2023年12月13日发(作者：)
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电工基础知识讲座
第一章 电力生产概况
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概 况
我们大家都知道，自然界中存在的能量是有许多种，例如常见的机械能、热能、光能、水能、化学能等等，根据能量守恒与转换定律得知，各种能量之间在一定的条件下是可以互相转换的。并且能量既不能创造，也不能消灭，只能从一种形式转换为另一种形式。能量的总和保持不变。
例如，发电厂和电网就是一个多种能量相互转换的系统。在火电厂的锅炉中燃烧着的煤炭通过化学反应，使水获得热能变成高压蒸汽（高温高压），高压蒸汽推动汽轮机转动，将它所具有的能量转换为机械能，汽轮机带动发电机转动又将机械能转换成了电能。
而水力发电站则是将具有一定势能的水冲动水轮机转动，水轮机再带动发电机转动，最后将机械能转换成了电能。
电能再经过升压站、降压站和输电线等设备送到用户，又转换成各种形式的能量为人们的生活和各种生产活动服务。例如电动机可以将电能转换成机械能；电灯可以将电能转换成光能；电炉可以将电能转换成热能等等。
下面我们就围绕“电”的概念，从几个方面的课件展开，一起学习关于电的相关知识及其应用。
第二章 电工常用名词、定义及符号
§2―1电路的概念
一、电路
电路就是电流所流经的路径，它是由电源、负载（负荷）、连接导线和开关等几个基本部分组成。
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二、三相交流电路
在磁场中放置三个匝数相同彼此在空间相距120°的线圈。当转子由原动机带动，并以匀速按顺时针方向转动时，则每相绕组依次被磁力线切割，就会在三个线圈中分别产生频率相同、幅值相等的正弦交流电动势eА、eв、eс，三者在相位上彼此相差120°，再用导线和负载连接起来就构成了三相交流电路。
§2―2 常用名词、定义及符号
一、电压
在电场中两点间的电位差就叫做电压。电压的符号用“伏特（简称伏）、用符号“V”表示。
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U”表示，电压的单位为 总结
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在需要测量很低的电压时，是用毫伏（mV）或者微伏（uV）做单位；在需要测量很高的电压时，则是用伏特（V）或者千伏（kV）做单位。
换算关系为：
1千伏（kV）=1000伏（V）=103伏
1伏（V）=1000毫伏（mV）=103毫伏
1毫伏（mV）=1000微伏（uV）=103微伏。
二、电流
金属导体中的自由电子在电场力的作用下，会向电场强度的反方向移动。电荷的有规则的定向运动就形成了电流。通常规定是以正电荷运动的方向为电流的方向。
单位时间（每秒钟）内通过导线某一截面的电荷量（电量）的多少来衡量电流的强弱，叫做电流强度（简称电流），电流的符号用“I”表示，电流的单位为安培（简称安），用符号“A”表示。
在需要测量很小的电流时，是用毫安（mA）或者微安（uA）做单位；当需要测量很大的电流时，则是用安培（A）或者千安（kA）做单位。
换算关系为：
1千安（kA）=1000安培（A）=103安培
1安培（A）=1000毫安（mA）=103毫安
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1毫安（mA）=1000微安（uA）=103微安。
三、电阻
当把不同的负载接到电源上去的时候，就会发现负载中通过的大小是不相同的。例如，在一根铜棒的两端和一根铁棒的两端加上同样的电压，在这两棒中的电流将会相差很大，这是因为不同的导体材料对于电流具有不同阻力的缘故。我们就把加在导体两端的电压和通过导体的电流的比值叫做电阻。
衡量电阻大小的单位是欧姆（简称欧），用符号“Ω”表示。如果在导体两端加上1伏的电压，通过导体的电流是1安，那么，这个导体的电阻就是1欧姆，即
1欧姆＝1伏特/1安培
在实际生产中有时嫌欧姆这个单位太小，则可以用千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）做单位，换算关系如下：
1兆欧（MΩ）=1000千欧（kΩ）=10³（kΩ）
1千欧（kΩ）=1000欧姆（Ω）=10³（Ω）
请大家注意的是，导体的电阻不仅和导体的材料种类有关，而且还和导体的截面积有关，由实践证明，同一材料导体的电阻和导体的截面积成反比，而和导体的长度成正比。即导体的截面积愈大，电阻就愈小；导体愈长，电阻就愈大。用公式表示就是
R＝ρ（L∕S）
式中 L—导线长度，单位是米；
S—导线截面积，单位是平方毫米；
ρ—比例常数，叫做导体的电阻率，单位是：欧·毫米²/米。
电阻率ρ是长1米，截面为1平方毫米导体的电阻值。例如常用材料中银的电阻率ρ＝0.0165欧-毫米²/米， 铜的电阻率ρ＝0.00175欧-毫米²/米，铝的电阻率ρ＝- - 总结 - -.
0.0283欧-毫米²/米。
四、电流的热效应
当电流通过电阻时，电阻的温度会逐渐升高。这是因为电阻所吸收的电能转换成了热能的缘故，这种现象就叫做电流的热效应。
例如，电炉，电烙铁等电热设备就是利用这种性能来生产我们所需要的热量；在白炽灯中，由于钨丝温度升得很高，达到白热的程度又将一部分热能转化为光能而发出亮光。但是，从另外一方面分析，在电机、变压器等电气设备中，电流通过绕组时所产生的热量，对于这些设备是很不利的。为什么？因为这些热量如果不设法从电机及变压器内部散发出去，经过长时间运行后，就后会使设备的温度升得很高，绝缘损坏，严重时甚至烧坏设备。所以，我们必须加以严密的监视和控制。
人们经过长期的实践和实验，发现当电流通过导体时所产生的热量和电流值的平方、导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。这种关系就是楞次-焦耳定律，用公式表达就是
Q=0.24I²Rt （2-1）
式中 Q —电流在电阻上产生的热量，单位是卡；
I —通过导体的电流，单位是安；
R —导体的电阻，单位是欧；
t —电流通过的时间，单位是秒；
0.24 —热功当量，它相当于电阻为1欧姆的导体中通过1安电流时，每秒钟产生的热量。
问题1：在输电线路中如果出现导线发热好不好？是什么原因所导致？我们应该怎样避免？
导线的选择原则：
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为了避免设备过度发热，根据绝缘材料的允许温度，对于各种导线规定了不同截面下的最大允许电流（即安全电流），例如下表所示：
500伏单芯(多芯)橡皮、塑料绝缘导线明线敷设允许载流量（安）
BX、BLX、BXF、BLXF、截 面（㎜²）
BXR型橡皮线允许载流量（安）
铜 芯
0.75
1.0
1.5
2.5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
18
21
27
35
45
58
85
110
145
180
230
285
345
铝 芯
∕
∕
19
27
35
45
65
85
110
138
175
220
265
BV、BLV、BVR型塑料线允许载流量（安）
铜 芯
16
19
24
32
42
55
75
105
138
170
215
265
325
铝 芯
∕
∕
18
25
32
42
59
80
105
130
165
205
250
由表中可以看出：由于导线的电阻和它的截面积成反比，所以，导线愈粗，允许通过的电流也就愈大；周围空气温度愈高，愈不利于散热，所以允许通过的电流- - 总结 - -.
愈小。
五、电功率
是指在单位时间内电源力所做的功。它们之间的关系是：
W＝P•t 且 P＝UI （2-2）
电功率是用瓦特表测量。电功率的单位是“瓦特”（简称瓦W），用“P”表示，大的单位还有千瓦（kw）。它们的换算关系如下：
1千瓦（kw）＝1000瓦（W）
六、电 能
是指在一段时间内电源力所做的功。电能是用瓦时表测量。电能的单位是用千瓦·时（kw·h）表示，简称度。
问题2：电能和电功率的概念是否一样？在计算上有什么区别？
（例2-1）在220伏的电源上，接入一个电炉，已知通过电炉的电流是4.55安，问在3个小时内，该电炉消耗的电能是多少？
解：电炉的功率是
P＝UI＝220×4.55≈1 kw
3个小时中电炉消耗的电能是
W＝P·t＝1×3＝3 kw·h
即消耗了3度电。
七、功率因素
功率因素又称“力率”，它是指有功功率与视在功率的比值，通常用符号cosφ- - 总结 - -.
表示，即
cosφ＝有功功率（kw）/视在功率（kvA）
功率因素的大小与电路的负载性质有关。例如呈电阻性负载的白炽灯、电阻炉等电热设备，其功率因素为1，说明它们只消耗有功功率；对具有电感的电器设备如日光灯、电动机等，其功率因素小于1（一般只有0.5-0.8左右），说明它们需要一定数量的无功功率，如当电动机输出功率很低时，所消耗的有功功率减少，但所需要的无功功率确基本不变，无功功率所占的比例增大，所以电动机的cosφ就更低。从功率三角形的图中，运用数学的三角函数关系可以得出如下表达公式：
有功功率P＝UIcosφ 式中的cosφ即为功率因素。
问题3：引起功率因素下降的因素有哪些？会产生哪些危害？
一是在负载中有电感性的负载增多；二是负载自身的功率因素过低。功率因素的降低，说明在电路中用于交变磁场吞吐转换的无功功率增大，而有功功率下降，并且这部分无功功率在电源和负载之间送过来又送回去不做功。因此，（1）、从而降低了电源设备的利用率；（2）、在线路上将引起电压降增大、会使得用户端的电压降低，影响了用户负载的正常工作；（3）线路的功率损失增加就会造成电能的损失。
八、线电压、相电压
试画图举例说明：在星形连接的电路中（指三相对称电路），每相线圈两端的电压就做相电压，通常是用符号UА、Uв、Uс分别表示。端线与端线之间的电压则叫做线电压，一般是用符号UAB、UBс、UсA 表示。
线电压与相电压的关系：
因为 UAB＝UА UBс＝√~3 Uв UсA＝√~3Uс
而且 UА＝Uв＝Uс＝UXg
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UAB＝UBс＝UсA＝UX
所以线电压与相电压的关系可概括为
UX＝√~3 UXg （2-3）
即星形连接的电路中，线电压等于相电压的√~3倍。
九、相电流、线电流
在星形连接的电路中（指三相对称电路），当每相线圈两端的电压知道后，就可以逐一计算出每相的电流，这个电流是在各相负载中流过的，所以叫做相电流，而且，它们的有效值是
IА＝UА/ZА Iв＝Uв/Zв Iс＝Uс/Zс
条件 ： tgφА＝ХА/RА tgφв＝Хв/Rв tgφс＝Хс/Rс
如果 ХА＝Хв＝Хс＝Х RА＝Rв＝Rс＝R 则称为三相对称电路， IА＝Iв＝Iс＝IXg φА＝φв＝φс＝φ
因此，在各端线中流过的电流则叫做线电流（试画图举例说明），用符号“Iх-х”表示，对星形连接的电路来说，线电流就等于相电流，
即 Iх＝IXg （2-4）
十、中性线（零线）
三相三线制只是三相交流电源供电的一种连接方式。假如我们从三个线圈的首端分别引出三根导线，再将三个线圈的尾端连在一起，就形成了三相三线制的星形连接。如果在三相三线制星形连接的基础上，我们再从三个线圈尾端的连接点（称为星点）上再引出一根导线，就变成了由四根导线供电的三相四线制供电系统。那- - 总结 - -.
么，由三个线圈尾端的连接点（称为星点）上引出的这根导线我们就叫做中性线（零线）。
中性线的作用：
就在于使星形连接的不对称负载的相电压保持对称，消除由于三相负载不对称引起的中性线点位移，从而避免因负载电压过高而造成设备的损坏，因负载电压过低而使设备不能正常工作。
问题4： 在三相四线制供电系统中，如果中性线点发生位移（或者断线）时会造成什么后果？
十一、相 序
相序是指三相交流电相位的顺序。
从三相交流电的波形图（试画图举例说明）可以看出，三相交流量（电压或电流）到达最大值（或零值）的时间总是有先有后，例如：我们称A相超前B相、B相超前C相、相C超前A相。那么，我们就把ABC、BCA及CAB叫做电压的相序（正相序）。我们日常工作中所应用的就是指正相序，在计量表计（如多功能表）的接线中特别要注意相序，否则，将造成电能计量上的不准。
问题5：请列举说出哪些相序是属于反相序？如何测量？
第三章 电路及其计算
§3―1 欧姆定律
一、定义
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在电阻电路中，电流的大小与电阻两端电压的高低成正比，而与电阻的电值成反比。这就是欧姆定律。也是电路中的一条很重要的基本定律。
二、表达式
我们用符号U表示电压、I表示电流、R表示电阻，那么欧姆定律就可以用一个简单的公式表示出来，即
I＝U/R
这个公式表达了电路中电压、电流和电阻之间的相互关系，因此，我们可以从任意两个已知的数量中求出另一个未知的数量（应用公式速记法）。即
1、已知电压、电阻求电流 I＝U/R （3-1）
2、已知电流、电阻求电压 U＝IR （3-2）
3、已知电压、电流求电阻 R＝U/I （3-3）
问题6：请问欧姆定律除了上述表达式外，还有哪些表达方式？
（例3-1）一台直流电机的励磁绕组在220伏电压作用下，通过绕组的电流为0.427安。求绕组的电阻是多少？
已知： 电压=220V、电流=0.427A
求： 电阻R=?
解： 依题意得
R＝U/I＝220/0.427＝515.2 Ω
答：该励磁绕组的电阻是515.2欧。
（例3-2）有一个量程为300伏（即满刻度为300伏）的伏特表，它的内阻是40千欧。用它测量电压时，流经伏特表的最大电流是多少？
已知： 电压=300V、电阻=40kΩ
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求：电流I=?
解： 依题意得
I＝U/R＝300/40000＝0.0075A＝7.5mA
答：测量300伏电压时，流经伏特表的最大电流是7.5毫安。
§3―2 常见的几种电路
一、串联电路
1、定义：
如果把几个电阻首尾相接地连接起来，在这几个电阻中通过的是同一电流，这种连接方式就叫做串联（试画图举例说明）。
2、表达式：
在串联电路中，根据克希荷夫第二定律(电压定律)可以写出电压的关系为
U-U1-U2＝0
根据欧姆定律可知 U1＝IR1 U2＝IR2
所以 U＝U1+U2＝IR1+IR2＝I（R1+R2）
设 R＝（R1+R2） 则上式可简化为
U＝I•R （3-4）
式中的电阻R就叫做串联电阻R1和R2的等效电阻（也叫总电阻）。
问题7：如果说有三个电阻R1、R2和R3串联，我们应该怎样计算？
3、串联电阻间的电压分配
在电阻R1与R2上的电压降，都是总电压的一部分。因此，在电阻串联的电路- - 总结 - -.
中，每个电阻上分得的电压的大小，与电阻的大小成正比，即电阻大的分得的电压大；电阻小的分得的电压就小。
每个电阻上的电压和总电压又是什么关系呢？
根据公式 U＝U1+U2＝IR1+IR2＝I（R1+R2）可以得出
I＝U/R1+R2 （3-5）
如果将（3-5）代入U1＝IR1就可得到
U1＝（U/R1+R2）R1＝（R1/R1+R2）U＝（R1/R）U （3-6a）
同样的道理，如果将（3-5）代入U2＝IR2后就可得到
U2＝（R2/R1+R2）U＝（R2/R）U （3-6b）
以上两个式子说明，串联电阻中每个电阻上分得的电压决定于这个电阻和总电阻R的比值。我们只要适当选择R1和R2的数值，就可以在每个电阻上获得相应的电压。比值R1/R1+R2和R2/R1+R2又叫做分压比。所以，在串联电路中串联的电阻有分压作用。
（例3-3）有一块伏特表，它的最大量程是250伏，内阻是250千欧。如果想用它测量450伏左右的电压，应该采取什么措施才能使用？
解：根据串联电阻能够分压的原则，可与伏特表串联一个电阻。在测量较大电压时，串联电阻分去一部分电压，使伏特表所承受的电压不大于最大量程250伏。这就叫做扩大伏特表的量程。为了能测量450伏的电压，我们可以把量程扩大到500伏。假设Rb代表被串入的电阻，Υ0代表伏特表的内阻。Rb上应该分担的电压是500-250=250伏，所以得出
Ub/U0＝Rb/Υ0 即Rb＝（UbΥ0）/ U0
将已知数据代人得 Rb＝（250×250）/250
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＝250kΩ
所以，这块伏特表串联一个250千欧的电阻后，就可以用来测量500伏以内的电压了。
二、并联电路
1、定义：
把几个电阻一齐接在两个节点之间，每个电阻两端所承受的是同一个电压，这种连接方式就叫做电阻的并联（试画图举例说明）。
2、表达式：
在并联电路中，由于每个电阻两端所承受的是同一个电压，根据克希荷夫第一定律（电流定律）可以写出电流的关系为
I＝I1+I2＝U/R1+U/R2＝U（1/R1+1/R2） （3-7）
如果我们设R＝R1+R2，用电阻R代替原来两个并联的电阻R1和R2，R就叫做并联电阻R1、R2的等效电阻。根据欧姆定律可出：
I＝U（1/R） （3-8）
比较（3-6）和（3-7）两个式子可则得到
1/R＝1/R1+1/R2 （3-9）
上式说明，并联电阻的等效电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数和。
整理（3-8）式最后得出两个并联电阻的等效电阻是
R＝R1R2/R1+R2 （3-10）
在并联电路中，两个并联电阻的总电阻，比其中任何一个电阻的阻值都要小；如果两个阻值相同的电阻并联，其总阻值就等于一个电阻阻值的一半；如果两个电阻的阻值相差较大，并联后的总电阻就接近于小阻值总电阻的电阻，于是在估算总- - 总结 - -.
电阻时，就可以忽略那个高值电阻。
3、并联电阻中的电流分配
在并联电路中，各支路中的电流由电源和支路本身的电阻所决定，即I1＝U/R1
I2＝U/R2
而且两条支路中电流的比例是 I1/I2＝R2/R1 两条支路中的电流和两条支路中的电阻成反比。那么，总电流I和各支路中的电流有什么关系呢？我们知道
I1＝U/R1 I2＝U/R2 I＝I1+I2
所以通过公式推导(略)分别得出：
I1＝I（R2/R1+R2） （3-11）
I2＝I（R1/R1+R2） （3-12）
这两个式子说明，在两电阻并联时，某一支路中的电流等于总电流乘上一个分数，这个分数的分母是两并联电阻的和，分子是另外一条支路中的电阻。所以，在并联电路中的并联电阻有分流作用。
问题8：如果说有三个电阻R1、R2和R3并联，我们应该怎样计算？
三、电阻的混联（复联）电路
1、定义：
试画图举例说明：如果在一个电路中，既有互相串联的电阻，又有互相并联的电阻，那么我们就把这个电路叫做混联电路。
2、计算：
计算或分析混联电路时，可以分成如下三个步骤进行：
（1）、首先合并单纯的串联与并联部分，计算出电路的总电阻；
（2）、根据总电阻和总电压计算出电路中的总电流；
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（3）、根据串联电路中的分压关系和并联电路中的分流关系，逐步推算出各部分的电压和电流。
§3―3 克希荷夫定律
一、概念
前面，我们所讨论的电路，都是可以依靠电阻的串、并联简化及欧姆定律来求解的电路。但是有时遇到的电路却不能用串、并联进行简化，这样的电路我们就把它叫做复杂电路。不论是简单的串、并联电路，还是复杂的电路，分析它们的目的就是要计算出电路中的电流、电压、功率等电参数，以便解决设计和运行中提出的问题。
欧姆定律、克希荷夫定律是分析和计算电路的两个基本定律，掌握了它们以后，原则上我们就能分析和计算电路任何复杂的网路。克希荷夫定律它包括两个内容：第一定律（简称电流定律）表达电路中的电流关系；第二定律（简称电压定律）表达了回路中各电势和电阻上电位降之间的关系。
二、克希荷夫电流定律
流入某一节点多少电流，必定从该节点流出多少电流，这叫做电流的连续性。克希荷夫电流定律就是电流连续性的体现（试画图举例说明）。
1、定义：在任意节点上，流入节点电流的总和等于从节点流出电流总和。这就是克希荷夫第一定定律。
2、表达式：
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用代数式表示可写成
ΣI＝0 （3-13）
或写成 I1+I2+ … …＝0 （3-14）
三、克希荷夫电压定律
试画图举例说明。我们知道，在电路的每一点都有一个确定的电位。那么，从电路内某一点开始，使单位正电荷按一定方向沿任一回路绕行一周，当它经过电源或电阻时，其电位不是升高，便是降低，但回到原来出发点的时候，应该不升不降。这叫做能量守恒。
1、定义： 在任何回路中，绕行回路一周，电位升的总和等于电位降的总和。这就是克希荷夫第二定定律。
2、表达式：用代数式表示可写成
ΣE＝ΣIR （3-15）
§3―4 电路中的计算
一、直流电路的计算
1、电位的计算：
2、支路电流法：
3、叠加原理（重叠原理）：
4、等效电源定理：
二、交流电路的计算
1、交流电路中的功率计算
2、功率因素的计算
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3、电阻和电容串联电路的计算
4、电阻、电感和电容串联电路的计算
三、熔丝的计算和选择
（一）低压熔丝的选择
1、配电变压器低压侧的选择
配电变压器多采用低压熔断器作为低压侧出线上发生短路或过载时的保护。变压器低压侧总熔断器熔丝的额定电流（容量），通常是按变压器低压侧的额定电流值选择，但不得超过低压侧额定电流的30％。
2、动力线路熔丝选择原则
熔丝的容量应合理选择，如果选择太大，发生短路时不能烧断而起不到保护的作用；如果选择太小，电动机启动时又会常常烧断。一般的选择方法是：
熔丝的额定电流＝（1.5～2.5）×电动机额定电流
3、照明线路熔丝选择原则
（1）照明干线熔丝的额定电流应等于或稍大于各分支线路熔丝的额定电流之和；
（2）各分支线路熔丝的额定电流应等于或稍大于各个电灯的工作电流之和。
（二）高压熔丝的选择
1、对100KVA以下者： 按高压侧额定电流×（2～3）倍选择
或 变压器容量÷√~3×供电电压＝额定电流
即 Ie＝S/√~3 U
2、对100KVA以上者： 按高压侧额定电流×（1.5～2）倍选择.
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第四章 电工测量技术及应用
§4―1 电工测量概况
一、电工测量的意义
在自然界中，人们对事物的认识是靠比较，没有比较就没有鉴别。而比较则是以“量”的概念作基础，获得“量”的概念则靠测量。所以，测量技术就是人类认识自然界各种量之间数量关系的主要手段。测量的目的就在于掌握被测对象处于何种状态，保证产品质量和人身、设备的安全。
二、电工测量的作用
在发电厂和变电站的控制中心装设有各种电工仪器仪表，其目的就是对电能的工种运行参数进行全面的测量，进行及时、必要的调整，主要作用有以下几方面：
1、监视输出的电能的质量（电压和频率）。
2、计量发电厂、站发出的电能、厂用电消耗的电能以及变电站输送给用户的电能。
3、监测各电路的负载情况，以防止过载。
4、监测各发电机间和变压器间有功功率和无功功率的分配。
5、记录和存储必要的电参数，以便分析运行过程中的异常现象和故障情况。
6、监视控制回路、继电保护和自动装置的交直流电源，以保证控制回路和保护装置可靠地工作。
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§4―2 电工测量的基本知识
一、测量的定义
测量就是将被测量与标准量进行比较的过程。电工测量是指对各种电量和磁量的测量。
二、测量的分类
按获得被测量结果的方式不同，可分为：
1、直接测量——将被测量与度量器的标准量直接比较，或用事先经过校验并刻度好的仪表进行测量，从而测出被测量的大小和单位。
2、间接测量——先是通过直接测量几个与被测量有函数关系的量，然后再通过计算，求出被测量的大小和单位。
3、组合测量——将多个被测量且彼此间有一定函数关系，通过直接或间接方式测量这些组合量的数值，再通过联立方程组求得未知的被测量。
§4―3 电工测量仪表分类和表面
标记及型号
一、测量仪表分类
根据它们的工作原理、用途等方面的特性可分为以下几种：
1、指示式仪表（直读式仪表）。如电流表、电压表、欧姆表、兆欧表、万用表、功率表、相位表、频率表等。
2、按工作原理可分为：磁电系、电磁系、电动系、铁磁电动系、静电系、感应- - 总结 - -.
系、热电系、整流系仪表等。
3、按照使用方法可分为：可携式（便携式）仪表和开关板式仪表。
4、按照被测量性质可分为：直流仪表、交流仪表和交直流两用仪表。
二、表面标记及型号
常见的标记有：
安培— A 欧姆—Ω 伏特— V 分贝— dB
伏安—VA 瓦特— W 功率因数— COSφ 赫兹— HZ
乏尔— Var 摄氏温度— ℃ 等。
第五章 变压器及特殊变压器
一、变压器
1、定义：在交流电路中将电压升高或降低的设备就叫做变压器。
2、变压器的作用：
能把任一数值的电压转变成频率相同的我们所需要的电压值，以满足电能的输送、分配和使用要求。例如，发电厂发出来的电，电压等级较低，必须把电压升高到一定数值后才能输送到较远的用电区，用电区又必须通过降压变成适用的电压等级后，再供给动力设备及日常用电设备使用。
3、变压器结构：主要由器身、油枕、散热片、铁芯、绕组、绝缘套管、分接开关等部件组成。
4、工作原理：
变压器是根据电磁感应原理制成的。它由一个用硅钢片叠成的铁芯和绕在铁芯上的两组线圈构成，铁芯与线圈间彼此互相绝缘，没有任何电的联系。我们把变压- - 总结 - -.
器和电源一侧连接的线圈叫做初级线圈（原边），把变压器和用电设备连接的线圈叫做次级线圈（副边）。当变压器的初级线圈接到交流电源上时，铁芯中就会产生交变的磁力线；由于次级线圈绕在同一铁芯上磁力线切割次级线圈，在次级线圈上必然产生感应电动势，使线圈两端也出现交变的电压，且该电压的频率与电源频率完全相同。
变压器初级线圈与次级线圈电压比和初级线圈与次级线圈的匝数比值有关，可用下式表示：
初级线圈电压/次级线圈电压＝初级线圈匝数/次级线圈匝数
上式说明：匝数越多，电压就越高；次级线圈比初级线圈匝数少的为降压变压器；反之则为升压变压器。
5、接线组别：配电变压器常用的有Y,yno接线和Y,d11接线两种。
（1）Y,yno接线—— Y表示高压侧三相绕组接成星形，即绕组的三个首端引出，三个末端接在一起；yn表示低压三个绕组也接成星形，并引出中性线，0是表示高、低压侧对应线电压是同相位的。
（2）Y,d11接线—— Y,表示高压侧三相绕组接成星形。D表示低压三个绕组接成三角形，即低压绕组三相依次首、尾相连后引出；11表示高、低压侧对应线电压间有30°相位差，即低压侧线电压超前于高压侧线电压为30°。
6、变压器并列运行
条件：（1）各变压器的接线组别必须相同；
（2）各变压器的变压比相等，偏差不能超过0.5%；
（3）各变压器的阻抗电压（短路电压）相等。
7、配电变压器容量的正确选择
选择原则：
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目的是要使变压器的容量能够得到充分的利用。根据用电负荷的性质考虑，一般用电负荷应为变压器额定容量的75—90%左右（称为经济容量）。同时，还要考虑单台大容量电动机的启动问题，一般是按电动机名牌容量的1.2倍选择；考虑用电设备的同时率、可按出现最大高峰负荷容量的1.25倍选用变压器。如果负荷经常小于50%时，应及时更换小一点的变压器；大于变压器额定容量时则及时更换大容量的变压器。
二、变压器运行中的检查和维护
（一）变压器外部检查的一般项目
1、检查油枕和充油套管的油面、油色是否正常，无漏油现象。
2、检查绝缘套管是否清洁、应无裂纹破损及放电烧伤痕迹。
3、检查变压器上层油温，一般变压器应在85℃以下，强迫油循环冷却的变压器不超过75℃。
4、倾听变压器发出的声音，应只有因交变磁通引起的铁芯振颤的均匀嗡嗡声音。
5、检查冷却装置运行是否正常。油浸自冷变压器的散热器各部分不应有明显的差别。
6、检查一、二次引线不应有过紧或过松，接头接触良好无过热痕迹。
7、检查呼吸器、防爆管、安全气道和薄膜应完好无损。
8、检查瓦斯继电器内应无气体。
9、检查变压器外壳接地应良好。
（二）变压器的吸收比试验
1、试验目的：检查变压器绝缘的整体受潮，部件表面受潮、脏污，以及贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳等等。
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2、在绝缘试验中，给吸收比的工程定义为
K=R60S/R15S
式中 K—吸收比値
R60S——加压60S（1min）时的绝缘电阻，MΩ；
R15S——加压15S时的视在绝缘电阻，MΩ。
3、绝缘干燥的变压器，在10～30℃范围内吸收比的变化比较小。绝缘良好的变压器，其吸收比一般比低于1.3；当绝缘受潮或内部有局部缺陷时，其吸收比通常小于1.3，甚至接近1。
4、试验步骤：
（1） 按摇表内直流发电机电压的不同，摇表分为500V、1000V、2500V、和5000V几种。使用时，应按被试设备的电压等级选择。一般额定电压为1000V以下的设备，选用1000V摇表；额定电压为1000V以上的设备，则选用2500V摇表。
（2）将摇表放在水平位置，并在额定转速（120r/min）下，观察指针应在“∞”位置；将“L”和“E”两端子短接，针应在“0”位置。否则，应调整和调换。
（3） 拆除被试品的电源及一切对外连线后，应将被试品接地放电，放电时间至少1min,对于电容量大的被试品应不少于2min。
（4） 用干燥、清洁的柔软布檫去被试品表面的污垢。
（5） 合理选择并正确接线。以额定转速摇动手柄，待摇表指示逐渐上升至（120r/min）稳定后，再开始读录绝缘电阻值。
(6) 做吸收比试验时，应在摇表接地侧装一绝缘良好的刀闸，当摇表达到额定转速后，合上刀闸，同时开始计算时间，读取R15和R60值。
(7) 测量完毕，仍使摇表保持转速，待测量引线与被试品分开后，摇表才能停转，以防止被试品反放电损坏摇表。
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问题：是否能用2500V的摇表测量变压器低压的绝缘？为什么？
三、特殊变压器
前面我们所讲的是电力生产中最常用的电力配电变压器。除此之外，常见的还有一些特殊的变压器，如自耦变压器、调压变压器、电压和电流互感器及电焊变压器等。
（一）互感器的概念
1、定义：互感器是电压互感器和电流互感器的总称，实质上就是一个小型的电压（电流）变换器。
2、用途：（1）将高电压或大电流，按比例变换为适合通过仪表或继电器的低电压和小电流；
（2）使仪表、继电器与高电压隔离，保证人身设备的安全；
（3）使仪表、继电器标准化和小型化，扩大使用范围。
3、分类：按用途可分为电压互感器和电流互感器；按结构可分为铁芯式和穿芯式；按电压等级可分为高压和低压两种；按相数可分为单相和三相等。
（二）电压互感器
1、定义：
专门在测量时用于变换电压的变压器叫做电压互感器。用符号“TV”表示。常见的电压互感器型号：如、JDZJ-10型、JDJJ-35型等。
2、工作原理
电压互感器的结构和工作原理与小型两线线圈电力变压器相同。
在运行中，电压互感器就相当于一个空载的降压变压器，由于二次闭合回路中线圈的阻抗较大，是接近于开路状态。它的原边与副边电压的关系是
U1/U2＝E1/E2＝N1/N2＝KV
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或 U1＝（N1/N2）×U2＝KVU2
式中KV是电压互感器的变换系数，也叫做电压互感器的变换倍率。不论电压互感器原边的额定电压是多高，但其副边的额定电压都规定为100伏。与它配套的电压表量程也都是100伏。
3、使用注意事项
（1）二次回路导线应选用截面不得小于2.5mm2铜线；
（2）在运行中电压互感器的副线圈一定要接地；
（3）电压互感器在运行中副线圈不能短路；
（4）在低压侧应装设熔断器，以作短路保护。
问题1：在运行中的电压互感器二次侧回路必须装设熔断器。为什么？
问题2：为什么在运行中电压互感器的二次侧回路必须接地？
（三）、电流互感器
1、定义：电流互感器和电压互感器类似，也是一种测量用的特殊变压器。那么，专门在测量时用于变换电流的变压器叫做电流互感器用符号“TA”表示。
常见的电流互感器有：LQG-0.5型、LMZJ1-0.5型、LQJ-10型、LCWD2-110型等。
2、工作原理
电流互感器的结构和电压互感器一样。电流互感器在运行中，由于二次闭合回路中线圈的阻抗较小，是接近于短路状态。根据变压器的工作原理，电流互感器原、副边电流的关系是
I1/I2＝N2/N1＝KI
或 I1（N2/N1）×I2＝KII2
式中KI是电流互感器的变换倍率。当被测电流很大时，电流互感器的原线圈往往- - 总结 - -.
是一段平直的铜条而副线圈的额定电流都规定为5安，与它配套的电流表量程也都是5安。
3、电流互感器的极性
电流互感器的极性是指它的一次绕组与二次绕组间电流方向的关系。
（1）减极性 — 是指当一次电流从一次绕组首端流入，从尾端流出时，二次电流则从二次绕组的首端流出、从尾端流入。因为一、二次电流在铁芯中产生的磁通方向相反，故称为减极性。
（2）极性的重要性
电流互感器极性是否正确，实际就是反应二次电流是否按规定的方向流动。如果极性接错，则二次回路中的电流会按反方向流动，将可能使有电流方向要求的继电保护装置拒动和误动，或者造成电能表计量错误。
问题3：如何检查和判断电流互感器的极性是否正确？
4、使用注意事项
（1）二次回路导线应选用截面不得小于4mm2铜线。
（2）在运行中电流互感器的二次侧不允许开路。
（3）电流互感器的二次线圈一端必须和铁芯同时接地。
（4）严禁在电流互感器的二次侧装设熔断器。
问题4：电流互感器在运行中二次侧回路不允许开路。这是为什么
问题5：为什么电流互感器的二次线圈一端必须和铁芯同时接地？
§4―5 电工测量技术
一、万用表
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1、定义：万用表是电工经常使用的一种多用途、多量限的仪表。
2、用途：它可以测量直流电流、直流电压、交流电压和电阻；有的还可以测量交流电流、电感、电容、音频电平、晶体管直流放大倍数等。
3、结构型号：万用表分为机械表和数字表两种。主要由表头、测量线路和转换开关三个基本部分及面板部件组成。常见的机械万用表有MF9、MF14、 MF30、MF500、 数字万用表有DT830型、DT890型等。
4、万用表的正确使用
（1）万用表应在干燥、无震动、无强磁场的条件下使用。使用前应将万用表水平放置好，并检查指针是否在零位，若不在零位则应调节面板上的机械零位调节螺丝，使指针指零。测量电阻前，还应再进行欧姆调零。
（2）将红色表笔的连线插入“+”号插孔内或接到“+”（或红色）接线柱上；黑色表笔的连线插入“-”号插孔内或接到“-”（或黑色）接线柱上。
（3）正确选择测量种类（被测对象）和量程。根据被测量的种类将转换开关（功能选择开关）旋转至需要的位置。量程开关应先置于最大量程，再根据测量的需要逐步调到合适的档位。
5、安全注意事项
（1）严禁在测量电流和电压时旋动转换开关，以免产生电弧，烧坏转换开关的触点。
（2）操作时，手不能接触表笔的金属端。特别是测非安全电压，更要注意人身安全。
（3）万用表使用完毕后，应将量程选择开关旋转到交流电压最高档，以防止下次开始测量时忘记看转换开关的位置就开始去测电压，以致将万用表烧坏。
（4）长期不用万用表，应将表内的电池取出，以免存放过久漏出电解液，腐蚀- - 总结 - -.
万用表。
二、钳形电流表
钳形电流表是由电流互感器和电流表组合而成。它可以在不断开电路的情况下测量电流，有的钳形电流表还可以测量电压，电阻，有交流和交、直流两用两种型式。
1、工作原理
电流互感器的铁芯在捏紧扳手时就可以张开，这样，被测电流通过的导线不需要断开就可以穿过铁芯闭合，它相当于电流互感器的一次侧，互感器的二次侧接电流表，从而指示出被测电流的数值。
2、使用注意事项
（1）测量时，对于不同支路或相线的导线每次只能测一根导线内的电流，不可同时一次套人两根导线。
（2）测量时，应将转换开关置于合适量程、对被测量的电流大小不知道时，应置于最高档，然后，根据测量值的大小再切换到合适量程。应注意不允许在测量过程中切换量程开关。切换量程必须在无电或钳口打开时进行。
（3）测量时，被测载流导线应放在钳口中央，若是钳偏了，测量值会变小而产生误差。
（4）为使读数准确，钳口两个面应接合良好，如有杂声，可将钳口重新开合一次；若声音依然存在应检查接合面上是否有污垢，可用汽油擦干净。
（5）测量小电流电路时，为获得准确读数，可将导线在互感器铁芯部分上多绕几圈测量，此时的实际电流值应为读数除以钳口内的导线根数。
（6）钳形电流表不可在绝缘布良或裸露的导线上测量；不准穿在三相闸刀或熔- - 总结 - -.
断器内使用，潮湿和下雨天气禁止在室外进行测量。
（7）不可用普通钳形电流表测量1千伏以上高压电路中的电流，以免发生事故。
三、绝缘电阻的测量
1、兆欧表
兆欧表通常又称为摇表。电气设备绝缘的好坏，直接影响到设备的正常运行和工作人员的安全。兆欧表就是用于测量电气设备的绝缘电阻，以判断电气设备的绝缘是否完好。
常用的兆欧表大多是国产手摇发电整流式，型号有ZC11 、ZC25 、ZC40 等。
2、兆欧表的正确接线
用兆欧表测量设备的对地绝缘电阻时，“E”端接地（接地外壳），“L”端接被测设备；测量电缆的绝缘电阻时，“L”端接线芯、“E”端接电缆外皮、“G”屏蔽端接绝缘包扎物，以消除因表面漏电而引起的误差。
3、兆欧表的选择
（1）兆欧表应按电气设备的电压等级选用。电压等级高的设备，必须用电压高的兆欧表来测试。一般被测设备的额定电压在500V以下时，要选用500V或1000V的兆欧表；在500V以上时，则要选用1000V或2500V的兆欧表。
特别注意的是，不能用输出电压太高的兆欧表去测试低压电气设备，否则有可能把低压电气设备的绝缘击穿。
（2）兆欧表测量范围的选择原则是：不要使兆欧表的测量范围（量程）超出被测电阻的阻值太多，以免产生较大的读数误差。
4、兆欧表的使用注意事项
（1）测量电气设备的绝缘电阻时，必须先切断电源；遇到有电容性质的设备（如- - 总结 - -.
电缆、线路）必须先进行放电。
（2）使用兆欧表时，必须水平放置平稳。
（3）兆欧表在使用前应先转动几圈，观察指针是否在“∞”处，然后再将“L”和“E”两个接线柱短路，慢慢地转动摇柄，检查指针是否在“0”处。
（4）兆欧表的引线绝缘必须良好，两根引线不能绞在一起。
（5）在测量时，应使兆欧表的转速达到120转/分钟；应以转动一分钟后的读数为准。
（6）兆欧表的量限往往高达几千兆欧，而最小刻度在1兆欧左右，因此不适合测量100千欧以下的电阻。
四、接地电阻的测量
（一）定义
在测量工作中，专门用于测量电气接地装置、避雷接地装置的接地电阻和土壤电阻率大小的仪器，就叫做接地电阻测量仪（又称接地摇表）。一般常用的有0～10欧和0～1000欧两种。
（二）结构原理
接地电阻测量仪与兆欧表原理一样，在结构上是由一个高灵敏的检流计和手摇发电机、电流互感器及滑线电阻组成。
接地电阻测量仪一般有E、P、C三个端子。
（三）测量方法
测量时，先把接地摇表放于水平位置，检查检流计的指针是否在中心线上，否则可借助零位调节器，把指针调整到中心线。然后将仪表的“倍率标度”置于最大倍数，慢慢转动发电机的摇柄，同时旋转“测量标度盘”，使检流计指针平衡。当指- - 总结 - -.
针接近中心线时，加快发电机摇柄的转速，达到120r/min以上，再调整“测量标度盘”使指针在中心线上。用“测量标度盘”的读数乘以“倍率标度”的倍数，即为所测的电阻值。
五、直流电阻的测量
（一）概述
电阻它既是一个衡量电流在导体中流动时所受阻力大小的物理量，又是一个在联系导体上电压和电流的参数。我们经常需要测量电阻值的范围很宽，一般是在10- 6Ω至1017Ω之间，从测量的角度出发，根据电阻阻值的不同，可以将其分为以下三类：
1、低值电阻：指从1Ω以下的电阻。
2、中值电阻：指从1Ω至1MΩ范围内的电阻。
3、高值电阻：指从1MΩ以上的电阻。
那么，我们在测量中需要注意的是，不同阻值电阻的测量方法也各不相同，各有不同的特点，使用的仪器仪表也不一样，因而它们的测量误差也不相同。因此，在进行测量前，要根据被测对象的特点及具体要求确定相应的测量方法和采用的仪器仪表。
在电阻值测量中经常使用的仪器仪表有：万用表、直流单电桥、直流双电桥、兆欧表、接地电阻测量仪等。
（二）直流单电桥（惠斯登电桥）
电桥是一种比较仪器。利用它进行测量时是将被测量与已知标准量进行比较，从而确定被测量的大小。常见的有QJ23型。
1、结构：它主要由直流检流计和测量电桥电路两大部分组成。
2、特点：灵敏度高，测量结果准确。
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3、用途：单电桥适用于中值电阻的测量。
4、测量方法：
（1）使用电桥时，先将检流计按钮开关锁扣打开，检查指针或光点是否指零位。若不指零位，则应调至零位。
（2）将被测电阻RX接到电桥面板上标有RX的两个接线柱上。
（3）根据被测电阻的估计值选择适当的倍率，使比较臂四档位可调电阻充分被利用，以提高读数的精确度。
（4）测量时，按下电源开关并锁住（即将按钮向某一方向旋转），然后按一下检流计按钮开关（先不能旋紧锁住），若此时指针向正方向偏转，说明比较臂R4阻值不够，应加大。反之，应减小。如此反复调节直至指针停留在零位。在调节过程中，需调一下比较臂，按一下检流计按钮开关，观察平衡情况。因为电桥未接近平衡前检流计通过的电流较大，如果长时间按下按钮或将它旋紧锁住，检流计容易损坏。只要当检流计指针偏转不大时，方可旋转按钮进行反复调节。
（5）读数时应将比较臂读数乘上倍率才是实际电阻值。
（6）测量完毕，先松开检流计按钮，再放松电源按钮。
5、注意事项
（1）若被测电阻在电路中，则应将被测电阻的任意一端与原接电路断开。
（2）接线应选择短而粗的导线，并将接头拧紧。如果接头接触不良，会使电桥的平衡不稳定，甚至损坏检流计。
（3）测量电感线圈的直流电阻（如电机绕组或变压器绕组）时，应先按下电源按钮，稍后再按检流计按钮；测量完毕，应先断开检流计按钮，然后再断开电源按钮。以免因电源突然接通或断开所产生的自感电动势冲坏检流计。
（4）电桥使用完毕，应将检流计的锁扣锁住，以防在搬动过程中将检流计的悬丝- - 总结 - -.
震坏。
六、直流电流和电压的测量
七、交流电流和电压的测量
八、三相电源相序的测量
九、功率的测量
十、电能的测量
1、概述
电能表就是电度表。用符号“PJ”表示。电能表在进行测量时，为了显示不断增加的被测电能的值，不是采用指针读数的方式，而是采用了一种“结算机构”，将仪表可动部分的转数换算成被测电量的数值，并用数字表示出来。所以，电能表它不属于指示式仪表。
2、电能表分类
（1）按结构和工作原理分有：电气机械式电能表和数字式电能表两大类。
电气机械式电能表还可以电动系电能表和感应系电能表。目前，在国内外大量使用的就是感应系交流电能表两种。
（2）按使用范围分有：单相电能表和三相电能表。
（3）按测量对象分有：有功电能表、无功电能表和特种电能表。
3、感应系电能表的型号
（1）DD系列：为单相电能表，第二个字母表示单相。如DD1型、DD101型、 DD862型等。
（2）DS系列：为三相三线有功电能表。S表示三相三线，如DS5型等。
（3）DX系列：为三相三线或三相四线无功电能表。如DX863-4型等。
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（4）DT系列：为三相四线有功电能表。如DT2型、 DT862型等。
（5）DB系列：为标准电能表。
（6）DJ系列：为直流电能表，如DJ1型等。
4、准确度等级
电能表的准确度有0.1级、0.2级、0.5级、1.0级、2.0级、2.5级和3.0级7个级别。一般是根据环境和测量要求来选择电能表的级别进行使用。
5、单相电能表的正确使用
（1）应使用户的负载电流在电流表额定电流的20％～120％之间，单相220V照明负载按每5A/kw来估算用户的负载电流。
选择单相电能表容量参考表
200V照明用电
（kw）
电能表容量
(A)
0.6以下
0.6～1 1～2 2～3 3～4 4～6 6～10
3 5 10 15 20 30 50
（2）电能表的额定电压应与负载的额定电压相符。
6、单相电能表的正确接线
电能表的接线必须遵守“发电机端”原则。电流线圈与负载串联接入相线（火线）中；电压线圈和负载并联它们的“发电机端”都应接到电源侧火线上。
根据负载电流的大小，单相电能表主要有小电流直接接入法和大电流经电流互感器的接法。
7、三相有功电能表
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（1）概述：
三相四线有功电能表是按三表法的测量原理构成的。在结构上与单相电能表不同的是，它有三组电磁元件。依据型号的不同，它可能有一个、两个或三个转盘，整个仪表只有一个积算机构，它的读数直接反映了三相负载的有功电能。
（2）三相四线有功电能表正确接线
三相三线有功电能表接入被测电路时，其接线原则和两表法测量三相有功功率的接线原则相同。
三相四线有功电能表接入被测电路时，其接线原则和三表法测量功率的接线原则相同，并遵守“发电机端”原则。
根据负载电流的需要，可采用小电流直接接入法和大电流经电流互感器的接法。
一、 电能表
1、用来测量用电器(电路)消耗电能多少的仪表。
2、单相电能表技术参数
电压:220V
电流规格:5(10)A
频率:50HZ
每千瓦时转数:1200r/(KW.H)
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工作环境温度范围：-10 ℃ ~+50℃
相对湿度：不超过85％
3、应用举例
小明家2010年1月底与2月底电能表的示数如图所示,请计算,小明家2月份消耗了多少电能?
4378.4KWh-4367.2KWh=111.2KWh
若1KWh电费为0.52元,应付多少电费?
111.2KWh×0.52元/KWh=57.82元
4、基本电流和额定最大电流
基本电流是确定电度表有关特性的电流值，额定最大电流是仪表能满足其制造标准规定的准确度的最大电流值。
如5(20)A即表示电度表基本电流为5A，额定最大电流为20A，对于三相电度表还应在前面乘于相数，如3×(20)A。
5、参比电压
指的是确定电度表有关特性的电压值
对于三相三线电度表以相数乘以线电压表示，如3×380V
对于三相四线电度表以相数乘以相电压或线电压表示，如3×220V/380V
对于单相电度表则以电压线路接线端上的电压表示，如220V
二、机械式三相四线电度表的读法
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1. 如果您的三相四线电度表是最右边没有红色读数框的，那黑色读数框的都是整数，只是在最右边（即个位数）的“计数轮”的右边带有刻度，而这个刻度就是小数点后的读数，如果是带有红色读数框的，那红色读数框所显示的就是小数。
2. 如果您的表输出是不带电流互感器的，那表上显示的读数就是您实际用电的计量读数，如果是计量带有互感器的，那要看互感器的规格了，比如用的是100/5的互感器，那它的倍率为20（即100除以5），如果是200/5的即倍率为40，如果是500/5的那倍率就是100，以此类推，把表上显示的读数，再乘以这个倍率，就是您实际使用的用电量，单位为KWh（千瓦时：度）。即：实际用电量=实际读数×倍率
互感器如果不只绕一匝，那么，实际用电量=互感器倍率/互感器匝数×实际读数。匝数，指互感器内圈导线条数，不指外圈。如下图。
三、一度电是多少
关于一度电的问题，举例说明，在用电器的额定电压下，一个1000瓦的用电器- - 总结 - -.
在使用上一个小时就消耗1度电。例如1度电是1元钱，那么说，一个1000瓦的用电器使用上一个小时就花掉1元钱。例如，一只电饭煲，它的铭牌上标1000W220V，那么这只电饭煲在家用上一个小时就花掉1元钱。
四、机械式单相电度表的接法
、单相电度的构成及电路原理图
单相有功电度表(简称：单相电度表)由接线端子、电流线圈、电压线圈、计量转盘、计数器构成，只要电流线圈通过电流，同时电压线圈加有电压，转盘就受到电磁力而转动。单相电度表共有5个接线端子，其中有两个端子在表的内部用连接片短接，所以，单相电度表外接端子只有4个，即1、2、3、4号端子。由于电度表的型号不同，各类型的表在铅封盖内都有4个端子的接线图。原理图如下
1、直接入法
如果负载的功率在电度表允许的范围内，即流过电度表电流线圈的电流不至于导致线圈烧毁，那么就可以釆用直接接入法。
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直接接入法：单相电度表共有四个接线端子，从左至右按1、2、3、4编号，如下图
接线一般有两种，一种是1、3接进线，2、4接出线；另一种是1、2接进线，3、4接出线。无论何种接法相线(火线)必须接入电表的电流线圈的端子。由于有些电表的接线特殊，具体的接线方法需要参照接线端子盖板上接线图去接。
2、经互感器接入法
在用单相电度测量大电流的用电量时，应使用电流互感进行电流变换，电流互感器接电度表的电流线圈，接法有两种。
(1)单相电度内5和1端未断开时的接法。
由于表内短接片没有断开，所以互感器的K2端子禁止接地，如图
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(2)单相电度内5和1端短接片已断开时的接法。
由于表内短接片已断开，所以互感器的K2端子应该接地，同时电压线圈应该接于电源两端。如图
五、机械式三相四线制有功电度表的常用接法
1、直接接法
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如果负载的功率在电度表允许的范围内，那么就可以采用直接入法。如图
2、经电流互感器接入法
电度表测量大电流的三相电路的用电量时，因为线路流过的电流很大，例如300-500A，不可能采用直接接入法，应使用电流互感器进行电流变换，将大的电流变换成小的电流，即电度表能承受的电流，然后再进行计量，一般来说，电流互感器的二次侧电流都是5A，例如300/5，200/5等。
六、电子式电能表实物图简介
随着数字电子技术的进步，近几年来，老式机械电度表正逐步退出历史舞台，- - 总结 - -.
取代它是计量更准、更便于管理的电子式电能(度)表。
1、电子式电能表电气原理图
2、单相电子式电能表实物图
第五章 二次回路及设备
§5―1 二次回路的基本概念
在发电厂、变电站、发电机、变压器、电动机、开关（断路器）、隔离开关等叫做一次设备。
对一次设备及其电路进行测量、操作和保护而装设的辅助设备就叫做二次回- - 总结 - -.
路。例如各种测量仪表、控制开关、信号器具、继电器等。
为了便于控制、监视和维护，电气设备都装设有必要的测量仪表、控制与信号装置、保护与自动装置等等。这些装置和仪表用电缆和导线连接起来就构成了二次回路。依靠二次回路对于发、变电的主要设备进行控制、保护与监护，不但可以减轻值班人员的劳动强度，而且提高了发、变电运行的可靠性和经济性。
§5―2 控制电器
1、开关（刀开关）—— 用来接通或切断电源的电器，就叫做开关。最简单的用手控制的开关是刀开关（又称刀闸）。
2、控制开关—— 控制开关又叫做操作键、操作把手或万能转换开关。
它主要由转动手柄和几个不同结构的触点盒组成。如LW2-Z。
3、按钮开关—— 按钮是一种很简单的开关。在简单的控制电路中，接触器线圈的停电或断电是用按钮来控制的。
4、铁壳开关—— 它是一种带熔断器的刀开关。具有速断动作快，为了保证安全用电，铁壳开关还装有机械联锁装置，以防止铁壳开关箱盖时开，手柄不能操纵开关合闸。
5、熔断器—— 熔断器是一种最简单而且有效地保护电器。当负债电路中发生短路事故时，它会很快熔断，把电源切断。常见的有管式封闭熔断器、插入式熔断器和螺旋式熔断器。
6、接触器——接触器（又叫电磁开关）是各种电气控制设备中的主要电器。接触器主要由电磁铁和触头构成。如CJO-20交流接触器。
7、继电器—— 在控制、保护等二次回路中，有一些专门用来传递信号的电器，叫- - 总结 - -.
做继电器。例如电压、电流、时间、热继电器等。
8、断路器—— 高压主电路开关一般都是采用断路器，专门用来断开或接通主线路的电源。
§5―3 怎样读二次电路图
在发电厂和电力系统中，二次设备和二次回路是为了保证主设备（发电机、变压器、电动机等等）的安全、经济运行服务的它既可以大大减轻值班人员的劳动强度，又能进行各种人力难以完成的复杂操作。
二次回路读图前的准备:
1、了解生产过程和工艺对电路提出的要求。
2、了解各种控制电器的简单结构、工作原理和特点。
3、了解电路图中所用的图形符号及文字所代表的意义。
4、掌握最基本电路的工作原理。
二次回路读图注意事项：
1、分清主电路与控制电路，交流回路与直流回路。
2、在电路图中，所有触头的位置都是起始位置，即线圈没有通电、人们没有操作的位置。
3、读控制电路的展开图时，一般顺序是自上而下，从左到右，先看交流回路，后看直流回路。
4、读联锁电路时，首先要明确两个（或多个）电气设备之间的联锁要求。
5、读保护电路时，除了上述几点外，还要明确对保护提出的要求，注意区别交流与直流回路，电压与电流回路。分析各触点的动作情况时，要注意区别常开与常- - 总结 - -.
闭触点，瞬时闭合延时打开或瞬时打开延时闭合的触点。保护电路最后是要控制跳闸线圈，使断路器跳闸。
问题1：如何区分一、二次设备和一、二次回路？
问题2：二次回路读图的顺序是如何规定的？
第六章 触电事故及触电急救
§6―1 触电事故的类型
一、两相触电
定义：人体不同的两个部位同时分别接触到电源的两根导线，或者接触到一根相线和中性线，称为两相（线—线）触电。
二、单相触电
定义：人站在大地上，身体的某一部位触及到一根相线，这种触电方式称为单相（线—地）触电。
三、跨步电压触电
定义：当架空线路的一根带电导线断落地面时，落地点的电位就是导线的电位，电流就会从落地点流入大地中。距离落地点越远，电流越分散，地面电位也就越低。所以，通常规定距离导线落地点8米以上为安全区。
§6―2 触电事故的规律
一、明显的季节性
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在一年之中，春、冬两季触电事故较少，而夏、秋两季，特别是在6月至9月份发生地触电事故特别多。主要原因如下：
原因之一：6至9月份多雨潮湿，电气设备的绝缘性能明显降低，容易发生绝缘损坏而漏电；
原因之二：这个时期天气炎热，人体多汗，人体的电阻明显降低。而且由于气温高，易使人的精力分散，容易发生触电事故。
二、低压触电事故多
由于低压（388/220伏系统）设备和线路量大面广，支线长而多，人们接触的机会多，由于管理不严，私拉乱接现象严重，对低压缺乏应有的警惕性，所以很容易发生低压触电事。
三、手持电动工具和便携式电气设备及家用电器触电事故多
由于手持电动工具和设备经常移动，绝缘容易损坏，工作环境差，容易发生故障。而且这些设备往往是由操作人员用手紧握进行操作，一旦发生触电很难解脱，所以很容易触电事故。
其次，缺乏用电安全知识、危章作业、误操作、设备缺陷得不到及时检修也是容易造成触电事故发生的原因。
§6―3 触电急救
一、急救原则
一旦发生人身触电事故时，应迅速准确地进行现场急救，并且坚持救治，这是抢救触电者的关键。触电急救的要求是：动作迅速，救护得法，坚持不懈。
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触电者的状态：会出现神经麻痹，呼吸中断，呈现昏迷不醒的状态。假死（电休克）的三种情况：
1、心跳停止，但尚能呼吸；
2、呼吸停止，心跳尚存，但脉搏很弱；
3、呼吸和心跳均已停止。
假死一般是在触电后随之出现，也有的在触电后一段时间才会出现。
二、触电急救
（一）低压触电急救
1、如果触电地点附近有电源开关，应立即拉开开关，切断电源（注意如果是拉线开关则应将零、火线切断）。
2、如果触电地点附近没有电源开关，可用带绝缘柄的电工钳或有干燥木柄的斧头剪断或砍断电线，以断开电源；或用干木板等绝缘物插入触电者身下，以隔断电源。
3、当电线搭落在触电者身上或被压在身下时，可用干燥的衣服、手套、绳索、木板、木棒等绝缘物作为工具，拉开触电者或挑开电线，使触电者脱离电源。
4、如果触电者的衣服是干燥的，又没有紧缠在身上，可以用一只手抓住他的衣服，拉离电源。但要注意因触电者的身体是带电的，救护人员不得接触触电者的皮肤。
（二）高压触电急救
1、方法：
（1）立即通知有关部门停电。
（2）戴上绝缘手套，穿上绝缘鞋，用相应电压等级的绝缘工具拉开开关。
（3）抛掷裸金属线使线路短路接地，迫使保护装置断开电源。但应注意在抛掷前，- - 总结
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