即可得到测量结果。

接地电阻测量仪上有C接线柱、P接线柱和两个E接线柱。

接地探针有电流探针C′(电流极)、电位探针P′(电压极)和被测接地极E′。

接地电阻测试要求:交流工作接地时,接地电阻不应大于4Ω;安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω;直流工作接地,接地电阻不应大于4Ω;防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω;对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω。

5.电流互感器

电流互感器是一种特殊的变压器,指用以传递信息供给测量仪器、仪表和保护、控制装置的变换器。(1)互感器的作用

① 用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘。既可避免主电路的高电压直接引入仪表、继电器等二次设备,又可防止继电器、仪表等二次设备的故障影响主电路,提高一、二次设备的安全性和可靠性,并有利于人身安全。

② 用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。例如用5A的电流表或100V电压表,通过不同变比的电流、电压互感器可测量任意高的电流或电压,而且可使二次仪表、继电器的规格统一,有利于这些设备的标准化。(2)互感器的分类

① 电流互感器(缩写CT,文字符号TA),可用在交换电流的测量、交换电度的测量和电力拖动线路中的保护,如图1.14(a)所示。

② 电压互感器(缩写PT,文字符号TV),可在高压和超高压的电力系统中用于电压和功率的测量等,如图1.4(b)所示。图1.14 电流互感器和电压互感器实物图

电流互感器和电压互感器的原理图如图1.15所示。图1.15 电流互感器和电压互感器的原理图

电力系统中广泛采用的是电磁式电流互感器。它的工作原理和变压器相似。

电流互感器一次、二次电流之比称为电流互感器的额定互感比。

式中,I为一次线圈的额定电流,单位为A;I为二次线圈的额定12电流,单位为A。

在大电流的交流电路中,常用电流互感器将大电流转换为一定比例的小电流,以供测量或继电保护电路用。我国生产的电流互感器二次侧额定电流均为5A。

电流互感器一次线圈匝数少,二次线圈匝数多,而且一次绕组导体相当粗,二次绕组匝数相当多,导体较细。

其一次绕组串接在负载电路中,二次绕组接在测量或继电保护电路中。电流互感器二次绕组与仪表、继电器等的电流线圈串联,形成一个闭合回路。由于这些电流线圈阻抗很小,所以正常情况下,电流互感器在近于短路的状态下运行,如图1.16所示。图1.16 电流互感器原理图

各种类型的电流互感器如图1.17所示。

6.交流电能表

交流电能表是专门用来测量某一段时间内,发电机发出的电能或负载消耗的电能的仪表,电能常用的单位是千瓦时(kW·h),通常称为“度”,所以电能表俗称电度表。图1.17 各种类型的电流互感器

交流电能表是一种感应式仪表,常用的有单相有功电能表、三相三线制有功电能表和三相四线制有功电能表。

单相电能表主要由一个可转动的铝盘和分别绕在不同铁芯上的一个电压线圈和一个电流线圈所组成。电能表接入交流电源,并接通负载后,电压线圈和电流线圈产生交变磁场,穿过转盘,在转盘上产生涡流,涡流和交变磁场作用,产生转矩,驱动转盘转动。转盘转动后在制动磁铁的磁场作用下也产生涡流,该涡流与磁场作用产生与转盘转向相反的制动力矩,使转盘的转速与负载的功率大小成正比。

转速用计数器显示出来,计数器累计的数字即为用户消耗的电能。单相电能表如图1.18所示。图1.18 单相电能表(单相电度表)

电能表的表盘包括计数器窗口、转盘显示窗口和铭牌数据栏。

① 记数器窗口以数字形式直接显示累积消耗的电能数,如计数器显示“01125”表示该电能表累积记录的电能为112.5度,两次记录数值之差就是这段时间所在电路消耗的电能数。

② 转盘显示窗口显示内部转盘的转动情况,转盘转动表明电路中有电流通过(即耗电),有时也可能出现电路无负载,但是转盘依然有缓慢转动的情况,这种现象称为潜动。

③ 表盘上标有铭牌数据(见图1.19),“2500R/kW·h”表示该电路每消耗1kW·h(千瓦时)的电能,电能表转盘转动2500转,这一数据称为电能表常数;“220V10A”表示电能表适用的电路电压和电流分别为220V 和10A,同时也就表明这只电能表只能适用于220×10=2200W的电路上。图1.19 单相电能表的铭牌

三相三线制电能表和三相四线制电能表的结构基本上与单相电度能相同。不同的是三相电能表具有两组或三组电压、电流线圈。在线路中接线略有区别。

7.钳形电流表

钳形电流表又叫钳表,它是一种用于测量正在运行的电气线路电流大小的仪表,如图1.20所示。通常在测量电流前,需将被测线路断开,才能使电流表或互感器的一次侧串联到电路中去。而使用钳表测量电流时,可以在不断开电路的情况下进行。钳表是一种可携带仪表,使用时非常方便。图1.20 钳形电流表及其结构

钳形电流表的结构由电流互感器和带整流装置的磁电式表头组成。电流互感器的铁芯呈钳口形,当捏紧钳表把手时,其铁芯张开,载流导线可以穿过铁芯张口放入。松开把手,铁芯闭合,通过被测电流的导线成为电流互感器的一次线圈。被测电流在铁芯中产生磁通,使绕在铁芯上的二次绕组中产生感应电动势,测量线路就有电流流过。这个电流按不同的分流比,经整流后经过表头。标尺是按一次电流刻度的,所以表的读数就是被测导线中的电流。量程的改变由转换开关改变分流器的电阻来实现。

任务实施

一、万用表的使用

1.任务要求

正确使用万用表;正确读出测量数据;正确测试电池电压,以及电路中各工作点的电压、电流等相关数据;撰写测试报告。

2.仪器、设备、元器件及材料

万用表;9V电池;测试电路;通用电工实训台。

3.任务内容及步骤

① 使用指针式万用表前要进行机械调零和欧姆调零。若要测量电流或电压,则应进行机械调零。若要测量电阻,则应进行欧姆调零,以防表内电池电压下降而产生测量误差。

② 测量前一定要选好挡位,即电压挡、电流挡或电阻挡。测电流时万用表的表笔应串入被测电路中。测电压时万用表的表笔与被测电路并联。测电阻时要断开电源。

③ 同时还要选对量程。初选时应从大到小,以免打坏指针。即应先用高量程试测,然后根据试测结果将量程减小到合适的位置。量程的选择原则是“U、I在上半部分;R在中间较准”,即测量电压、电流时指针在刻度盘的1/2以上处,测量电阻时指针指在刻度盘的中间处,当指针指示于1/3~2/3满量程时测量精度最高,读数最准确。测电阻时,每一次变换量程后都需要进行欧姆调零。

④ 读数时也应根据被测物理量选取对应的读数标尺,而且要注意读数时,应三点成一线(眼睛、指针、指针在刻度中的影子)。

⑤ 测量直流时要注意表笔的极性。测量高电压时,应把红、黑表笔插入“2500V”和“-”插孔内,把万用表放在绝缘支架上,然后用绝缘工具将表笔触及被测导体。

⑥ 测量结束,应将转换开关旋到关闭或空挡状态,或交流电压的最大挡。若长时间不用,应取出内部电池。

4.注意事项

万用表测量电量的种类和量程很多,而且结构形式各异,使用前必须熟悉转换开关、旋钮和插孔的作用,了解标度盘上每条刻度线所对应的被测量,检查表笔所接的位置是否正确。

① 严禁在被测电路带电的情况下测量电阻。因为这样测量既使测量结果不正确,又极易损坏仪表。

② 测量直流电流、电压时应注意正负极性,以免仪表指针反偏、碰弯。

③ 禁止带电切换量程。

④ 带电测量过程中应注意防止发生短路和触电事故。

⑤ 指针式万用表内一般有两块电池,一块低电压的1.5V,一块是高电压的9V或15V,在电阻挡时其黑表笔相对红表笔来说是正端。数字式万用表一般用9V的电池;在电阻挡,表笔极性不变。

⑥ 测电阻时要注意接入方式必须正确,不要将人体电阻接入,以免产生误差,如图1.21所示。特别是在用R×10k电阻挡测兆欧级的大阻值电阻时,不可将手指捏在电阻两端,这样人体电阻会使测量结果偏小。

⑦ 指针式万用表的表笔输出电流相对数字表来说要大很多,用R×1Ω挡可以使扬声器发出响亮的“哒”声,用R×10kΩ挡甚至可以点亮发光二极管(LED)。

⑧ 万用表不用时,切换开关不要停在欧姆挡,以防止表笔短接时将电池放电。图1.21 万用表的正确使用

5.思考题

① 万用表的调零分为哪几种?

② 每次进行电阻挡的换挡测量时,都必须做的调零是哪一种?

二、绝缘电阻表的使用

1.任务要求

正确使用绝缘电阻表、读出所测数据;通过测量电动机绝缘电阻值,判断电动机的绝缘是否合格。撰写测试报告。

2.仪器、设备、元器件及材料

绝缘电阻表、三相异步电动机、通用电工实训台。

3.任务内容及步骤

在进行测量前要先切断电源,严禁带电测量设备的绝缘,并且要查明线路或电气设备上无人工作后方可进行。

① 测量前必须将被测设备电源切断,并对地短路放电。绝不能让设备带电进行测量,以保证人身和设备的安全。对可能感应出高压电的设备,必须消除这种可能性后,才能进行测量。

② 被测物表面要清洁,减小接触电阻,确保测量结果的正确性。

③ 测量前应将兆欧表进行一次开路和短路试验,检查兆欧表是否良好。即在兆欧表未接上被测物之前,摇动手柄使发电机达到额定转速(120r/min),观察指针是否指在标尺的“∞”位置。将接线柱“线(L)和地(E)”短接,缓慢摇动手柄,观察指针是否指在标尺的“0”位。如指针不能指到该指的位置,表明兆欧表有故障,应检修后再用。

④ 兆欧表使用时应放在平稳、牢固的地方,且远离大的外电流导体和外磁场。

⑤ 必须正确接线。兆欧表上一般有三个接线柱,接地端子“E”接线柱应接在电气设备外壳或地线上,线路端子“L”接线柱接在被测电机绕组或导体上,屏蔽端子“G”接线柱应接到保护环或电缆绝缘护层上,以减小绝缘表面泄漏电流对测量造成的误差。

测量绝缘电阻时,一般只用“L”和“E”端,但在测量电缆对地的绝缘电阻或被测设备的漏电流较严重时,就要使用“G”端,并将“G”端接屏蔽层或外壳。线路接好后,可按顺时针方向转动摇把。摇动的速度应由慢到快,当转速达到每分钟120转左右时,保持匀速转动1分钟后读数。并且要边摇边读数,不能停下来读数。

⑥ 摇测时将兆欧表置于水平位置,摇把转动时其端钮间不许短路。摇动手柄应由慢渐快,若发现指针指零说明被测绝缘物可能发生了短路,这时就不能继续摇动手柄,以防表内线圈发热损坏。

⑦ 测量完毕,待绝缘电阻表停止转动、被测物接地放电后,方能拆除连接导线。放电方法是将测量时使用的地线从兆欧表上取下来与被测设备短接一下即可(不是兆欧表放电)。

⑧ 低压电动机绕组的绝缘电阻不低于0.5MΩ,电流互感器的绝缘电阻不低于10~20MΩ,才算达到合格要求。

4.注意事项

① 绝缘电阻表测量时要远离大电流导体和外磁场。

② 不能在设备带电情况下测量其绝缘电阻。已用绝缘电阻表测量过的设备如要再次测量,也必须先接地放电。

③ 用绝缘电阻表测试高压设备的绝缘时,应由两人进行。

④ 绝缘电阻表使用的测试导线必须是绝缘线,且不宜采用双股绞合绝缘线,其导线的端部应有绝缘护套。

⑤ 测试过程中两手不得同时接触两根线。

⑥ 测量过程中,如果出现指针指“0”,表示被测设备短路,此时不能再继续摇动手柄,以防损坏绝缘电阻表。

⑦ 测试完毕应先拆线,后停止摇动绝缘电阻表,以防止电气设备向绝缘电阻表反充电导致摇表损坏。

5.思考题

绝缘电阻的值是越大越好,还是越小越好?

三、ZC型接地电阻测量仪的使用

1.任务要求

正确使用接地电阻测量仪、撰写测试报告。

2.仪器、设备、元器件及材料

接地电阻测量仪(含附件)。

3.任务内容及步骤

使用前应检查测试仪是否完整,备齐测量时所必需的工具及全部仪器附件,并将仪器和接地探针擦拭干净,特别是接地探针,一定要将其表面影响导电能力的污垢及锈渍清理干净。

① 测量前首先将接地探针分别插入地中,使被测接地极E′、电位探针P′和电流探针C′三点在一条直线上。被测接地极E′至电位探针P′的距离为20cm,E′至电流探针C′的距离为40cm。探针插入深度为400mm,如图1.22所示。

② 用专用导线将E′、P′、C′连接到仪表的E、P、C接线柱上。

③ 将测量仪水平放置后,检查检流计的指针是否指向中心线,否则调节“零位调整器”使测量仪指针指向中心线。

④ 将仪表的“倍率标度”(或称粗调旋钮)置于最大倍数,并慢慢地转动发电机转柄(指针开始偏移),同时旋动“测量标度盘”(或称细调旋钮)使检流计指针指向中心线。图1.22 接地电阻测量仪的接线图

⑤ 当检流计的指针接近于中心线时,加快摇动转柄,使其转速达到120r/min以上,同时调整“测量标度盘”,使指针指向中心线。

⑥ 若“测量标度盘”的读数过小(小于1)不易读准确时,说明倍率标度倍数过大。此时应将“倍率标度”置于较小的倍数,重新调整“测量标度盘”使指针指向中心线上并读出准确读数。

⑦ 计算测量结果,即接地电阻R=“倍率标度”读数ד测量标度盘”读数。

4.注意事项

① 禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。

② 仪表携带、使用时须小心轻放,避免剧烈震动。

③ 当检流计的灵敏度过高时,可将电位探针P′插入土壤中浅一些的位置。当检流计的灵敏度不够高时,可沿电位探针和电流探针注水使其湿润。

④ 测量时,接地线路要与被保护的设备断开,以便得到准确的测量数据。

5.思考题

连接探针的专用导线分别是多少米?

四、电流互感器的使用

1.任务要求

了解电流互感器的原理,以及正确的接线方法。

2.仪器、设备、元器件及材料

通用电工实训台。

3.任务内容及步骤

电流互感器的接线形式有如下几种。

① 单相式接线,电流线圈通过的电流反映一次电路相应相的电流。通常用于负荷平衡的三相电路如低压动力线路中,供测量电流、电能或接过负荷保护装置之用。

② 两相电流差接线,这种接线适用于中性点不接地的三相三线制电路中供作电流继电保护之用。由向量图可知,互感器公共线上的电流为i-i,其量值为相电流的倍。ac

③ 三相星型接线,它由三只完全相同的电流互感器构成。此种接线方式适合于高压大电流接地系统、发电机二次回落、低压三相四线制电路。采用此种接线方式,二次回路的电缆芯数较少。但由于二次绕组流过的电流分别为I、I、I,当三相负载不平衡时,则公共ABC线中有电流I流过。此时,总公共线断开就会产生计量误差,因此,N公共线是不允许断开的。三相星形接线如图1.23所示。图1.23 电流互感器的三相星形接线

4.注意事项

① 电流互感器的额定电压是指其一次线圈所接线路的额定电压。

② 应按照负载电流的大小选择电流互感器的变流比(变流比是指一次线圈额定电流与二次线圈额定电流之比)。

③ 一次侧串接在线路中,二次侧与继电器或测量仪表串接。

④ 电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。使用过程中拆卸仪表或继电器时,应事先将二次侧短路。安装时,接线应可靠,不允许二次侧安装熔丝。

⑤ 二次侧必须有一端接地。防止一次、二次侧绝缘损坏,高压窜入二次侧,危及人身和设备安全。2

⑥ 二次回路接线应采用截面积不小于2.5mm的绝缘铜导线。

⑦ 接线时要注意其端子的极性。电流互感器一次、二次侧的极性端子,都用字母表明极性。按照规定我国互感器和变压器的绕组端子,均采用“减极性”标号法。当一次侧电流从同名端流入,则二次侧电流从同名端流出。

5.思考题

① 为什么电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路?

② 二次回路中可以装设熔断器吗?

五、交流电能表的安装

1.低压单相交流电能表的直接接线方法(1)任务要求

正确完成低压单相电能表的安装,接线正确,使电路正常运行;正确测试电能表的相关数据;撰写测试报告。(2)仪器、设备、元器件及材料

低压单相交流电能表;通用电工实训台。(3)任务内容及步骤

单相电能表的安装如下。单相电能表有四个接线柱,自左向右为1、2、3、4端。按照中国标准产品用的跳入时接线方式,1、3为进线端,进线端分别接电源的火线和零线。2、4为出线端,出线端分别接负载。注意:要求先通过开关再接负载,且使开关位于火线一侧。单相电能表的安装接线图如图1.24所示。按从左到右的顺序:火入火出,零入零出。零、火线可用电笔试一试就能区分了。单相电能表的安装接线实物图如图1.25所示。图1.24 单相电能表的安装接线图1.25 单相电能表的安装接线(4)注意事项

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书


相关推荐

最新文章


© 2020 txtepub下载