【正文】 低壓電工安全培訓(xùn) 主講 :譚學(xué)波 電話： 18688129278 2 ? 我國相關(guān)法律、法規(guī)及行業(yè)規(guī)范要求電工必須持證上崗。這里的持證應(yīng)包含 “ 三證” ，即：安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局核發(fā)的特種作業(yè)操作證書、勞動和社會保障局核發(fā)的職業(yè)資格證。 維修電工執(zhí)業(yè)要求 3 1．特種作業(yè)操作證 （ 1）所有從事電工等特種作業(yè)的操作人員必須持證上崗，違者將規(guī)追究法律責(zé)任。 （ 2）學(xué)員經(jīng)指定衛(wèi)生醫(yī)療機構(gòu)體檢合格后，方可參加電工作業(yè)初訓(xùn)。電工作業(yè)初訓(xùn)的主要內(nèi)容包括電工基礎(chǔ)知識、人體觸電、觸電預(yù)防、觸電急救、高（低）壓變配電設(shè)備、電氣安全管理（包括組織措施和技術(shù)措施）等六個方面。初訓(xùn)后由省、市安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門組織考核，合格才發(fā)證。電工作業(yè)操作證每兩年須復(fù)審。 4 ? 2．電工職業(yè)資格證 ? 國家職業(yè)資格證書制度要求按照國家制定的職業(yè)標準，通過政府認定的考核鑒定機構(gòu)，對從業(yè)者的技能水平或職業(yè)資格進行客觀、公正、科學(xué)規(guī)范的評價和鑒定，并對合格者授予相應(yīng)的國家職業(yè)資格證書。 ? 維修電工國家職業(yè)資格證共分為 5個級別 ，即：初級（五級）、中級（四級）、高級（三級）、技師（二級）和高級技師（一級）。 5 第一章 電工與電子基礎(chǔ) ? 一、導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體（超導(dǎo)體）知識 ? 二、電阻、電容、電感相關(guān)知識及應(yīng)用 ? 三、電路分析方法 ? 四、二極管、可控硅整流原理 6 第一節(jié) 導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體、超導(dǎo)體知識 導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體器件是構(gòu)成各種電氣設(shè)備、電工電子器件的基礎(chǔ)，在電力生產(chǎn)上，更是普遍存在，作為一名電力生產(chǎn)人員，應(yīng)熟悉掌握導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的定義和性質(zhì)以及應(yīng)用。 7 一、導(dǎo)體 定義：具 有良好導(dǎo)電性能的材料就稱為導(dǎo)體。大家知道，金屬、石墨和電解液具有良好的導(dǎo)電性能，他們都是導(dǎo)體。 8 二、絕緣體 定義：不導(dǎo)電的物質(zhì)，稱為絕緣體。如包在電線外面的橡膠、塑料。常用的絕緣體材料還有陶瓷、云母、膠木、硅膠、絕緣紙和絕緣油（變壓器油）等，空氣也是良好的絕緣物質(zhì)。 ? 導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別決定于物體內(nèi)部是否存在大量自由電子，導(dǎo)體和絕緣體的界限也不是絕對的，在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。 9 三、半導(dǎo)體 有一些物質(zhì)，如硅、鍺、硒等，其原子的最外層電子既不象金屬那樣容易掙脫原子核的束縛而成為自由電子，也不象絕緣體那樣受到原子核的緊緊束縛，這類物質(zhì)的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，并且隨著外界條件及摻入微量雜質(zhì)而顯著改變，這類物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。 10 ： ? 通過摻入雜質(zhì)可明顯地改變半導(dǎo)體的 電導(dǎo)率。 ? 溫度可明顯地改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率。即熱敏效應(yīng) ? 光照不僅可改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率，還可以產(chǎn)生電動勢，這就是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。 與金屬和絕緣體相比，半導(dǎo)體材料的發(fā)現(xiàn)是最晚的，直到 20世紀 30年代，當(dāng)材料的提純技術(shù)改進以后，半導(dǎo)體的存在才真正被學(xué)術(shù)界認可。半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用，使電子技術(shù)取得飛速發(fā)展， 11 、 PN結(jié) （ 1）本征半導(dǎo)體：天然的硅和鍺提純后形成單晶體就是一個半導(dǎo)體，稱為本征半導(dǎo)體。 本征半導(dǎo)體中的載流子濃度很小，導(dǎo)電能力較弱，且受溫度影響很大，不穩(wěn)定，用途有限。 （ 2）雜質(zhì)半導(dǎo)體、 PN結(jié)：如果在本征半導(dǎo)體中摻入微量雜質(zhì)（摻雜），其導(dǎo)電性能將發(fā)生顯著變化，如在純硅中摻入少許的砷或磷（最外層有五個電子），就形成 N型半導(dǎo)體；摻入少許的硼（最外層有三個電子），就形成 P型半導(dǎo)體。 P型和 N型半導(dǎo)體并不能直接用來制造半導(dǎo)體器件。通常是在半導(dǎo)體的局部分別摻入濃度較大的三價或五價雜質(zhì)，使其變?yōu)?P型或 N型半導(dǎo)體，在 P型和 N型半導(dǎo)體的交界面就會形成 PN結(jié)，而 PN結(jié)就是構(gòu)成各種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)，最簡單的一個 PN結(jié)就是二極管。 12 四、超導(dǎo)體 ? 定義：某些金屬在攝氏零下 273度的絕對溫度下，電阻會突然消失，這種金屬電阻完全消失的特殊現(xiàn)象，稱超導(dǎo)電性，具有超導(dǎo)電性的金屬稱超導(dǎo)體。 超導(dǎo)現(xiàn)象是 1911年荷蘭物理學(xué)家昂尼斯在研究導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的實驗中，首次發(fā)現(xiàn)水銀在 ，電阻突然消失，即 R=0； 1933年，又發(fā)現(xiàn)處于超導(dǎo)狀態(tài)的物質(zhì)，外部磁場不能深入超導(dǎo)體內(nèi)，有抗磁性，即 B=0，以上是超導(dǎo)體的兩大特性。 13 第二節(jié) 電阻、電容、電感相關(guān)知識及應(yīng)用 電阻、電容、電感是構(gòu)成各種電路的基本元件。這一部分主要是了解一下它們性質(zhì)、用途，以及實際應(yīng)用舉例。 14 一、電阻 ： 衡量物體導(dǎo)電性能的物理量稱為電阻。 在一定的溫度下，其電阻與長度成正比，與截面積成反比。這就是導(dǎo)體的電阻定律。 ：歐姆（ Ω）、 KΩ、 MΩ ? 1Ω 的含義：當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為 1V，通過的電流為1A，這段導(dǎo)體的電阻為 1Ω 。 ? 換算： 1 MΩ ＝ 103 KΩ ＝ 106Ω ? 阻值標示：一般用色環(huán)法和數(shù)字法。 15 ? 電阻是一個耗能元件，即消耗電能變?yōu)闊崮堋? ? 電阻是線性元件，它符合歐姆定律： Ι=U/R 。 ? 電阻在電路中主要用于限流、分流、降壓、分壓。 ? 主要參數(shù)：阻值及誤差、額定電壓、額定功率等。 ? 電阻的串并聯(lián)及計算： 串聯(lián)： R∑ ＝ R1+ R2+ R3+… 分壓作用 并聯(lián)： 分流作用 ? 常用計算公式： 串聯(lián)各電阻的電壓與電阻成正比。也就是說，大電阻分到高電壓，小電阻分到小電壓。 兩個電阻并聯(lián)時，總電流為兩分支電流之和。電流的分配與電阻大小成反比。 ?????? 3121111 RRRRRU?? RP .2??PUR2?16 ： 一般用萬用表、兆歐表、平衡電橋等 電阻測量一般不能帶電測量。在測量半導(dǎo)體（二極管、三極管）、電容等有極性的器件時，因有正向、反向之分，所以萬用表在電阻檔時： “ 黑 ” 表筆為正極， “ 紅 ” 表筆為負極。兆歐表一般用于測量阻值較大的絕緣電阻。阻值較小電阻的精確測量也有很多種方法，平衡電橋測量是較常用的一種（高試常用 ）， 有直流電橋和交流電橋。 ： ? 按阻值特性：固定電阻、可調(diào)電阻 ? 按制造材料：碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻、水泥電阻、陶瓷電阻、半導(dǎo)體電阻等。 ? 按安裝方式：插件電阻、貼片電阻。 17 (敏感電阻 )常識： ? 熱敏電阻： 是一種對溫度極為敏感的電阻器，分為正溫度系數(shù)（阻值隨溫度升高而增大）和負溫度系數(shù)（阻值隨溫度升高而降低）電阻器。應(yīng)用舉例： 如電視機消磁電路、電飯鍋電路 18 ? 光敏電阻： 阻值隨著光線的強弱而發(fā)生變化的電阻器，稱為光敏電阻器。分為可見光光敏電阻、紅外光光敏電阻、紫外光光敏電阻。選用時先確定電路的光譜特性。實際應(yīng)用如光控路燈，根據(jù)光線的強度自動控制路燈的開關(guān)。 ? 壓敏電阻： 是對電壓變化很敏感的非線性電阻器，具有非線性伏安特性并有抑制瞬態(tài)過電壓作用的固態(tài)電壓敏感元件。當(dāng)電阻器上的電壓在標稱值內(nèi)時 ,電阻器上的阻值呈無窮大狀態(tài) ,當(dāng)電壓略高于標稱電壓時 ,其阻值很快下降 ,使電阻器處于導(dǎo)通狀態(tài) ,當(dāng)電壓減小到標稱電壓以下時 ,其阻值又開始增加（可以自恢復(fù)）。實際應(yīng)用如電話機過壓保護、避雷器閥片等。 19 ? 濕敏電阻： 是對濕度變化非常敏感的電阻器 ,能在各種濕度環(huán)境中使用，它是將濕度轉(zhuǎn)換成電信號的換能器件。主要用作濕度傳感器，如嬰兒的尿濕報警器等。 ? 熔斷器、分流器： 也可以看作是一種電阻器件，熔斷器是一種阻值很小，功率較小的電阻，當(dāng)通過的電流超過一定值時，其發(fā)熱熔斷起到保護作用；分流器實際上就是一個阻值很小的電阻，串在回路中，當(dāng)有直流電流通過時，產(chǎn)生壓降且隨電流大小變化，供直流電流表顯示，或接到變送器（如勵磁回路），實際上相當(dāng)于取樣、測量的作用。 20 二、電容 ： 在電子電路中，電容器是必不可少的電子器件；在電力生產(chǎn)中，電力電容器也是廣泛應(yīng)用。簡單地說，電容器就是一種儲存電荷的容器，他不消耗能量。電容器通常簡稱為電容，用字母 “ C”表示。其基本結(jié)構(gòu)是由兩片靠得較近的金屬片，中間隔以絕緣物質(zhì)而組成，兩金屬片為電容得極板，中間的絕緣物質(zhì)為介質(zhì)， 電容器的電容等于電容器的帶電荷 量，平板電容器的電容與極板面積成正 比，與極間距離成反比。 uqC ?21 一般規(guī)定把電容器外加 1V直流電壓時所儲存的電荷量稱為該電容器的電容量。電容的基本單位為法拉（ F），還有微法（ μF ）、納法（ nF）、皮法（ pF），因法拉單位較大，實際不常用，實際常用的是微法、皮法。其換算關(guān)系： 1法拉（ F） = 微法（ μF ） 1微法（ μF ） = 納法（ nF） = 皮法（ pF） 、作用： 基本性質(zhì)： 簡單地說就是隔直流通交流，即對直流呈現(xiàn)電阻無窮大，相當(dāng)于開路；對交流呈現(xiàn)的電阻力受交流電頻率影響，即相同一電容器對不同頻率的交流電呈 現(xiàn)不同的容抗 : 610310 610fCCXcπω＝211 ?22 電容器在電路中主要作用有： 整流電路平滑濾波、電源電路的退耦濾波、交流信號旁路、交流信號耦合（隔直）、與電阻電感構(gòu)成振蕩、諧振回路、延時電路等等。電子電路中需要用到各種各樣的電容器，它們在電路中分別起著不同的作用。電力電容器的主要應(yīng)用有：無功補償、電容式電壓互感器、阻波器、載波耦合電容器、油開關(guān)觸頭保護電容器等等。 小容量的電容，通常在高頻電路中使用；大容量的電容往往是作濾波和存儲電荷用。電解電容為有極性電容，分正、負極，一般電源電路的低頻濾波均采用電解電容，其正向漏電流較小，而反向漏電流較大，所以在電路中要注意極性不能接反，否則會因漏電流大引起爆炸損壞。 23 電容的充放電： 把電容器的兩個電極分別接在電源的正、負極上，過一會兒把電源斷開，兩個引腳間仍然會有殘留電壓，這是因為電容器儲存了電荷，電容器極板間建立起電壓，積蓄起電能，這個過程稱為電容器的充電。而電容器儲存的電荷向電路釋放的過程，稱為電容器的放電。 ? 電容器的充電和放電就形成電容電流，電 容電流與電容和端電壓的變化率成正比。 ? 只有加在電容兩端的電壓發(fā)生變化時，電 容才有電流通過。 ? 電容器儲藏的電場能量與端電壓的平方成 正比： dtduCi ?221 CuW ?24 充電過程分析： 開關(guān)合閘瞬間，過渡過程， 呈指數(shù)規(guī)律。 )1(C RCts eUu???RCtsC eRUdtduCi???C25 放電過程分析： 其中 稱為電路充放電時間常數(shù)，它是反映充放電快慢的一個參數(shù)。 以上是電容在直流電路瞬態(tài)過渡充放電過程的簡單分析，從波形圖可以看出，其充電電流超前電壓。 RCteUu?? oCRCtC eRUdtduCi ???? oCRC??26 正弦交流電路中，電壓電流的波形、相量關(guān)系： 由其波形和相量圖 可以看出： 即電流超前電壓 90176。 ， 這就是我們通常所說 的容性負載電流超前 電壓 90176。 的原因。 電容的串并聯(lián)性質(zhì)： 并聯(lián)：總電容為各電容之和。 串聯(lián)：總電容的倒數(shù)為各電容倒數(shù)之和。 電容器串聯(lián)時，各電容電壓與電容量成反比 ,每個電容分配到的電壓計算式在形式上與并聯(lián)電阻的分流計算公式相似。 π /2 O ω t i u 、 i u ???? UXjC1???? 21 CCC????21111CCC27 ： 主要有標稱容量、額定電壓、絕緣電阻（漏電阻）、溫度范圍等 、極性判別： 對于通常的電容器，一般用萬用表電阻檔測量。 ★ 每次測試前，需將電容器放電（兩極短接一下放電），然后將紅、黑表筆分別接電容器的兩極，由表針的偏擺來判斷電容器質(zhì)量。好的電容器，表針迅速向右擺起（擺的角度與容量大小有關(guān)），然后慢慢向左退回原位（靠近 ∞ ，所指示的阻值就是漏電阻）。 ★ 如果表針擺起后不再回轉(zhuǎn)，說明電容器已擊穿。如果表針擺起后逐漸退回到某一位置停住，則說明電容器已漏電。如果表針擺不起來，說明電容器電解質(zhì)已干涸失去容量。