电工

**章电工入门 在我们生活中，因为有了电才显得那么美好！各种家用电器才能为我们照明，帮我们洗衣、做饭、打扫卫生、保存食品，给我们送来信息。通过本章的学习，学员能够认识电工工作，了解电工基本知识，为从事电工岗位打下基础。 **节认识电工 一、电工的工作任务 电工的基本工作任务见表1-1。 表1-1电工的工作任务 工作任务图示 输配电线路的架设、维护、检修；变配电装置的维护和检修 电气设备的安装、调试、运行、维护、检修 配电箱、照明及拖动线路的安装、维护及维修 对电工工具、量具的检测和校验 安全用电、节约用电的宣传 触电急救 二、电工从业基本要求 电工属于特种工种，因此国家对从事电工职业的人员有着较严格的要求。 （1）年满18周岁，具有良好的思想素质和职业道德。 （2）身体健康，无妨碍从事本职工作的病症和生理缺陷。 （3）具有不低于初中毕业的文化程度。 （4）必须经过专业培训，熟练掌握电工作业安全技术、电工基础理论和专业技术知识，具有实际操作经验。 （5）培训期满后，由地、市及以上劳动保障部门或指定的单位进行考核，取得合格证后方准定岗作业。 第二节电工基本知识 一、电能的生产、输送、变换和分配 发电方法主要有火力发电、水力发电、核能发电等。此外，太阳能发电、风力发电、生物质能发电、地热发电、潮汐能发电等技术也正在被研究和利用。在我国用于工业和民用的电能一般都是由发电厂生产，经过输配电系统输送到用户。发电厂发出电能的电压一般都在22 kV以下，由于低电压远距离输电会损耗大量的电能，因此需要经过升压变压器升高到35~500 kV输送。输电距离越长，输电电压就要越高。当电能输送到目的地后，需要经过两次降压，将电压降至6~10kV,输送到配电变压器，然后配电变压器再将电压降至220/380 V后，输送到用户。 二、交流电的基本知识 与干电池、蓄电池等直流电源不同，电厂向用户提供的是交流电。交流电与直流电的根本区别是:直流电的方向不随时间的变化而变化，交流电的方向则随时间的变化而变化。图1-1所示为输送到用户的220 V单相正弦交流电的波形图，通过分析波形图，了解交流电的特性，为今后学习交流电的使用打下基础。 图1-1单相正弦交流电的电压波形 由图1-1可以看出，单相正弦交流电压随时间成正弦规律变化，其数学表达式为 u=2202sin(100πt)V 1单相正弦交流电的周期、频率 (1)周期。交流电每重复变化一次所需的时间称为周期，用符号T表示，单位是秒(s)。如图1-1所示，周期为002 s。 (2)频率。交流电在1s内重复变化的次数称为频率，用符号f表示，单位是赫兹(Hz)。根据定义可知，周期和频率互为倒数，即: f＝1T或T＝1f 图1-1所示正弦交流电的频率f=1002=50 Hz。我国动力和照明用电的标准频率为50 Hz (习惯上将其称为工频)。 2正弦交流电压的*大值和有效值 (1)正弦交流电压的*大值。正弦交流电压在一个周期所能达到的*大瞬时值称为正弦交流电的*大值，用Um表示。由图1-1可知，输送到用户的单相正弦交流电压的*大值为2202 V。 (2)正弦交流电压的有效值。因为交流电压的大小是随时间变化的，所以在研究交流电的功率时，通常用有效值表示。有效值是这样规定的:将交流电和直流电加在同样阻值的电阻器上，如果在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流电的大小叫作相应交流电的有效值(图1-2)，交流电压的有效值用U表示。正弦交流电压的有效值和*大值之间的关系为: U=12Um 图1-2交流电的有效值 输送到用户的单相正弦交流电压的有效值U=220 V。 3相线、中性线和地线 进户的两条输电线中，有一根带电的导线称为相线(俗称火线)，文字符号为L;另外一根不带电的导线称为中性线，简称中线(俗称零线)，文字符号为N，火线与零线共同组成供电回路，如图1-3所示。 图1-3相线与中性线 为了保证用电安全，防止触电事故的发生，常常再用一根导线(地线)把电气设备或电器的外壳可靠地连接到大地上，地线的一端是在用户区附近的深埋于地下的金属导体，另一端与各用户的地线接点相连，起接地保护的作用，多数家用电器都要求有接地线。 220 V电源线的相线一般为红色或棕色；中性线为蓝色、绿色或黑色；接地线为黄绿色相间。 三、简单交流电路 图1-4所示为指示灯(或白炽灯)电路，已知白炽灯的电阻为R，其两端所加电压U=220 V。 图1-4白炽灯电路 1电流与电压的关系 在纯电阻电路中，交流电路的电流、电压和电阻之间的关系符合欧姆定律，即: I=UR 2电功 电流流过负载，负载就把电能转换成其他形式的能(如热能、光能、力学能等)，电流就做了功。电流所做的功叫作电功，用符号W表示。电流在一段电路上所做的电功，与这段电路两端的电压U、流过电路的电流I和通电时间t成正比，用公式表示为: W=UIt 电功的单位为焦耳，简称焦，用符号J表示。 在实际工作中，电工常用的单位还有千瓦时(kW·h)，俗称“度”。 1 kW· h=36×106 J 3电功率 电流在单位时间(1 s)内所做的功，称为电功率，用符号P表示，单位为瓦(W)。其计算公式为: P=UI=I2R=U2R 例已知图1-4中白炽灯的额定参数为220 V/100 W (额定电压为220 V,额定功率为100 W),其两端所加电压为U=2202sin (314t)V。求: (1)白炽灯的工作电阻； (2)通过白炽灯的电流。 解: (1)白炽灯的工作电阻为: R=U2P＝2202100＝484Ω (2)通过白炽灯的电流为: I＝UR＝220484≈0455 A