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电气内部培训讲义 电气部 2006.05.29 一、电工基础 1、导体、绝缘体和半导体 导体:在常温下就存在大量自由电子、具有良好导电能力的物体,称为导体.如各种金属和碳等. 绝缘体(非导体):在常温下具有极少的自由电 子、导电能力很差或几乎不导电的物体,称为绝 缘体.如橡胶、云母、陶瓷、玻璃等. 半导体:这类物质在常温下具有的自由电子数 量介于导体和绝缘体之间,因而导电能力也介于 导体和绝缘体之间.如硅、锗、硒等. 2、电路及其基本物理量 电路:电流经过的闭合路,称为电路.一个简单 的基本电路,必须由电源、 负载和连接导线组成. 电路基本物理量 (1)电流:电荷有规则的定向运动,就称为电流. 人们将正电荷运动的方向规定为电流的方向.电 流的大小用电流强度(简称电流)I表示.单位为安 培,用A表示. (2)电压:电路中任意两点的电位差,称为电压. 单位为伏特,用V表示 (3)电阻:导体对电流通过时所呈现的阻力,称为导 体的电阻,用R表示.电阻的基本单位为欧姆,用Ω 表示. 电路的基本定律 (1)部分电路欧姆定律:德国物理学家欧姆研究了电路中电流、电压、电阻之间的关系,从大量的试验得出:通过部分电路的电流I和该电路两端电压U成正比,与电路的电阻R成反比.这就是部分电路欧姆定律,用数学表示为: I=U/R 式中,U的单位为伏特,R的单位为欧姆,I的单位 为安培. (2)全电路(闭合电路)欧姆定律 实验证明:通过闭合电路的电流I与电路中电源的 电动势成正比,与电路中总电阻成反比,这就是全 电路欧姆定律.用数学式表示为: I=E/r+R 式中E——电源电动势 r ——电源内部电阻 R——外电阻(负载电阻) 即电流具有做功的能力，电流所做的功称为电 功。电功可用下式计算：A=QU=UIt 式中：U为电压，单位为伏特；I为电流，单位 为安培；t为时间，单位为秒；A为电功，单位 是焦耳（瓦特·秒） (2)电功率 电流所做的功和完成这些功所用时间的比值， 称为电功率，它表示电流做功的快慢程度。电 功率可用下式计算：P=A/t=UIt/t=UI 式中：P为电功率，单位为焦耳/秒，即瓦特 （用W表示），简称瓦； 电功率还可表示为：P=UI=U2/R=I2R 若已知用电设备的功率和用电时间，也可求电 功，即：A=Pt 电功的单位还有千瓦小时，称为度，亦即： 1度=1千瓦小时（KWH） 二、常用元件简单说明 自动开关 自动开关又称自动空气开关或自动空气断路器,是一种可自动切断故障线路的保护开关,当电路中发生过载、短路、失压等故障时,能自动切断电路(自动跳闸).在正常情况下,也可用来不频繁地接通和断开电路以及控制电动机的起动和停止. 自动开关具有动作值可调整,兼具过载和短路保护两种功能,分断能力强以及动作后一般不需要更换零件等优点,因此应用比较广泛. 断路器 正常运行时,接通或切断负荷电路,在短路故障时,利用继电器保护装置,能自动迅速切断过负荷或短路电流,以防止扩大事故范围. 断路器工作性能的好坏,直接影响供配电系统的安全运行,为此,要求断路器具有相当完善的灭弧装置和足够大的灭弧能力. 负荷开关 负荷开关是用于接通和断开负荷电流的开关设备,若装有热脱扣器,在过负荷情况下也能自动跳闸.但因其灭弧装置简单,故不能开断短路电流.在一般情况下,负荷开关与高压熔断器串联,借助熔断器切除短路电流. 运行中应注意的事项: 1、负荷开关多次操作后,将逐渐损伤灭弧能力降低,甚至不能灭弧,造成接地或相间短路事故,因此必须定期停电检查灭弧腔的完好情况. 2、完全分闸时,闸刀的张开角度大于58°,以起到隔离开关的作用. 3、合闸时,负荷开关主触头的接触应良好,接触点没有发热现象 4、负荷开关的绝缘子和操作连杆表面应没有积尘,外伤,裂纹,缺损或闪路痕迹. 5、负荷开关必须垂直安装,分闸加速弹簧不可拆除. 熔断器按结构分为开启式,半封式和封闭式.开启式熔断器在熔体熔化时没有限制电弧火焰和金属熔化粒子喷出的装置.半封闭式熔断器的熔体装于管内,端部开启,使熔体熔化时的电弧火焰和金属熔化粒子喷出有一定的方向.封闭式熔断器的熔体完全封闭在壳体内,没有电弧和金属熔化粒子的喷出. 接触器能接通和断开负荷电流,但不能切断短路电流,因此常与熔断器,热继电器等配合使用. 接触器有交流接触器和直流接触器两类,两者都是利用电磁吸力和弹簧反作用力,使触头闭合