高压电工上岗读本.docx
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高压电工上岗读本
第一章
一．1电工的分类：
1.外线电工：
架空线路、室外变配电装置、电缆线路的安装、维修、维护、及检修运行
2.内线电工：
室内变配电装置、低压动力、照明电路、电气设备的安装、维修和维护。
3.维修电工：
电器设备、元件、照明装置及线路的维护保养和检修，一般故障判断处理，更换设备元件及线路，一般电气设备的安装。
4.运行值班电工：
变配电装置及线路的监视、控制、调整、记录、分析，掌握运行状态及技术参数，提供检修依据。
进行倒闸操作，更换小型部件，处理紧急事故。
5.调整试验电工：
电气设备、元件及线路或者整个电气系统的试验调整、试车、试车运行
6.电机维修工：
维修烧损电机，水泵等，使其正常运行。
7.电气仪表工：
各类电工仪表、电能表及继电保护等的检修、调整、维护和安装等。
就是每天巡视仪表、设备是否出现问题，或者更换线缆等。
8.弱点电工：
是各种以ma、mv为单位的各种模拟信号、数字信号，音频、视频、射频信号为传输主导电流的电气（电子）设备，及线路的安装调试和维护运行（各种广播、有线电视、防盗保安、火灾自动报警、及消防和微机网络及信息平台、设备监控、智能建筑、多表运行传输）
9.无线电工：
无线电的接受，发射和安装、调试运行及维修。
10.自动化仪表工：
专门从事自动化仪表装置及温度、压力、流量、物理、机械等的非电量的测量、调整、控制、计算、分析和转换等，并负责线路的安装、测试、维护、校验。
11.专业电工：
各种专业部门的电工（铁路、航空、汽车等的电工）
12.特种电工：
负责国防、军事、警务等特种作业、或各部门的设备、装置和器械及其产品制造中的电气及电子设备的安装调试、维护修理。
一．2电压等级的划分
1.电力网是由各种电压等级的输电线路和各种类型的（变电所）连接的网络
2电力网按其在电力系统中的作用可以分为输电网和配电网。
3.输电网是电力系统的骨架，是以高压甚至超高压将发电厂和各变电所连接起来的。
配电网是将电能送到用户中的网络，配电网可以分为高压配电网（电压在35kv以上的）、中压配电网（指10kv、6kv等电压）低压配电网（指380/220v的电压）。
4高压是指电气设备对地电压在250v以上者
低压试电气设备对地电压在250v及以下者
特别注意：
这里的高压和低压是指的对敌电压，我们平时用的交流电压380/220并不是高压，由于其供电系统采用的是三相四线制供电的方式，中心点直接接地，380v指的是火线之间的电压，并不是对地电压，而对地电压是220v，因此，我们平时用的是低压。
低压电器：
用于交直流电压为1200v及以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器。
安全电压是指人较长时间接触而不出现触电事故的电压
工频安全电压规定了五个安全电压：
6v：
用于水下工作的照明灯。
12v：
用于特别潮湿的场所及金属容器内使用的照明灯
24v、36v用于一般场所的安全灯或手提灯。
42v：
用于三类手持式电动工具。
高压供电和低压供电的区别：
1.中性点接地方式不同：
10kv高压供电系统采用的是中性点不直接接地系统，而380/220的供电系统采用的必须是中性点直接接地系统
2.供电方式不同：
10kv供电系统采用的是三相三线制供电系统，而380/220的则采用的是三相四线制的供电系统。
3.10kv高压配电柜中的主进柜采用的是下进线，俗称倒进火，即刀带电。
什么叫做PEN线：
PE是保护零线，E是工作零线，PEN则是指工作零线兼做保护零线。
由变压器中性点引出，并且与大地零电位相连接而引出的线叫做零线。
工作接地：
变压器二次侧中性点直接接地成为工作接地，按规定其接地电阻不得大于4欧。
我们知道10kv采用的是中性点不直接接地的供电系统，那为什么380/220的必须采用中性点直接接地的系统呢？
在380/220的供电系统中，中性点直接接地：
火线与地之间的电压将是220v，如果任意一条火线着地的话，都会造成短路，此时会造成开关跳闸和熔断器熔断。
如果中性点没有直接接地的话，那么如果任意一相的火线掉在地上的或，其余两项对地电压将不是220v，而变成了380v（相当于火线与火线之间的电压），那么大地便带上了380v的电压，人在地上就相当与踩在了火线上，这是不安全的。
二次侧直接接地的另一个重要意义就是可以降低低压侧电气设备的绝缘水平。
10kv高压供电系统采用中性点不接地系统，即使中性点通过消弧线圈接地，仍属于不接地系统。
也就是说只要不是直接接地就是不接地系统。
采用不接地系统供电可以避免由于系统中的一相接地造成故障跳闸，以至影响供电系统的正常运行。
然而在中性点不接地的系统中，发生一相接地故障时，如果接地相属于金属性接地，接地相的相电压等于零，另外为接地的两项的相电压将升高根号下3倍。
即由5.8kv升到10kv，这威胁到设备的绝缘还可能由于绝缘击穿造成另一相接地，从而引发相间短路故障。
1.21.3磁场的基本物理量
电磁学基本物理量
磁感应强度B：
表示空间某点磁场强弱和方向的物理量。
定义：
单位正电荷q以速度v向垂直于磁场的方向运动时，所受到的机械力
Si制单位（国际制单位）：
特斯拉，简称特（T）
CGS制单位：
高斯（Gs）
单位换算：
1T=104Gs=Wb/m2
磁通量¢（磁通，用¢表示）：
穿过该截面磁力线的总数。
穿过某一截面S，磁感应强度矢量的通量。
在均匀磁场内，¢=BS
单位是Wb，
磁场强度H：
等于单位长度上的磁动势（F=IN（I是指流过线圈的电流，N是指线圈的匝数））。
定义：
介质中某点的磁感应强度B和介质的导磁率u之比
单位：
A/M
导磁率u：
表示物质的导磁性能，在真空中，u=4∏*10-7H/m
相对导磁率ur：
把此行材料的导磁率与非磁性材料（通常指真空）的导磁率之比
几种常用磁性材料的相对导磁率
铁磁材料名称
相对导磁率ur
铸铁
240~400
铸钢
510~2200
硅钢片
7000~10000
坡莫合金
20000~200000
铝硅铁粉芯
2.5~7
用于1MHz以下的镍锌铁氧体
300~5000
用于1MHz以上的镍锌铁氧体
10~1000
铁磁物质的磁化和磁滞回线
磁化曲线及磁饱和性：
1.磁性材料的B-H磁化曲线：
当铁心线圈的励磁电流I从零增大时，磁性材料被磁化力（磁场强度H）磁化产生磁感应强度B，B随H变化的曲线。
B
H
0
C
D
磁化曲线分为三段：
0C段：
B随H成正比增加；CD段;B随H的增加缓慢下来，此段为磁化曲线的膝部，为电动机和电器的磁密工作范围；D点以后达到饱和。
磁畴：
磁性材料内的分子围绕原子核运动而产生分子电流，分子电流产生磁场，形成许多具有磁性的小区域，这些小区域称为磁畴。
磁性材料在没有受到外磁场作用时，磁畴排列混乱，没有磁畴。
在外磁场作用时，磁畴趋向与外磁场方向一致，便产生一个很强的与外磁场方向相同的磁化磁场。
使磁性物质内的磁感应强度大大增加。
在一定的磁场强度范围内，磁性材料的相对磁导率u》1.
为什么利用优质的磁性材料可以使同意容量的电动机和变压器体积和重量大大减小？
有铁芯的线圈达到一定的磁通和磁感应强度所需要的磁化力比没有铁芯的要小。
磁滞回线及磁滞性
磁场强度H到达零时，磁感应强度还没有到达零值。
这种磁感应强度B滞后于磁场强度H变化的性质称为磁性材料的磁滞性。
剩磁感应强度Br：
当磁场强度等于零时，铁芯中保留的磁感应强度。
要使励磁消失，必须改变励磁电流方向，以得到反向的磁场强度（图中oc和of）。
矫顽力Hc：
使磁感应强度B等于零的磁场强度H的值称为矫顽力
铁磁材料分类：
按用途不同可以分为三类：
硬磁材料；软磁材料；距磁材料。
硬磁材料：
得使用较强的磁场才能使其磁化，而且不退磁，剩磁较强，磁滞回线较宽。
所需矫顽力较大。
典型的硬磁材料：
钴钢、碳钢。
软磁材料：
特点：
导磁率很大，而剩磁和矫顽磁力都很小。
易被磁化，也易被去磁。
磁滞回线窄而长。
典型的软磁材料：
硅钢片，铸铁。
坡莫合金。
硅钢片主要用来制作发电机、变压器的铁芯，坡莫合金主要用来制作小型变压器、高精度仪器（灵敏继电器，磁放大器）
矩磁材料：
特点：
在很弱的外磁场作用下就可以被磁化，并且达到饱和。
当去掉外磁场后，磁性仍然可以保持与磁饱和状态相同。
磁路：
磁力线相对集中通过的路径。
励磁电流：
线圈中通过的用于建立磁场的电流，该线圈则称为励磁线圈。
磁动势：
励磁电流和励磁绕组匝数的乘积
零线的作用及零线短线的后果：
变压器二次侧中性点直接接地称为工作接地。
由于中性点直接与大地零电位相连，因此引出的中性线称为零线。
即TN-C系统（三项四线制供电系统）
供电系统中零线的主要作用：
1.在三项不平衡系统中，零线导通不平衡电流流回中性点，从而使系统的线电压和相电压基本上平衡。
2.当采用零线接地保护的电气设备绝缘损害而碰壳的时候，短路电流将通过零线而构成回路，由于零线的阻抗很小，将产生很大的电流，使保护装置迅速的动作。
以切断电源。
3.；零线还是单相220v电气设备的电源回路。
零线断线的后果：
1当零线上的A点断线的时候，断线以后的单项负载，火线和零线都带点，不过没有电压，电气设备不能正常工作。
2当零线在B点断线的时候，串接在B相和C相的单项负载相当于串接后接入了B和C两相上。
使负载小的B相电压高。
负载大的C相电压低。
3零线在C处断线的时候，由于没有零线导通不平衡电流，为了维持三相电流的向量和为零，其中性点必向负载大的C相位移，即负载大的C相电压低，而负载小的A相电压则高。
造成不平衡。
4零线一旦断线采用保护接零的电气设备将起不到保护作用
在低压三相四线制供电系统（380/220）中,由于单项负载的存在，造成三相负载不平衡。
为了保证零线的安全性和可靠性，规程中规定：
1..Y，yno接线的变压器其零线电流不得超过额定电流的25%。
2.主干零线上不得装设开关和熔断器。
3.零线的截面不得小于相线截面的1/2.
4.零线的一处或者多处应做好重复性接地。
2.12接地电阻表
2.12.1接地电阻表的结构和工作原理
接地电阻测试仪器又称接地电阻表和接地摇表，主要用于测试各种装置的接地电阻值，还可以测量不超过其范围的低值电阻。
四接线端钮的接地电阻表还可以测量土壤的电阻率。
ZC-8型接地电阻表由手摇交流发电机G，相敏整流放大器，电位器RS,电流互感器TA,检流计及量程转换开关组成，全部密封在铝合金铸造的外壳内，
仪表附件有辅助接地极探测针两个，测试导线三根，分表为5m，20m，40m。
ZC-8型接地电阻表有两种：
三接线端钮的
其档得倍率为x1的测量范围为0~10，x10档的测量范围为0~100，x100的为0~1000
X1挡的最小分度值为0.1欧。
四接线端钮的如下
X0.1挡的测量范围为0~1………………………………………x0.1挡的最小分度值为0.01
在实际应用中，一般把P2，C2短接，即相当于三接线端钮的E.
三接线端钮的测量范围大，但是精度低。
测量时仪表的接线端E（或P2，C2）与被测接地极连接，端钮P（或是P1）与电位辅助接地探针连接。
C（或者是C1）与电流辅助接地探针连接
两个辅助接地探针分别与接地极的距离为20m，40m。
并且埋入土壤中。
摇测接地电阻时，电流I1从手摇发电机G流出经电流互感器TA的一次绕组，被测接地极，大地，电流辅助接地探针，流回发电机。
由电流互感器二次绕组产生的电流I2接于电位器RS,,当检流计的指针偏转时，调节电位器RS可动触头B,使其达到平衡（即表针与中心刻度线重合）此时E和P之间的电位差与电位器RS上的B与O之间的点位差是相等的，因此如果表针所指刻度盘的数值为n时，则乘以倍率就是被测电阻的阻值。
检流计是磁电系仪表，所以设有相敏整流放大器，以便把交流电转变为检流计所需要的直流电。
电容C用来隔断大地中的直流杂散电流。
测量接地电阻为什么要采用交流电源呢？
土壤中的导电主要是依靠土壤电解质的作用，如果采用直流会产生极化电动势。
2.12.2接地电阻表使用前的检查和实验
1外表检查，
2.仪表放平，检查指针是否与仪表中心刻度线重合，相当于仪表的机械调零
3.仪表的短路实验：
在最小量程进行挡检查仪表的准确度，
将仪表的接线端钮C1、P1、P2、C2（或CPE）用裸铜线短接，摇动仪表后，仪表左偏，边摇边调整标度盘旋钮，当指针与中心刻度线重合时，指针应指表读盘上的零。
即指针、中心刻度线、表读盘上的零刻度线，三位一体成直线。
4.仪表的开路实验：
用大量程进行检查仪表的灵敏度，
将仪表的四个接线端钮中的C1和P1、P2和C2分别短接；三接线端得只把C和P短接便可以了。
轻摇仪表，指针右偏。
在不同的档位时，指针偏转角度不一样，以倍率最小（x0.1挡），偏转角度最大，灵敏度最高。
为了防止使用最小量程时把摇表摇坏，所以，一般不做开路实验。
2.12.3遥测前得准备工作
1.与被测接地极连接的电器设备断开，并采取相应的安全技术措施。
2拆开被测接地极与设备接地线连接处预留断开点，（该处一般为螺栓连接），并打磨干净，以减少接触电阻。
3准备好各种用具（接地电阻表、测试线、辅助接地极（又称探测针）、）和必要的电工工具和锤子。
2.12.4正确的接线
1.5米接地线：
P2、C2（或E）及被测接地极；20米：
p1或p及电压辅助接地极；40米测试线：
c1或c及电流辅助接地极。
2实际接线
2.13．1电能表
电能表的分类：
按其结构不同分为单相电能表（DD型）,三相三线电能表（DS型）、三相四线电能表（DT）.有功电能表。
和DX型无功电能表。
单相表有DDY90C、DDSY33、DDSD719.三相电能表：
DSSD719，DTSD719.其中DSY90C为机电式预付费单相电能表。
DDSY33电子式预付费单相电能表，都属于磁卡表，均需购电插卡后才可以使用。
2.13.2主要技术性能
1.准确度等级：
根据国家规定，有功电能表准确度等级为0.5级、1.0级、2.0级。
无功电表的准确度等级为2.0级和3.0级。
在额定电压，额定电流。
额定频率和功率因数等于一的情况下0.5级和1.0级得三相电能表工作3000小时，其他等级电能表工作3000小时后，其基本误差应符合原来的准确度等级要求。
2.负载范围
指电能表所允许通过的最大电流值。
如电能表铭牌上标明5（10）A.是指电能表的标定电流为5A,额定最大电流为10A.（是标定电流的两倍。
）
现在生产的宽负载电能表，如DT862-4，DT862-6，它的最大电流一般为标定电流的四倍
3.灵敏度
电能表在额定电压，，额定频率，功率因数等于1的情况下，负载电流从零逐渐地增大，只有当电流达到一定值的时候才能使圆盘不停地转动。
这个能使电能表开始不停转动的最小电流（）与标定电流的百分比。
对灵敏度的技术要求：
这个最小电流不应大于电能表标定电流的0.5%，对于3级得无功电能表不应大于1%。
如果标定电流为5A的2.0级单相电能表，这个最小电流不应大于0.025A。
即负载功率相当于5.5W.
4.潜动
电能表的电流等于零时，电能表的圆盘仍然缓慢转动的现象。
规定：
电能表线的电流线圈中的电流为零时起，加在电压线圈上的电压为额定值的80%~110%时，该电能表的圆盘转动不应超过一整圈。
5常数
在额定工作状态下，每度电（kwh或kvarh）圆盘转动的圈数。
REV/KWh或者R/KWh.
圆盘转动的快慢与负载的大小有关，同时还与电能表的常数有关。
6功率损耗
电流线圈中没有电流的时候，在额定电压额定频率的情况下，单相电能表电压线圈或三相电能表的单个电压线圈中所消耗的功率。
7工作位置
电能表安装时的倾斜角不应大于1.
2.13.3电能表的结构
机械式电能表结构简单，转动力矩大，不易受外界磁场的影响，过载能力强。
1驱动元件（又称电磁元件）：
驱动元件是由电压线圈，电流线圈和铁芯组成
电压线圈的圈数多，线径粗，阻值大，与电路并联连接，电流线圈的匝数少，线径细阻值大，串联在电源和负载之间。
2转动元件（简称转盘）
电能表与指示仪表的不同之处是电能表的转角不受限制，因为它没有产生反作用力矩的游丝
转动元件主要由铝制圆盘和转轴组成。
转轴上有传递转速的蜗杆，圆盘转动带动转轴上的蜗杆与蜗轮与计数器啮合。
单相电能表有一个转盘，三相电能表有两个转盘。
3计度器（俗称字车）
通常采用的滚轮式计度器一般有五位数字，电能表上的计数器所显示的数值并不是转盘所转的转数而是指所消耗的电能的度数，kwh。
4制动元件（又称制动磁铁）
由永久磁钢组成，其作用就是当铝盘转动时产生制动力矩，由于制动力矩的方向总是与圆盘的转动力矩的方向相反，从而使圆盘的转速和被测功率成正比。
5轴承
作用就是用来支撑转轴的。
电能表的工作原理
电压线圈加上电压的时候，线圈内产生励磁电流——铁芯中产生交变磁通——励磁磁通分为两部分，一部分穿过圆盘由回磁板构成回路（即产生转矩的磁通），另一个不穿过圆盘，非工作磁通，不产生转矩
电流线圈流过负载电流，两次穿过圆盘，穿过铝制圆盘的磁通有三个，一个电压工作磁通，和两个电流工作磁通，三个磁通在圆盘中感应出三个涡流，三个涡流和三个交流磁通相互作用残生转动力矩，
其转动力矩的大小和负载的有功功率成正比。
圆盘转动后切割制动磁铁的磁力线，在圆盘中产生制动力矩，制动力矩的方向和转动力矩的方向相反，制动力矩的大小正比于圆盘的转速，当转动力矩和制动力矩的大小相等时，圆盘就保持匀速转动，并带动计数器计数。
2.14三相电子式多功能电能表
2.15单臂电桥的工作原理
直流单臂电桥的准确度等级为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、2.0级。
电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。
直流电桥主要用于测量电阻，可以分为单臂电桥和双臂电桥，单臂电桥用于测量1~106欧的电阻，双臂电桥用于测量1欧以下的电阻。
交流电桥有电感电桥、电容电桥、以及多功能的万用电桥。
单臂电桥原理
接通按钮SB，调节桥臂标注电阻R2、R3、R4.使检流计P的指示为零。
电桥C、两点之间的电位是相等的，
I2R2=I3R3
I1RX=I4R4
由于检流计的指示为零，所以I1=I2，I3=I4两者相比便得RX=R2/R3XR4.
R2/R3称为比率臂，R4称为比较臂使用时可根据电阻选好比率臂，然后调节比较臂的电阻值，使检流计的指示为零。
比较臂的数字乘以比率臂的倍率就是被测电阻的阻值。
单臂电桥的内部接线，
8.8接地与接零
8.8.1工作接地
在低压380v/220v三相四线制和三相五线纸供电系统中，都是采用中性点直接接地方式，这个接地叫做工作接地，其接地电阻不得大于4欧。
8.8.2重复接地
在TN供电系统中除了变压器的中性点直接接地外，零线必须做重复接地，重复接地是指零线（PEN线，PE线）的一处或者多处通过接地体与大地做良好的金属连接。
重复接地电阻一般不大于10欧。
采用TN保护接零系统中零线应在何处进行重复接地？
1，架空配电线路干线每隔1米处和分支线的终端
2.架空线路或电缆线路引入车间或大型建筑物的进线处
重复接地可在第一接触物或电源进线柜处。
3采用金属管配线时，应把金属管接零后做重复接地。
4.做防雷保护的电气设备必须同时进行重复接地，同一电气设备的重复接地可使用同一接地体。
8.8.3保护接地
电气设备的外壳与接地体连接
采用保护接地的电气设备，一但设备绝缘损坏发生碰壳，漏电电流可以通过接地装置向大地流散。
从而降低了设备外壳的对地电压。
保护接地的接地电阻一般不大于4欧。
8.8.4保护接零
设备的金属外壳与变压器的中性点引出的零线相连接。
采用保护接零的电气设备一旦绝缘损坏碰壳时，由于设备的外壳与零线相连接，可以形成很大的短路电流。
从而使保护装置动作。
电源侧中性点必须进行工作接地，其接地阻值不应大于4欧。
零线应在规定地点进行重复接地，其接地电阻不应大于10欧。
零线上不得装设熔断器和开关
主干零线的截面积不小于相线截面的1/2.
三相五线制的保护零线（PE线）的截面不应小于相线截面。
不准将三眼插座上接电源工作零线的孔与保护零线的孔接在一起。
8.8.5防雷接地
1Y,yno接线的配电变压器的二次侧为架空线路时，应在低压侧装设避雷器。
2避雷针，避雷线的上下不应悬挂低压导线。
8.10绝缘杆绝缘手套的使用
8.10.1基本绝缘安全用具：
绝缘强度可以抵抗运行电压
高压基本安全用具：
高压验电器，绝缘夹钳，绝缘杆，绝缘棒
低压基本安全用具：
低压验电器，绝缘手套及装有绝缘柄的工具。
辅助绝缘安全用具绝缘强度不足以抵抗运行的电压
高压辅助安全用具：
高压绝缘手套，绝缘靴，绝缘台和绝缘垫
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