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 ；U2 =IR2；U3 =IR3所以总电压为U =IR1 +IR2 +IR3 =I（R1R2R3） = IRR =R1R2R3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，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： ； ；因为总电流所以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。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），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，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）。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