1、第二章电工基本知识 本章学习要点:1.了解常见电路的种类及特性2. 熟练掌握电气安全用具的种类、性能和用途3. 熟练掌握各种安全标志的使用规定， 第一节几种常见电路一、电路电流经过的路径称之为电路，最简单的电路由电源、负载、导线和开关组成。电源是将其他形式的能量转换成电能的装置，负载是将电能转换成其他形式能量的设备和器件，一般称为用电器。连接导线起传输和分配电能的作用。在实际工作中，为便于分析、研究电路，通常将电路的实际元件用图形符号表示在电路图中，称为电路原理图，也叫做电路图。图22 就是图21 的原理图。二、电阻的串联电路电路中，由两个或两个以上的电阻按顺序联成一串，使电流只有一条通路，这
2、种联接方式叫电阻的串联。如图2-30串联电路的总电压等于各电阻上电压降之和。由欧姆定律可知:U1 =IR1 ；U 2 =IR2；U 3 =IR3所以总电压为U =IR1 +IR2 +IR3 =I（R 1R 2R 3） = IRR =R1R 2R 3由此可见， R 为串联电路的总电阻， R 通常叫做等效电阻。这样就可以将三个电阻的串联电路用图2-4 所示的等效电路来表示。由串联电路的特点可看出:如果在电路中串联一个电阻，那么电路的等效电阻就要增大。在电源电压不变的情况下，电路中的电流将要减小。所以串联电阻可起到限流作用。例如，大型电动机起动时，为了防止起动电流过大，常在起动回路中串入一个起动电阻
3、，以减小起动电流。串联电阻的另一个用途就是可以起到分压作用，因为电阻通过电流要产生电压降，承担了电路的一部分电压。如电阻分压器和多量程电压表就是利用了这个原理。三、电阻的并联电路几个电阻头尾分别联在一起，即电阻都接在两个节点之间，这种连接方式叫做电路的并联。图 25 即为 3 个电阻的并联电路。并联电路的总电流为各电阻支路电流之和。由基尔霍夫电流定律可知，图 25 电路中的部电流为：； ；1UIR2I3UIR因为总电流 123I312()所以123R电阻并联的实例很多，如电灯与电视机，电炉与电机等都是并联连接。并联适用于恒压的供电方式。由此可见，在并联电路中，并联电阻越多，其等效电阻越小，而且
4、小于任一并联支路的电阻，所以在电路中并联一个电阻后，总电流将增大。由欧姆定律可知，并联电路中各支路的电流与其支路电阻成反比。四、电阻的混联电路电阻的串联与并联是电路最基本的连接方式，在一些电路中，可能既有电阻的串联，又有电阻的并联，这种电路就叫做电阻的混联电路，如 26 所示。分析计算混联电路的方法如下：（1）应用电阻的串联、并联逐步简化电路，求出电路的等效电阻。（2）由行将电阻和电路的总电压，根据欧姆定律求电路的总电流。（3）由总电流根据基尔霍夫定律和欧姆定律求各支路电压和电流。第二节 安全用具与安全标识一、安全用具（一）绝缘安全用具绝缘安全用具分为两种：一是基绝缘本安全用具；二是辅助绝缘安
5、全用具。辅助安全用具绝缘强度不足以抵抗电气设备运行电压的安全用具。高压设备的辅助绝缘安全用具有绝缘手套、绝缘鞋、绝缘垫及绝缘台等。低压设备的辅助绝缘安全用具有绝缘台、绝缘垫及绝缘鞋（靴）等。基本绝缘安全用具绝缘强度足以抵抗电气设备运行电压的用具。高压设备的基本安全用具有绝缘棒、绝缘夹钳和高压试电笔等。低压设备的基本安全用具有绝缘手套、装有绝缘柄的工具和低压试电笔等。1、绝缘棒绝缘棒俗称克令棒，一般由电木、胶木、塑料、环氧玻璃布棒或环氧玻璃布管制成。在结构上分为三部分，即工作部分、绝缘部分和手握部分如图 27 所示。绝缘棒用以操作高压跌落式熔断器、单极隔离开关、柱上油断路器及装卸临时接地线等，在
6、不同工作电压的线路上使用不同型号，不同规格的绝缘棒。使用中必须注意：（1）绝缘棒的型号、规格必须符合规定，切不可任意取用。（2）操作者的手握部分不得超过隔离环。（3）操作前，棒表面应用清洁的干布擦净，使棒表面干燥、清洁。（4）操作时应戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘垫（台）上。（5）在下雨、下雪或潮湿的天气，室外使用绝缘棒时，棒上应装有防雨的伞形罩，使绝缘棒的伞下部分保持干燥。没有伞形罩的绝缘棒，不宜在上述天气中使用。 （6）在使用绝缘棒时要注意防止碰撞，心象损坏表面绝缘层。绝缘棒应存放在干燥的地方，一般将其放在特制的架子上。绝缘棒不得与墙面或地面接触，以免碰伤其绝缘表面。（7）绝缘棒应按规定进
7、行定期绝缘试验。2、绝缘夹钳绝缘夹钳是在带电的情况下，用来安装或拆卸高压保险器或执行其它类似工作的工具。在35KV及以下的电力系统中，绝缘夹钳列为基本安全用具之一。但在35KV以上的电力系统中，一般不使用绝缘夹钳。绝缘夹钳与绝缘棒一样也是用电木、胶木、或在亚麻仁油中浸煮过的木材制成。它的包括三部分，即工作部分、绝缘部分与手握部分，如图 28 所示。使用时必须注意：（1）在潮湿天气中，只难使用专门的防雨夹钳。（2）绝缘夹钳必须按规定进行寒苦试验。（3）使用前，绝缘夹钳的表面应用清洁的干布擦试干净，使钳的表面干燥。（4）操作时应戴绝缘手套，穿上绝缘靴及戴上防护目镜，必须在切断负荷的情况下进行操作。
8、3、验电器为直观与确定设备、线路是否带电，使用验电器是一种既方便又简单的方法。验电器按电压分为低压验电器和高压验电器两种。(1)低压验电器低压验电器俗称电笔，其结构与高压验电器大致相同，如图29所示。验电笔只能在380V及以下的电压系统和设备上使用，当验电笔的笔尖接触低压带电设备时，氖灯即发出红光。电压愈高发光愈亮。电压愈低发光愈暗。因此可从氖灯发光的亮度可判断电压高低。验电器的几种用法：a、相线与零线的区别：在交流电路中，当验电器触及导线（或带电体）时，发亮的是相线，正常情况下，线不发亮。b、交流电与直流电的区别：交流电通过验电笔时，氖管里的两个极同时发亮。直流电通过验电笔时，氖管里只有一个
9、极发亮。C、直流电正负极的区别：把验电笔连接在直流电极上，发亮的一端（氖灯电极）为负极。d、正负极接地的区别：发电厂和电网的直流系统是对地绝缘的。人站在地上，用验电笔去触及系统的正极或负极，氖灯是不应该发亮的。如果发亮，说明系统有接地现象。如亮点在靠近笔尖一端，则是正极有接地现象。如果亮点在靠近手指的一端，则是负极有接地现象。若接地现象微弱，不能达到氖管的起辉电压时，虽有接地现象，燃煤灯仍不会发亮。e、电压高低的区别：一支自己经常使用的验电笔，可以根据氖管发亮的强弱来估计电压的大约数值。在验电笔的使用电压范围内，电压越高，氖管越亮。f、相线碰壳：用验电笔触及电气设备的外壳（如电机、变压器外壳等
10、） ，若氖管发亮，则是相线与壳体相接触（或绝缘不良） ，说明该设备有漏电现象，如果在壳体上有良好的接地装置，氖灯不会发亮。g、相线接地：用验电笔触及三相三线制星形接法的交流电路，有两根比通常稍亮，而另外一根暗一些，说明较暗的相线有接地现象，但还不太严重。如果两根很亮，而另一相几乎看不见亮或不亮，说明这一相有金属接地。在三相四线制电路中，当单相接地后，中线用验电笔测量时，也会发亮。h、设备（电机、变压器等）各相负荷不平衡或内部匝间、相间短路及三相交流电路中性点移位时，用验电测量中性点，就会发亮。说明该设备的各相负荷不平衡，或内部有匝间或相间短路。上述现象，只在故障较为严重时才能反映出来。因为验电
11、笔要在达到一定程度的电压后，才能起辉。i、线路接触不良或不同电气系统互相干扰时，验电笔触及带电体氖灯闪亮，则可能是线头接触不良，也可能是两个不同的电气系统相互干扰。这种闪亮现象，在照明灯上能明显地看出来。组合验电器组合验电器是由电工常用的部分工具组合而成，其中包括有低压验电器、 “”形螺丝刀、 “”形螺丝刀、扁圆锉及木工扩孔钻等，用一塑料布袋组合而成。组合验电器具有工具全和携带方便的特点，最适合于电工安装低压线路及维修电器用。（2）高压验电器高压验电器分类：高压验电器分发光型、声光型、风车式三类。a、发光型验电器一般由检测部分、绝缘部分、罩护环、握柄部分等组成。b、声光型高压验电器一般由指示器
12、部分、绝缘部分、握柄部分组成。检测部分由检测头和声光元件组成。当接收到电场信号，能发声的元件就发出指示信息。此类验电器的特点是在发光型验电器吕装入了有电报警器，它是反映电场效应而作用音响器发声的原理制成的。c、风车式验电器它是通过电晕放电而产生的电晕风，驱驶金属叶片旋转，来检测设备是否带电。风呈式验电器由风车指示器和绝缘操作杆组成。高压验电器使用注意事项高压验电器是检测635KV网络中的配电设备、架空线路及电缆等是否带电的专用工具。使用高压验电器必须注意：Aa、使用前应将验电器在确有电源处试测，证明验电器确实良好，方可使用。b、验电器绝缘手柄较短，使用时应特别注意手握部位不得超过隔离环。c、使
13、用前，应逐渐靠近被测物体，直到氖灯发亮。只有氖灯不发亮，才可与被测物体直接接触。d、室外使用验电器，必须在气候条件良好的情况下。在雪、雨、雾及湿度较大的情况下，不宜使用。4、绝缘靴和绝缘手套（1）绝缘靴（鞋） 。绝缘靴（鞋）的作用是使人体与地面绝缘，防止试验电压范围内的跨步电压触电。绝缘靴（鞋）只能作为辅助安全用具。绝缘靴（鞋）有20KV绝缘短靴、6KV矿用长筒靴和5KV绝缘鞋。如图210、211、212所示。20KV绝缘靴的绝缘性能强，在1220KV高压电区可用为辅助安全用具，穿绝缘靴仍不能用手触及带电体。6KV长筒靴适于井下采矿作业，在操作380V及以下电压的电气设备时，可作为辅助安全用具
14、，特别是在低压电缆交错复杂、作业面潮湿或积水、电气设备容易漏电的情况下，可用绝缘长筒靴防止脚下意外触电事故。5KV绝缘鞋也称电工鞋，单鞋有高腰式（同农田鞋）和低腰式（同解放鞋）两种，棉鞋有胶鞋式和活腰式两种。按全国统一鞋号，规格有22号（35码）至28号（45码） 。5KV绝缘鞋适于电工穿用，在电压1KV以下为辅助安全用具，1KV以上禁止使用。在5KV以下的户外变电所，可用于防止跨步电压（即不当电气设备碰壳或线路一相接地时，人的两脚站立处之间呈现的电位差）对人体的危害。各种绝缘靴（鞋）的外观、色泽应与其它防护靴（鞋）或日常生活靴（鞋）有显著的区别，并应在明显处标出“绝缘”和耐压等级（试验电压和
15、使用电压） ，认利识别，防止错用。（2）绝缘手套绝缘手套是用绝缘性能良好的特种橡胶制成，要求薄、柔软、有足够的绝缘强度和机械性能。绝缘手套可以使人的两手与带电体绝缘，防止人手同时触及不同电位带电体或触及同一电位带电体而触电，在现有的绝缘安全用具中，使用最广，用量最多。按所用的原料可分为橡胶和乳胶绝缘手套两大类。如图213、214所示。绝缘手套的规格有12KV和5KV两种。12KV绝缘手套，最高试验电压达12KV，在1KV以上的高压区作业时，只能作为辅助安全防护用具，不得接触有电设备；在1KV以下电压区作业时，可用作基本安全用具，即戴绝缘手套后，两手可以接触1KV以下的有电设备（人身其它部位除外
16、） 。5KV绝缘手套，适用于电力工业、工矿企业和农村中一般低压电气设备。在1KV以下的电压区作业时，用作辅助安全用具；在250V以下电压区作业时，可作为基本安全用具；在1KV以上的电压区作业时，严禁使用这种绝缘手套。5、绝缘垫和绝缘台（1）绝缘地绝缘垫是一种辅助安全用具，一般铺在配电室的地面上，以便增强操作人员在带电操作断路器或隔离开关时对地绝缘，防止受到接触电压与跨步电压的伤害。也可铺在低压开关附近的地面上，用以代替使用绝缘手套和绝缘靴。绝缘地应定期进行绝缘试验。（2）绝缘台绝缘台是一种用来代替绝缘垫或绝缘靴的辅助安全用具。绝缘台的台面一般用干燥、木纹直而且无节的木板拼成，板间留有一定的缝隙
17、（不大于2.5cm ）以便于检查绝缘脚（支持瓷瓶）是否有短路或损坏，同时也可节省木材，减轻重量。台面尺寸一般不小于7575cm2,不大于150 100cm2台面用四个绝缘瓷瓶支撑。为了防止在台上操作时造成颠覆或倾倒。要求台面部分的边缘不应伸出绝缘脚外。绝缘脚的长度不小于10cm。绝缘台可用于室内或室外的一切电气设备。当在室外使用时，应将其放在坚硬的地上，附近不应有杂草，以防绝缘瓷瓶陷入泥中或草中，降低绝缘性能。绝缘台也可用35KV以上的高压支持瓷瓶作脚。绝缘台由于具有较高的绝缘水平，雨天需要在室外倒闸操作时用作辅助安全用具，较为可靠。绝缘台的试验电压为40KV,，加压时间为2min。定期试验一
18、般每3年进行一次。（二）一般防护用具一般防护用具包括装设接地线、悬挂标示牌和装设遮栏、安全腰带等。1、装设接地线当验明无电压后，应立即将检修设备接地并三相短路。这是保证工作人员在工作地点防止突然来电的可靠安全措施，同时设备断开部分的剩余电荷，亦可因接地而放尽。对于可能送电至停电设备的各部位或可能产生感应电压的停电设备都要装设接地线，所装接地线与带电部分应符合规定的安全距离。装设接地线必须两人进行。若为单人值班。只允许使用接地刀闸接地，或使用绝缘棒合接地刀闸。装设接地线必须先接接地端，后接导体端，并应接触良好。折接地线的顺序与此相反。装、折接地线均应使用绝缘棒或戴绝缘手套。接地线应用多股软裸铜线
19、，其截面应符合短路电流的要求，但不得小于25mm 2.接地线在每次装设以前应经过详细检查，损坏的接地线应及时修理或更换。禁止使用不符合规定的导线作接地或短路用。接地线必须用专用线夹固定在导体上，严禁用缠绕的方式进行接地或短路。需要拆除全部或部分接地线后才能进行的高压回路上的工作（如测量母线和电缆的绝缘电阻，检查开关触头是否同时接触等）需经特别许可。拆除一相接地线、拆除接地线而保留短路线、将接地线全部拆除或拉开接地刀闸等工作必须征得值班员的许可。工作完毕后立即恢复。2、悬挂标识牌和装设遮栏在工作地点，施工设备和一经全闸即可送电到工作地点或施工设备的开关和刀闸的操作把手上，均应悬挂“禁止合闸，有人
20、工作！”的标识牌。如果线路上有人工作，应在线路开关和刀闸操作手柄上悬挂“禁止合闸，线路有人工作！”的标识牌。标识牌的悬挂和拆除应按调度员的命令执行。临时遮栏可用干燥木材、橡胶或其它坚韧绝缘材料制成。装设应牢固，并悬挂“止步，高压危险！”的标识牌。 。35KV以下设备的临时遮栏，如因特殊工作需要，可用具有高度的绝缘性能，符合耐压试验要求的绝缘挡板与带电部分直接接触。在室外高压设备上工作，应在工作地点两旁间隔和对面间隔的遮栏上和禁止通告的过道悬挂“止步，高压危险！”的标识牌。在室外地面高压设备上工作，应在工作地点四周用绳子做好围栏，围栏上悬挂适当数量的“止步，高压危险！”的标识牌，标识牌必须朝向围
21、栏里面。在工作地点悬挂“在此止步！”的标识牌。严禁工作人员在工作中移动或拆除遮栏、接地线和标识牌。（三）安全腰带安全安全腰带是防止坠落的安全用具。用皮革、帆布或化纤材料制成。安全腰带由大小两根带子组成，小的系在偠部偏下作束紧用，大的系在电杆或其它牢固的构件上，安全腰带一根的接力一般应不低于2250N。禁止用一般绳带代替安全腰带。二、安全标识（一）安全色安全色是表达安全信息含义的颜色，表示禁止、警告、指令、提示等。国家规定的安全色有红、蓝、黄、绿四种颜色。红色表示禁止、停止；蓝色表示指令、必须遵守的规定；黄色表示警告、注意；绿色表示指示、安全状态、通告。对比色是为了使安全色更加醒目的反衬色。国家
22、规定的对比色是黑白两种颜色。安全色与对应的对比色是红白、黄黑、蓝白、绿白。黑色用于安全标志的文字、图形符号和警告标志的几何图形。白色作为安全标志红、蓝、绿的背景色，也可用于安全标志的文字和图形符号。在电气上涂成红色的电器外壳是表示其外壳有电；灰色的电器外壳是表示其外壳接地或接零；线路上黑色表示代表工作零线；明敷的扁钢或圆钢涂黑色。用黄绿双色绝缘导线代表保护零线。直流电路中红色代表正极，蓝色代表负极，信号和警告回路用白色。（二）安全标志安全标志是提醒人员注意或按标志上注明的要求去执行，保障人身和设备安全的重要设施。安全标志一般设置在光线充足、醒目稍高于视线的地方。对于隐蔽工程，在地面上要有标志桩或领先永久性建筑物挂标志牌，注明工程位置。对容易被人忽视的电气部位，如封闭的架线槽、设备上的电气盒，要用红漆画上电气箭头。另外在电气工作中，以提醒工作人员不得接近带电部分，不得随意改变刀闸的位置等。移动使用的标志牌要用硬质绝缘材料制成，上面有明显标志均应根据规定使用。复习题1、电路由那些基本元件组成？2、高低压设备的辅助绝缘安全用具分别有那些？3、高低压设备基本绝缘安全用具有那些？4、一般防护用具包括什么5、什么是安全色？国家对安全色的相关规定有那些？6、安全标志应悬挂在那些地方？
