电气工程常用材料.docx

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电气工程常用材料

电气工程常用材料

第一节常用导电材料及其应用

第二节常用绝缘材料及其应用

第三节常用安装材料

电力系统简介

电力系统简介

■电力系统：

由各种电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。

一、发电厂、电力系统基本知识

该系统由5个环节组成：

发电、输电、变电、配电、用电。

（2）水力发电厂

水流的位能（动能机械能电能

优点：

生产过程简单、易于实现自动化、成本低、无污染。

缺点：

建设投资大、工期长、受气候、水文条件影响大，分丰水期和枯水期。

a堤坝式水电厂

b引水式水电

c抽水蓄能式水电厂

■

■（3）核电厂

■核裂变能→热能→机械能→电能1KgU235=2700t标准煤

■优点：

消耗燃烧少；燃烧时不需

■要空气助燃；容量越大越经济

■缺点：

开停机复杂、有放射性污染。

■如：

浙江秦山核电站（2*60万kw）广东大亚湾核电站（2*90万kw）阳江核电站（2*90万kw）

（4）其它类型电厂

风能、太阳能、潮汐能、地热能

建筑照明及动力供电系统

第一节导线

■导线又称为电线

1）绝缘电线：

具有绝缘包层

2）裸导线

■导体：

一般由钢、铜、铝等金属材料制成

■裸导体规格mm2：

10、16、25、35…..

■绝缘导线规格mm2:

0.75、1.0、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185、240

绝缘材料：

塑料、橡胶

■塑料绝缘导线具有耐油、耐酸、防潮、防霉等特点，常用作500V以下的照明线路。

■例：

BV-2.5铜芯塑料电线，导体截面积为2.5mm2

BLV-4.0铝芯塑料电线，导体截面积为4.0mm2

■橡胶导线具有加工性能好、弯曲性好光老化过程式缓慢等特点

例：

BX-2.5铜芯橡胶电线，导体截面积为2.5mm2

BLX-4.0铝芯橡胶电线，导体截面积为4.0mm2

■BX-16mm2是什么绝缘材料制造的电线？

其导体是什么？

导体的截面为多大？

■BV-16mm2是什么绝缘材料制造的电线？

其导体是什么？

导体的截面为多大？

电缆

■电缆为多芯导线，即在一个绝缘软套内裹有多根相线绝缘的线芯

■电缆的基本结构：

缆芯、绝缘层、保护层

常见电缆型号

（一）

■ZR：

阻燃型

■NH:

耐火型

■VV：

铜芯聚氯已烯绝缘聚氯已烯护套电力电缆

■VLV：

铝芯聚氯已烯绝缘聚氯已烯护套电力电缆

■例：

ZR-VV-4X185+1X95

阻燃型铜芯聚氯已烯绝缘聚氯已烯护套电力电缆，电缆内有4芯185mm2，1芯95mm2

铠装电缆

■VV22-4X185+1X95：

为防止受到机械损伤，而在外层加装钢甲保护层的电力电缆。

（增加电缆的机械强度，提高防侵蚀能力、防一些老鼠撕咬）

常见电缆型号

（二）

■YJV：

铜芯交联聚已烯绝缘聚氯已烯护套电力电缆（简称交联聚已烯铜芯电缆）

■YJLV：

铝芯交联聚已烯绝缘聚氯已烯护套电力电缆

■例：

YJV-4X185+1X95

铜芯交联聚已烯绝缘聚氯已烯护套电力电缆，电缆内有4芯185mm2，1芯95mm2

母线

■用来汇集和分配电流的导体，其截面形状有矩形、管形、槽形等

第二节常用绝缘材料

■塑料、橡胶、电瓷、电工胶

■电瓷是应用于电力系统中主要起支持和绝缘作用的部件

■长石质瓷 　由粘土、石英、长石以2∶1∶1左右的比例配合，经制泥、成型、干燥、上釉、烧制（1200～1400℃）等工序制成。

由于原料来源丰富、价格低廉,能制成大型制品，又具有相当好的电绝缘性能、力学性能、热性能、化学稳定性和耐气候性等特点，在电力系统和电器设备的高、低压绝缘中获得广泛应用，习惯上称为电瓷。

常用安装材料

（一）

金属管（SC）

■水煤气管（SC）：

适用于有机械外力或有轻微腐蚀气体的场所作为敷或暗敷电缆用

■薄壁钢管（KBG）：

又称电线管，其壁较薄，管子内、外壁均涂有一层绝缘漆，适用于干燥场所敷设

■金属软管（CP）：

又称蛇皮管

■图纸表示：

SC套金属管敷设

常用安装材料

（二）

塑料管

■硬塑料管PVC

■半硬塑料管FPC

■图纸表示：

PC套硬塑料管、FPC套半硬塑料管

电工常用成型钢材

■扁钢：

可用来制作各种抱箍、撑铁、拉铁和配电设备的零配件、接地母线及引下线等

■角钢：

用于输电塔构件、横担、接户线中的各种支架及电器安装底座、接地体等

■工字钢

■圆钢

■槽钢

⏹一、照明的种类

⏹正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、装饰照明和障碍照明。

⏹二、照明的方式：

三种

⏹

（1）一般照明——观众厅、会议厅、办公厅

⏹

（2）分区照明——需要提高房间内某些特定工作区的照度

⏹　　局部照明——局限于特定工作部位的固定或移动照明。

⏹（3）混合照明——一般照明与局部照明。

1、白炽灯

（1）原理

白炽灯是最早出现的光源。

即所谓第一代光源，它是将灯丝加热到白炽的程度，利用热辐射发出可见光。

（2）特点：

显色性好，结构简单，使用灵活，能瞬时点燃，无频闪现象，可调光，可在任意位置点燃，价格便宜等

因其极大部分辐射为红外线，故光效最低。

由于灯丝的蒸发很快，所以寿命也较短。

白炽灯的色温约为2400~2900K。

（3）种类

白炽灯的种类很多，有普通型、磨砂型、 漫射型、反射型、装饰型、局部照明灯泡、

水下灯泡等。

2、卤钨灯

（1）原理

白炽灯的钨丝在热辐射过程中蒸发并附着在灯泡内壁，使灯泡射出伪光通愈来愈低。

为了减缓这种进程，通常在灯泡内充以惰性气体以抑制钨丝的蒸发。

（2）特点

它与白炽灯比较，光效提高30％，寿命增长50%。

卤钨灯具有体积小、功率大、能够瞬时点燃、可调光、无频闪效应、显色性好和光通维持性好等特点。

3、荧光灯

（1）原理

荧光灯是所谓第二代光源，它是一种低压汞蒸气放电灯。

4、高压汞灯

（1）原理：

灯管内抽成真空后充入汞和氩气，工作时气体压力为2-6个大气压。

（2）特点

高压汞灯具有光效高、耐震、耐热、寿命长等特点。

5、高压钠灯

（1）原理：

工作原理与荧光灯一样，其灯泡内高有陶瓷放电管，管内充入钠、汞等物质。

（2）特点：

光效高、紫外线辐射小、透雾性能好、光通维持性好、可任意位置点燃、耐震等，但显色性差，平均显色指数为21。

6、金属卤化物灯

金属卤化物灯是近年发展起来的所谓第三代光源，它与高压汞灯类似，但在放电管中除了充有汞和氢气外，还加充发光的金属卤化物（以碘化物为主）。

金属卤化物灯发光效率高、显色性能好、但平均寿命短。

（1）镝灯

（2）钠铊铟灯

常见灯具安装方式

⏹吸顶安装、嵌入式安装、吊链、吊杆安装

灯具的安装应符合下列要求

⏹1 、采用钢管作灯具的吊杆时，钢管内径不应小于10mm；钢管壁厚度不应小于1.5mm。

⏹ 2 、吊链灯具的灯线不应受拉力，灯线应与吊链编叉在一起。

⏹ 3 、软线吊灯的软线两端应作保护扣；两端芯线应搪锡。

⏹4 、同一室内或场所成排安装的灯具，其中心线偏差不应大于5mm。

⏹5、灯具固定应牢固可靠。

每个灯具固定用的螺钉或螺栓不应少于2个；当绝缘台直径为75mm及以下时，可采用1个螺钉或螺栓固定。

⏹6、当吊灯灯具重量大于3kg时，应采用预埋吊钩或螺栓固定；当软线吊灯灯具重量大于1kg时，应增设吊链。

⏹

插座的安装

⏹1、距地面高度不宜小于1.3m；托儿所、幼儿园及小学校不宜小于1.8m；同一场所安装的插座高度应一致。

⏹ 2、车间及试验室的插座安装高度距地面不宜小于0.3m；特殊场所暗装的插座不应小于0.15m；同一室内安装的插座高度差不宜大于5mm；并列安装的相同型号的插座高度差不宜大于1mm。

⏹3、落地插座应具有牢固可靠的保护盖板。

⏹4、当交流、直流或不同电压等级的插座安装在同一场所时，应有明显的区别，且必须选择不同结构、不同规格和不能互换的插座；其配套的插头，应按交流、直流或不同电压等级区别使用。

⏹5、暗装的插座应采用专用盒；专用盒的四周不应有空隙，且盖板应端正，并紧贴墙面。

插座的接线

⏹1、单相两孔插座，面对插座的右孔或上孔与相线相接，左孔或下孔与零线相接；单相三孔插座，面对插座的右孔与相线相接，左孔与零线相接。

⏹ 2、单相三孔、三相四孔及三相五孔插座的接地线或接零线均应接在上孔。

插座的接地端子不应与零线端子直接连接。

开关的安装

⏹1、开关安装的位置应便于操作，开关边缘距门框的距离宜为0.15~0.2m；开关距地面高度宜为1.3m；拉线开关距地面高度宜为2~3m，且拉线出口应垂直向下。

⏹2、 并列安装的相同型号开关距地面高度应一致，高度差不应大于1mm；同一室内安装的开关高度差不应大于5mm；并列安装的拉线开关的相邻间距不宜小于20mm。

⏹3、安装在同一建筑物、构筑物内的开关，宜采用同一系列的产品，开关的通断位置应一致，且操作灵活、接触可靠。

消防设备线路明敷时要套在喷涂有耐火涂料的钢管内；

暗敷时管线要埋在30mm不燃料层内

建筑照明及动力供电系统

断路器------微型断路器（微断）（63A以下）

断路器------塑壳断路器（1250A以下）

框架式断路器

低压断路器

■可接通和断开电路之用，并作为配电线路和电气设备的过载、欠压、失压和短路保护之用。

当线路发生上述故障时，能自动断开线路

低压断路器型号

■有三相、单相之分

■HUM18-63/1P-40A（单相）

NB1-63/3P-50A（三相）V

如有漏电保护功能的型号：

HUM18LE-63/1P-40A

NB1L-63/3P-50A

■照明配电系统的一般要求

■

（1）照明供电电压一般采用220V，若负荷电流超过40A时，应采用380V电源；

■

（2）在触电危险较大的场所，所采用的局部照明，应采用36V及以下的安全电压。

■（3）照明系统的每一单相回路，线路长度不宜超过30m，电流不宜超过16A，灯具为单独回路时数量不宜超过25个。

（大型的建筑物不超过25A，光源数量不宜超过60个）

■（4）插座与照明应单独设回路

■（5）电炊、电热水器、空调应单独回路

室内线路敷设

照明线路一般套PVC管暗敷于天面；插座线路一般套PVC管暗敷于地板

电气竖井

电缆在垂直干线上的走道

放射式混合式

树干式

1、放射式

■优点：

专用线，用户之间互不影响，供电可靠性较高。

■缺点：

干线较多，投资较大。

2、树干式：

■优点：

减少线路有色金属消耗量，投资小。

■缺点：

干线故障检修，所有负荷全部停电。

3、混合式：

放射式和树干式的综合应用。

■小户型3~4KW、两房三房一厅5~6KW、大户或楼中楼7~8KW

室内配电所的布置

变压器

■变压器是用来变换电压等级的设备

■按绝缘材料分为干式变压器和油浸式变压器

■电力系统的组成？

■低压断路器的作用？

■NB1-63/3P-16A是三相还是单相微型断路器？

是多少安的断路器？

是漏电型的吗？

■变压器的作用？

按绝缘材料分类可分为哪两类？

■请画出配电方式的放射式、树干式、混合式的示意图。

防雷接地原理

接地系统 接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷，最终都是把雷电流送入大地。

因此，没有合理而良好的接地装置是不能可靠地避雷的。

接地电阻越小，散流就越快，被雷击物体高电位保持时间就越短，危险性就越小。

对于计算机场地的接地电阻要求≤4欧姆，并且采取共用接地的方法将避雷接地、电器安全接地、交流地、直流地统一为一个接地装置。

如有特殊要求设置独立地，则应在两地网间用地极保护器连接，这样，两地网之间平时是独立的，防止干扰，当雷电流来到时两地网间通过地极保护器瞬间连通，形成等电位连接。

为使雷电流迅速导入大地以防雷止雷害为目的的接地叫做防雷接地

建筑物的防雷组成：

接闪器、引下线、接地装置

（一）接闪器：

专门用来接受雷闪的金属物体。

　　引来雷电流，通过引下线和接地装置导入大地，使接闪器下面一定范围内的建筑物免遭直接雷击。

　　1.避雷针

　　2.避雷带或避雷网

　　3.避雷线

■一类防雷：

避雷针或网格不大于5m×5m或6m×4m的避雷网

■二类防雷：

不大于10m×10m或12m×8m的网格

■三类防雷：

不大于20m×20m或24m×16m的网格

在易遭雷击的屋角、屋脊、女儿墙、屋面四周的檐口设25×4mm2的镀锌扁钢或φ12的镀锌圆钢避雷带，并在屋面设置不大于10m×10m（一类建筑）、15m×15m（二类建筑）、20m×20m（三类级建筑）的25×4mm2的镀锌扁钢的网格，与避雷带相连，作为防直击雷的接闪器。

凸出屋面的物体，沿四周设避雷带；在屋面接闪器保护范围之外的物体，包括其低层的群房都应装设避雷带；屋面上的金属物体应与屋面避雷带相连。

引下线

■优先考虑利用柱或剪力墙中钢筋，当柱内钢筋直径为16mm及以上时，应利用其中两根绑扎或焊接作为一组引下线；当柱内钢筋直径为10mm及以下时，应利用其中四根绑扎或焊接作为一组引下线。

■沿外墙明敷时：

引下线截面加大一级。

明敷引下线

■采用人工引下线应在1.7m左右设引下线断接卡，以便测量接地电阻。

■利用柱内钢筋作为引下线时，顶部及室外离地0.3m处各预埋与主筋相连的钢板，上部与避雷带相连，下部用作外形接地极或测量接地电阻用。

接地装置

在高层建筑中，推荐利用柱子、基础内的钢筋作为引下线和17接地装置。

主要优点：

（1）接地电阻低。

（2）电位分布均匀，均压效果好。

（3）施工方便．可省去大量土方挖掘工程量。

（4）节约钢材。

（5）维护工程量少。

断接卡子（测量接地电阻用）

■接地体埋入地中并直接与大地接触的金属导体

人工接地体、自然接地体

人工接地体

■垂直埋设和水平埋设两种

■常用的垂直接地体：

直径50、长2.5的钢管或┖50X5的角钢。

常用的水平接地体：

直径大于10mm的圆钢或截面积大于100mm2，厚度不小于4mm的扁钢。

■简答：

防雷装置的组成。

■简答：

接闪器的作用和类型；引下线的作用宜采用什么材料做引下线？

接地装置的作用？