低压电工操作培训操作手册

前 言电工是一种特殊工种，不仅作业技能的专业性强，而且对作业的安全保护有特殊要求。因此，对从事电工作业的人员，在上岗前，都必须进行作业技能和安全保护的专业培训，经过考核合格后，才允许上岗作业。从各个国家的情况来看，均由从事电力供应的电力部门来承担这任务。不仅电力系统内的电工须经培训，各企业的电工同样需经过培训，合格后才准从事电工行业。低压电工教材的主要内容有：电工测量；电动机与电动机拖动；变压器；低压电器及成套装置；电气设备的安装和故障排除；电气照明；安全用电、防雷、防火；电气实际操作等内容。这套教材以低压电气的主要元件为主线条，以检修技术为基调编写的。在编写时，充分注意了知识的覆盖面，以适应对低压电工培训的需要；并且注重了教材的实用性，尽可能多介绍些实际操作方面的技能；增添了一实际操作的范例，使教材更具有实用性。目录第一章：电 工 测 量6一、电工常用携带式仪表的应用6（一）万用表的应用6（二）钳形电流表的应用7（三）兆欧表的使用9二、直流电阻的测量11（一）电压、电流表法11（二）万用表法和欧姆表法11（三）直流单臂电桥（惠斯顿电桥）测量法11（四）直流双臂电桥（凯尔文电桥）测量法14三、接地电阻的测量18四、电能的测量20第二章：电动机与电动机拖动23一、三相异步电动机23（一）三相异步电动机的结构23（二）三相异步电动机的维护与检修25（三）三相异步电动机的常见故障及修理方法28二、三相交流异步电动机的启动、调速及制动29（一）三相交流异步电动机的启动29（二）三相交流异步电动机的调速32（三）三相交流异步电动机的制动34三、电动机的使用和维护36（一）电动机的日常运行和维护36（二）异步电动机的常见故障及处理39四、直流电动机44（一）直流电动机的分类44（二）直流电动机的接线44（三）直流电动机的结构46（四）直流电动机的维护47（五）直流电动机的检修48（六）直流电动机的常见故障及处理方法49五、电焊机的维护与检修50（一）交流电焊机50（二）直流电焊机52第三章：变压器54一、电力变压器的基本结构54二、变压器基础知识54（一）概述54（二）变压器的工作原理55（三）变压器的技术数据56三、电力变压器的检查维护及故障处理57（一）电力变压器的检查维护项目57（二）电力变压器故障分析及处理58四、电力变压器的修理59（一）变压器修理的一般规定59（二）电力变压器的一般修理60（三）电力变压器器身解体修理60五、变压器运行中的检查和维护64（一）变压器的巡视检查64（二）变压器异常运行和常见故障分析65（三）变压器的检修和试验67六、附电力变压器的试验规程69（一）常规预防性试验项目69（二）交接验收及大修试验项目（常规预防性试验项目+以下试验项目）69（三）电力变压器的试验周期和要求70第四章：低压电器及成套装置74一、常用低压电器的分类74二、开关电器74三、保护电器78四、控制电器80第五章：电气设备的安装和故障排除82一、电气设备安装包括配电柜、配电盘、按钮站的安装，配线、电线管的敷设和试车82二、机床电气设备安装配线83三、机床电气设备的调整试车85四、电气设备故障的排除85五、仪用互感器的安装86（一）互感器及其安装要求86（二）互感器的安装87六、二次接线的安装调试87（一） 二次接线的连接组件87（二）二次接线的敷设方式88（三）二次接线的敷设89(四)二次接线的检查90第六章: 电气照明92一 、基本概念92二、电气照明分类92三、各种照明灯特点及适用场合92四、怎样选用照明光源93五、 照明灯具的安装93六、现场实际安装94七、室内照明线路95（一）概述95（二）敷设方式和要求97（三）照明及照明器具104第七章: 安全用电、防雷、防火109一、安全用电规程109二、安全用电常识109（一）接地保护109（二）接零保护110（三）重复接地110（四）人工接地体的埋设要求和接地线的要求110（五）接地装置的选择111（六）手携式和移动式电气设备的接地113三 、防雷113（一）目的113（二）安装防雷装置的位置：113（三）防雷工程及防雷装置113（四）石油与石油设施雷电安全规范113（五）电气设备防爆、防火115第八章: 电气实际操作119一、使用低压验电器验电119二、使用万用表测量交、直流电压120三、使用万用表测量电阻121四、使用晶体管式兆欧表测量电缆绝缘电阻122五、使用QJ23单电桥测量电阻123六、使用QJ23单臂电桥测量电阻124七、使用接地电阻测量仪测量土壤电阻率125八、使用钳形电流表测量三相异步电动机三相电流126九、使用晶体管式兆欧表测量三相变压器绝缘电阻127十、识读电动连续运行控制电路原理图128十一、识别串电阻降压启动控制电路各部件名称130十二、安装白炽灯照明电路（两只开关两地控制一盏灯）130十三、用万用表判断小型三相异步电动机转速132十四、排除日光灯照明线路故障133十五、使用外径千分尺测量圆铜线线径并计算截面积134十六、使用数字式万用表判断硅柱二极管管脚极性135十七、识读接触器联锁正反转控制电路原理图136十八、识读时间继电器自动控制Y-控制电路原理图137十九、识读串电阻降压启动控制电路原理图139二十、安装Y-启动器（QX1、QX2）及可逆转换开关线路140二十一、用直流法（干电池法）判断小型三相异步电动机首尾端142二十二、判断三相异步电动机绕组断路故障143二十三、判断三相异步电动机匝间短路故障144第一章：电 工 测 量一、电工常用携带式仪表的应用电工常用携带式仪表主要有万用表、钳形电流表及兆欧表。（一）万用表的应用万用表可用来测量直流电流、直流电压、交流电流、交流电压、电阻、电感、电容。音频电平及晶体三极管的电流放大系数值等。如下图所示：指针式万用表数字式式万用表1万用表的使用方法（1）端钮（或插孔）选择要正确：红色测试棒连结线要接到红色端钮上（或标有“+”号的插孔内），黑色测试棒连结线要接到黑色端钮上（或标有“-”号的插孔内）。有的万用表备有交直流电压为2500V的测量端钮，使用时黑色测试棒仍接黑色端钮，而红色测试棒接到2500V的端钮上。（2）转换开关位置选择要正确：根据测量对象转换开关转到相应的位置，有的万用表面板上有两个转换开关，一个选择测量种类，一个选择测量量程。使用时应先选择测量种类，然后选择测量量程。（3）量程选择要合适：根据被测量的大致范围，将转换开关转至适当的量限上，若测量电压或电流时，最好使指针指在量程的1/2至2/3的范围内，这样读数较为准确。（4）正确进行读数：在万用表的标度盘上有很多标度尺，它们分别适用于不同的被测对象。因此测量时在对应的标度尺上读数的同时也应注意标度尺读数和量程档的配合，以避免差错。（5）欧姆档的正确使用：（a）选择合适的倍率档：测量电阻时，倍率档的选择应以使指针停留在刻度线较稀的部分为宜，指针越接近标度尺的中间部分，读数越准确，越向左、刻度线越密，读数的准确度越差。（b）凋零：测量电阻之前，应将两根测试棒碰在一起，同时转动“调零旋钮”，使指针刚好指在欧姆标度尺的零位上，这一步骤称为欧姆档调零。每换一次欧姆档，测量电阻之前都要重复这一步骤，从而保证了测量的准确性，如果指针不能调到零位，说明电池电压不足，需要更换。（c）不能带电测量电阻：测量电阻时万用表是电池供电的，被测电阻决不能带电，以免损坏表头。（d）注意节省干电池：在使用欧姆档间歇中，不要让两根测试棒短接，以免浪费电池。2使用万用表应注意的事项（1）使用万用表时要注意手不可触及测试棒的金属部分，以保证安全和测量的准确度。（2）在测量较高电压或大电流时，不能带电转动转换开关，否则有可能使开关烧坏。（3）万用表用完以后，应将转换开关转到“空档”或“OFF”档，表示已关断。有的表没有上述两档时可转向交流电压最高量程档，以防下次测量时疏忽而损坏万用表。（4）平时要养成正确使用万用表的习惯，每当测试棒接触被测线路前应再一次全面检查，看看各部分位置是否有误，确实没有问题时再进行测量。（二）钳形电流表的应用钳形电流表按结构原理不同分为磁电式和电磁式两种，磁电式可测量交流电流和交流电压；电磁式可测量交流电流和直流电流。1钳形电流表的使用方法和使用时应注意的事项（1）在进行测量时用手捏紧扳手即张开，被测载流导线的位置应放在钳口中间，防止产生测量误差，然后放开扳手，使铁心闭合，表头就有指示。（2）测量时应先估计被测电流或电压的大小，选择合适的量程或先选用较大的量程测量，然后再视被测电流、电压大小减小量程，使读数超过刻度的1/2，以便得到较准确的读数。（3）为使读数准确，钳口两个面应保证很好的接合，如有杂声，可将钳口重新开合一次，如果声音依然存在，可检查在接合面上是否有污垢存在，如有污垢，可用汽油擦干净。（4）测量低压可熔保险器或低压母线电流时，测量前应将邻近各相用绝缘板隔离，以防钳口张开时可能引起相间短路。（5）有些型号的钳形电流表附有交流电压刻度，测量电流、电压时应分别进行，不能同时测量。（6）不能用于高压带电测量。（7）测量完毕后一定要把调节开关放在最大电流量程位置，以免下次使用时由于未经选择量程而造成仪表损坏。（8）为了测量小于5A以下的电流时能得到较准确的读数，在条件许可时可把导线多绕几圈放进钳口进行测量，但实际电流数值应为读数除以放进钳口内的导线根数。2钳形电流表在几种特殊情况下的应用（1）测量绕线式异步电动机的转子电流：用钳形电流表测量绕线式异步电动机的转子电流时，必须选用电磁系表头的钳形电流表，如果采用一般常见的磁电系钳形表测量时，指示值与被测量的实际值会有很大的出入，甚至没有指示，其原因是磁电系钳形表的表头与互感器二次线圈连接，表头电压是由二次线圈得到的。根据电磁感应原理可知，互感电动势为E24.44fWm，由公示不难看出，互感电动势的大小与频率成正比。当采用此种钳形表测量转子电流时，由于转子上的频率较低，表头上得到的电压将比测量同样工频电流时的电压小的多(因为这种表头是按交流50Hz的工频设计的)。有时电流很小，甚至不能使表头中的整流元件导通，所以钳形表没有指示，或指示值与实际值有很大出入。如果选用电磁系的钳形表，由于测量机构没有二次线圈与整流元件，被测电流产生的磁通通过表头，磁化表头的静、动铁片，使表头指针偏转，与被测电流的频率没有关系，所以能够正确指示出转子电流的数值。（2）用钳形电流表测量三相平衡负载时，钳口中放入两相导线时的电流指示值与放入一相时电流的指示值相同。用钳形电流表测量三相平衡负载时，会出现一种奇怪现象，即钳口中放入两相导线时的指示值与放入一相导线时的指示值相同，这是因为在三相平衡负载的电路中，每相的电流值相等，用下列公示表示Iu=Iv=Iw。若钳口中放入一相导线时，钳形表指示的是该相的电流值，当钳口中放入两相导线时，该表所指示的数值实际上是两相电流的相量之和，按照相量相加的原理，I1+I3=-I2,因此指示值与放入一相时相同。如果三相同时放入钳口中，当三相负载平衡时，I1+I2+I3=0，即钳形电流表的读数为零。（三）兆欧表的使用兆欧表俗称摇表或摇电箱，是一种简便的常用的测量高电阻直接式携带型摇表，用了测量电路、电机绕组、电缆及电气设备等的绝缘电阻。表盘的上标尺刻度以“M”为单位。分手摇发电机型、用交流电作电源型及用晶体管直流电源变换器作电源的晶体管兆欧表。目前常用的是手摇发电机型。1怎样用兆欧表测量绝缘电阻（1）线路间绝缘电阻的测量：被测两线路分别接在线路端钮“L”上和地线端钮“E”上，用左手稳住摇表，右手摇动手柄，速度由慢逐渐加快，并保持在每分钟120转左右，持续一分钟，读出兆欧数。（2）线路对地间绝缘电阻的测量：被测线路接于“L”端钮上，“E”端钮与地线相接，测量方法同上。（3）电动定子绕组与机壳间绝缘电阻的测量：定子绕组接“L”端钮上，机壳与“E”端钮连接。（4）电缆缆心对缆壳间绝缘电阻的测量：将“L”端钮与缆心连接，“E”端钮与缆壳连接，将缆心与缆壳之间的内层绝缘物接于屏蔽端钮“G”上，以消除因表面漏电而引起的测量误差。2兆欧表使用时应注意的事项（1）在进行测量前先切断被测线路或设备电源，并进行充分放电（约需23分钟）以保障设备及人身安全。（2）兆欧表接线柱与被测设备间连接导线不能用双股绝缘线或绞线，应用单股线分开单独连接，避免因绞线绝缘不良而引起测量误差。（3）测量前先将兆欧表进行一次开路和短路试验，检查兆欧表是否良好。若将两连接线开路，摇动手柄，指针应指在“”（无穷大）处；把两连接线短接，指针应指在“0”处。说明兆欧表是良好的，否则兆欧表是有毛病的。（4）测量时摇动手柄的速度由慢逐渐加快并保持每分钟120转左右的速度持续一分钟左右，这时才是准确的读数。如果被测设备短路、指针指零，应立即停止摇动手柄，以防表内线圈发热损坏。（5）测量电容器及较长电缆等设备的绝缘电阻后，应立即将“L”端钮的连接线断开，以免被测设备向兆欧表倒充电而损坏仪表。（6）禁止在雷电时或在邻近有带高压电的导线或设备时用兆欧表进行测量。只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电时才能进行测量。（7）兆欧表量程范围的选用一般应注意不要使其测量范围过多的超出所需测量的绝缘电阻值，以免读数产生较大的误差。例如一般测量低压电器设备的绝缘电阻时可选用0-200M量程的表，测量高压电器设备或电缆时可选用0-2000M量程的表。刻度不是从零开始，而且从1M或2M起始的兆欧表一般不宜用来测量低压电器设备的绝缘电阻。（8）测量完毕后，在手柄未完全停止转动和被测对象没有放电之前，切不可用手触及被测对象的测量部分并拆线，以免触电。3怎么选用兆欧表（1）目前常用国产兆欧表的型号与规格如表11所示。表中所列为手摇发电机型，最高电压为2500V，最大量程为10000M。若需要更高电压和更大量程的可选用上海生成的新型ZC30型晶体兆欧表，其额定电压可达5000V，量程为100000M。（2）兆欧表的选择：兆欧表的选用主要是选择兆欧表的电压及其测量范围，表12列出了在不同情况下选择兆欧表的要求。表11 常用兆欧表的型号与规格型号额定电压（V）级别量程范围(M)ZC 11-61001.00-20ZC 11-72501.00-50ZC 11-85001.00-100ZC 11-9501.00-200ZC 25-22501.00-250ZC 25-35001.00-500ZC 25-410001.00-1000ZC 11-35001.00-2000ZC 11-1025001.50-25000ZC 11-410001.00-5000ZC 11-525001.50-10000表12兆欧表的电压及测量范围的选择被测对象被测设备的额定电压（V）所选兆欧表的电压（V） 弱电设备、线路的绝缘电阻100以上50100线圈的绝缘电阻500以下500线圈的绝缘电阻500以上1000发电机线圈的绝缘电阻380以下1000电力变压器、发电机、电动机绝缘电阻500以上10002500电气设备的绝缘电阻500以下5001000电气设备的绝缘电阻500以上2500瓷瓶、母线、刀闸的绝缘电阻25005000二、直流电阻的测量（一）电压、电流表法对于中直电阻（1106）可用电压、电流表法测量，其阻值可用下式求得 RX=U/I式中 RX被测电阻，U、I电压、电流表的读数。（二）万用表法和欧姆表法1用万用表法测量电阻间签名万用表的应用。2欧姆表法：欧姆表是用来直接测量中值电阻的直读式仪表，它的原理线路及正确适用都基本上与万用表法的电阻档一样。（三）直流单臂电桥（惠斯顿电桥）测量法直流单臂电桥的主要特点是灵敏度高，可以获得高度准确的测量结果，适用于测量1106的中值电阻。它是一种较量仪器，不能直读，当电桥平衡后测量结果从公式Rx（R1/R2）R3计算得出，式中Rx被测电阻，R1/R2-比例臂，R3比较臂。1用QJ23型携带式直流单臂电桥测量直流电阻的方法：在使用前先要熟悉电桥面板上各元件的作用，如上图所示，面板右边四个转换盘为R3的四位读数盘，左上边的转换盘为比例臂R1/R2，左下边的为检流计G、B+、B-为外接电源接线柱，内、中、外三个接线柱有如下的作用：电桥不用时，用连接片短接内、中接线柱把检流计封住，测量电阻时，短接中、外接线柱即可，若使用外部检流计时，取掉短接片，从内柱和外柱引入即可。测量步骤如下：（1）将被测电阻用万用表测量，确定电阻大致范围，加入测得阻值为5左右，从该电阻所标的参数可知是金属膜电阻，5.15，测量该电阻是否符合要求。（2）短接中、外接线柱，打开检流计锁扣，如果检流计指针不在零位，应旋动机械调零装置，使指针指零，再旋紧锁扣。（3）将被测电阻按下图所示接入电桥。（4）从表13中所列出的QJ23型电桥比例臂的倍律与相对误差关系中可知，选用电桥的列出应大于被测电阻，选用电桥误差应略小于被测电阻所允许的误差，这样测量的电阻值准确度高，倍率选用0.001档，被测电阻范围为19.999，相对误差为1，满足要求。表1-3 QJ23电桥比例臂的倍率与相对误差关系倍率R2 ()相对误差x 0.1 x 1 x 10102-999900.2x 0.0110-99.990.5x 100105-9999000.5x 0.0011-9.9991x 1000106-99990001（5）将R1/R2比例臂转到0.001档，比例臂R3的四位读数盘转到5000的位置上，这时电桥本身的测量误差为1，小于5。（6）松开检流计的锁紧旋钮，先按下电源按钮B并锁住，再按下检流计按钮GA，此时若检流计指针向标度尺“+”端偏转，应增大比较臂R3的电阻值，若向“-”端偏转，应减小R3电阻值，如此反复调节，直到检流计指到零位为止。假若此时比较臂四个读数盘的数值为5214，根据公式：RxR3 x R1/R20.001*52145.214（）电阻5.15的阻值范围为4.8455.355，此电阻测得结果符合要求。2使用单臂电桥应注意的事项（1）根据被测电阻值的大小及对测量误差的要求，参照说明书上表格中规定，选择相应的比例臂（倍率）。（2）电池电压不足会影响电桥的灵敏度，所以如发现电池电压不足时应调换。当采用外接电源时，必须注意极性，且勿使电压超过规定值，否则可能烧坏桥臂电阻，这时可在电源电路中串接一个可调保护电阻以便降压。（3）测量端与被测电阻间的连接导线应尽量短而粗，连接牢靠、漆膜应刮净，避免采用线夹，以提高测量精度。（4）在测量具有电感的电阻（例如电机或变压器绕组的电阻）时，应先接通电源，再按检流计按钮，断开时应先断开检流计按钮，再断开电源，以免线圈的自感电动势打坏检流计。（5）电桥不用时应将检流计锁住并短接内、中接线柱，以免在搬动时震断吊丝。（6）在调节比较臂电阻的过程中，电桥还未接近平衡状态时，流过检流计的电流可能较大，这时应松开检流计按钮。只能每次调节后，短时按下按钮，以保护检流计不至于损坏。（7）对具有电容的设备进行测量时，应先放电后再测量。（四）直流双臂电桥（凯尔文电桥）测量法直流双臂电桥是用来测量10-51之间的小阻值电阻的常用仪器。测量的准确度高。1直流双臂电桥测量电阻的方法以用QJ103型双电桥测量100kW三相交流异步电动机定子绕组的组织为例来介绍。（1）打开检流计的锁扣，如指针不在零位，应旋动机械调零装置使指针指零，再旋紧锁扣。（2）注意电压端钮P1、P2一定要接在电流端钮C1、C2的内侧。（3）估计一下定子绕组阻值的大致范围，对于100kW电动机定子绕组阻值，假设大约为0.050.2之间。查表14倍率应为X10，误差为2。（4）将比例臂R1/R2（倍率旋钮）转向X10档，将比较臂Rn（标准电阻读数盘）调到0.015左右，松开检流计锁紧旋钮，先按下电源按钮B并锁住，再用左手按检流计按钮GA，此时若检流计指针指向标度尺“+”端偏转，应增大比较臂的电阻值。若向“-”端偏转应减小比较臂的电阻值。如此反复调节Rn，直到检流计指向零位为止。此时若比较臂的转盘指针指到0.0127时，则根据公式：RxRnR2/R110*0.01270.127（）表14 QJ103型电桥比例臂的倍率与相对误差关系倍率Rx （）相对误差x 0.010.0001-0.001120x 0.10.001-0.0112x 10.01-0.112x 100.1-1.12x 1001-1122使用直流双臂电桥应注意事项在使用双臂电桥时，除了应遵守前面介绍使用单臂电桥有关注意事项外，还应注意以下几点：（1）双臂电桥连接被测电阻Rx用四根导线，有电位接头P1、P2，电流接头C1、C2，在接线时，P1、P2两根引线应接在被测电阻的内侧。（2）双臂电桥测量电阻时工作电流较大，电源容量要大，可用蓄电池做外接电源。测量时操作速度要快，测量结束时应立即关断电源。QJ44型直流电阻电桥实际使用工作电源按钮B指零仪按钮G工作开关调零旋钮灵敏度旋钮倍率读数步进读数C11外接工作电源检流计外接指零插座滑线读数盘P11P21C21. 主要技术指标2.1主要参数：如下表所示2.2基本误差允许极限： Elim = C % (RN /10+ X ) 式中：Elim基本误差允许极限， RN 基准值， C准确度等级指数， X测量盘示值。倍率有效量程分辨力准确度等级指数（C）基准值（RN）有效量程0.010.011.1000m0.511 m0.011.1000m0.10.111.000 m50.510 m0.111.000 m11110.00m500.2100 m1110.00m100.011.1000m50010.011.1000m1000.111.0005m100.111.000表12.3使用环境条件：a 参比值：温度201.5C, 相对湿度4060b 标称值：温度2015C, 相对湿度25802.4指零仪： a.内附指零仪有机械和电气调零装置，灵敏度可以调节。 b.阻尼时间：不大于4秒。c.灵敏度：电桥从平衡点开始，电阻值偏离一个等级指数值时，指零仪指针偏转应不小于2格。d.噪音：指针抖动不大于1/3格。e.在电桥背面电池盒内装有外接指零仪插座。2.5 电源：电桥工作电源为R20型（1）1.5v干电池6节并联使用，指零仪电源为6F22 型9v叠层电池。3.基本工作原理QJ44型是典型的双臂电桥又称凯尔文电桥线路。其中倍率臂由对称的七对电阻组成。测量臂由一个进盘和一个滑盘组成。主要电阻元件采用低温度系数锰铜丝绕制而成，并经严格工艺处理和长期人工老化，准确度高，稳定性好。指零仪采用JZ2B调制型直流放大器，灵敏度高，噪音小，可靠性好，耗电省。4.使用方法4.1准备在电桥背面电池盒内按极性装入6节R20型和1节6F22型干电池。当电桥工作电源采用外接时，内装R20型电池应全部取出。将指零仪电源开关“BG” 拨到“通”位置，5分钟后调节“调零”旋钮，使指针指“0”。将倍率盘和测量盘来回旋转数次，使开关、滑盘接触良好。4.2测量将被测量电阻，按四端钮法接入电桥的C1、P1、P2、C2接线柱，其中AB之间为被测电阻。测量0.1以下电阻时，测量用连接导线电阻应大于0.01。估计被测电阻值大小，适当选择倍率盘和测量盘，按下“G”、“B”按钮，同时调节测量盘，使指零仪重新指零，此时电桥平衡，被测电阻RX为： RX倍率测量盘（步进盘滑线盘）示值。指零仪灵敏度开始时应放在较低位置，电桥初步平衡后再提高，这样既能缩短测量时间又防止指零仪指针的损坏。4.3快速测量在测量变压器等线圈直流电阻时，由于电感反电势影响，不仅测量时间长，而且容易损坏电桥。如果配用本厂生产的ZY9624型双桥快速测量附加器，则测量不仅快速、准确、直观，而且安全可靠。5.注意事项5.1测量0.1以下电阻时“B”按钮应间歇使用，以节约用电。在测量带电感的直流电阻时，应先按“B”，再按“G”；测量完毕，应先放“G”,后放“B”。5.2 在测量大中型变压器线圈直流电阻时，必须将四根测量导线绞合在一起，以提高对电磁场和地磁场的抗干扰能力。最好采用接触良好的外接电源供电，消除不稳定因素。5.3电桥使用完毕，应将“B”和“G”按钮复位，“BG”开关应关掉。电桥长期不用，应将所有电池取出。5.4电桥贮放环境：温度535C，相对湿度2580，空气中无腐蚀性气体，避免阳光直射。三、接地电阻的测量1、接地电阻测量 被测接地E（C2、P2）和电位探针P1及电流探针C1依直线彼此相距20米，使电位探针处于E、C中间位置，按要求将探针插入大地。用专用导线将端子E（C2、P2）、P1、C1与探针所在位置对应连接。开启电源开关“ON”，选择合适档位轻按一下键，该档指示灯亮，表头LCD显示的数值即为被测得的接地电阻值。2、土壤电阻率测量如图 测量时在被测的土壤中沿直线插入四根探针，并使各探针间距相等，各间距的距离为L，要求探针入地深度为L/20cm,用导线分别从C1、P1、P2、C2各端子与四根探针相连接。若测出阻值为R，则土壤电阻率按下式计算：=2RL。-土壤电阻率（cm）、L-探针与探针之间的距离(cm)、R-地阻仪的读数（）。用此法则得的土壤电阻率可以近似认为是被埋入之间区域的平均土壤电阻率。3、测量注意事项和维护保养（1）测量保护接地电阻时，一定要断开电气设备与电源连接点。在测量小于1的接地电阻时，应分别用专用导线连在接地体上，C2在外侧P2在内侧如图所示：（2）测量接地电阻时最好反复在不同的方向测量3-4次，取其平均值。（3）测量大型接地网接地电阻时，不能按一般接线方式测量，可参照电流表、电压表测量法中的规定选定埋插点。（4）若测试回路不通或超量程时，表头显示“1”，说明溢出，应检查测试回路是否连接好或是否超量程。（5）本表当电池电压低于7.2V时，表头显示欠压符号“”，表示电池电压不足，此时应插上电源线由交流供电或打开仪器后盖板更换干电池。（6）如果使用可充电池时，可直接插上电源线利用本机充电，充电时间一般不低于8小时。（7）存放保管本表时，应注意环境温度和湿度，应放在干燥通风的地方为宜，避免受潮，应防止酸碱及腐蚀气体，不得雨淋，暴晒，跌落。四、电能的测量测量电能的仪表称为电度表，常用的是感应式电度表，用于测量交流负载所消耗的电能。交流有功电能的测量 1、单相交流电路有功电能的测量如图所示，单相电度表接线 2、三相交流电路有功电能的测量（1）三相三线制交流电路有功电能的测量 用感应式三相二元件电度表进行测量，（2）三相四线制交流电路有功电能的测量(3)高电压大电流三相交流电路有功电能的测量 如果要测量高电压大电流三相电路的电能，就要同时接入电压互感器和电流互感器来测量。其读数要乘以两互感器的变比才是实际电能值。如果电压互感器的变比为6000/100,就乘以60，电流互感器的变比是100/5，就乘以20，这些数值也称为电度表的倍率。第二章：电动机与电动机拖动一、三相异步电动机（一）三相异步电动机的结构 三相异步电动机的结构简单，由定子和转子两大部分及其他附件组成。（一）、定子定子由定子铁芯、定子绕组和机座组成。1、定子铁芯定子铁芯是用硅钢片叠成，是电动机磁通经过部分，主要起导磁作用。2、定子绕组定子绕组是用铜或铝制的电磁线绕制而成，然后嵌放在定子铁芯槽内。三相异步电动机共有三相绕组，对称分布在定子铁芯上，三相绕组的起端分别用U1、V1、W1表示，末端对应用U2、V2、W2表示。为了便于改变接线，三相绕组的六个端线都接在电动机定子壳体外的接线盒内，绕组可以连接成星形或三角形。3、 机座机座是用铸铁或铝铸造而成，他的作用是固定铁芯和支持端盖。（二）、转子转子由转轴、转子铁芯、转子绕组和轴承组成。1、转子铁芯转子铁芯由硅钢片叠压而成。2、转子绕组转子绕组有两种形式，即鼠笼式和绕线式。（1）鼠笼式转子绕组鼠笼式绕组用铝浇铸或铜条与端环铆接而成。（2）绕线式转子绕组绕线式转子绕组与定子绕组相似，也是采用电磁线绕制而成，然后嵌入转子铁心上。转子的三相绕组一般接成星形，三根引出线分别接在固定在转轴上的三个铜制滑环上。环与环之间以及与轴之间彼此绝缘，通过电刷是绕组与外电路接通，所以绕线式电动机又称滑环式电动机。3、端盖 电动机的端盖由铸铁或铝铸成，起支撑转子作用。4、风扇 风扇是用铝或塑料制成，起冷却作用。（二）三相异步电动机的维护与检修 （一）电动机在运行中，除了进行日常维护外，为延长电动机的使用寿命，还应做好定期检修。日常维护在运行中的电动机应作如下检查：1、电动机的温升不能超过规定值，如表所示。2、电动机的负载电流，不能超过电动机铭牌规定的额定值。3、电源电压波动，不能超过额定电压的-5+10的范围。4、三相电压不平衡度不能大于5。5、三项电流不平衡度不能大于106、电动机不能缺相运行。因为电机缺相运行，会使电机其余两相电流增大，将电机定子绕组烧毁。7、电动机不能堵转。电动机卡死后，使电动机严重超载，电流增大很多，会使电机定子绕组烧毁。8、电动机的震动不能太大。可参考表2所示。9、电动机的声音不能有异常。一般在实际工作中是根据经验判断。10、线式电动机滑环上的火花不能太大。三相异步电动机的最高允许温升（）绝缘等级A级E级B级F级H级测量方法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法温度计法电阻法定子绕组55606575708085100105125线绕式转子绕组55606575708085100105125滚动轴承5555555555定子铁心6075100100125电动机允许振动幅值标准电动机额定转速（r/min）300015001000750及以下振动允许幅值（双振幅 mm）0.060.100.130.16（二）三相异步电动机的检修电动机的检修，包括拆装电机、清洗油污、清除灰尘、更换或修复损坏件和磨损、测量绕组绝缘电阻值和处理故障等。1、电动机的外观检查（1）检查电动机是否有缺件（2）检查电动机是否有损坏件2、通电试运转（1）新装、长期停用或大修前后的电动机，运转前应测量绕组相间和绕组对地的绝缘电阻值。通常对500V以下电机用500V兆欧表；对5003000V电机用1000V兆欧表；对3000V以上电机用2500V兆欧表。绝缘电阻值每1000V工作电压不得小于1M，380V的电机绝缘电阻值不得小于0.5M。（2）用手转动电机轴，检查转子是否能自由旋转，转动时有无异常。（3）检查电机名牌所示电压、功率、接法、转速与电源、负载是否相符。（4）通电运转（a）测量电动机空载电流，并作记录。一般空载电流约为额定电流的30%-40%。异步电动机空载电流与额定电流的百分比0.125KW0.5KW以下2KW以下10KW以下50KW以下100KW以下270-9545-7040-5530-4523-3518-30480-9665-8545-6035-5525-4020-30685-9870-9050-6535-6530-4522-33890-9875-9050-7037-7035-5025-35 (b) 跟据运转情况分析和判断故障。3、分解电机 电动机分解是由电机最外部开始拆卸。 （1）、分解电动机用的工具有拉勾、油盘、活动扳手、榔头、螺丝刀、紫铜棒、钢套筒、毛刷等。（2）、松开皮带轮或联轴节顶丝。（3）、用拉钩卸掉皮带轮或联轴节。（4）、若外部有强迫通风的风扇，应先拆去防护罩，再拆下风扇。（5）、卸掉后端盖轴承盖固定螺钉，取下轴承盖。（6）、卸掉后端盖固定螺钉，取下后端盖。（7）、卸掉前端盖固定螺钉，将前端盖与转子从定子中抽出。若是大型电机，用钢套管套在轴的一端，然后用吊车吊出。（8）、卸掉前端盖固定螺钉，取下轴承盖。（9）、卸掉前端盖。4、清洗（1）、用压缩空气或皮老虎将定子内的灰尘吹尽。（2）、用煤油清洗轴承及其他零件油污，用压缩空气将轴承内油吹尽，并用布或棉纱把所有零件擦干。5、检查（1）、检查零件有无磨损和破坏，确定检修方案和更换备件。（2）、检查轴承。轴承的好坏对电机性能影响很大，轴承质量不好，会使电机声音异常、振动。对轴承检查应注意声音、径向间隙和轴向摆动。（a）、轴承的拆卸。一般用拉勾将轴承卸掉。（b）、轴承的安装。轴承用敲打法冷装，也可用加热方法装，将轴承放在机油锅里煮，油温约100左右，时间5-10分钟，然后轻打装上。（3）、检查电动机定子绕组是否有损坏。6、电动机的装配 电动机的装配与拆卸顺序相反。7、电动机装配后试运转电动机装配后通电运转前的检查与拆前检查相同。（三）三相异步电动机的常见故障及修理方法 电动机在运行过程中，因各种原因会发生各种故障，电动机的常见故障和修理方法见下表：故障现象原因分析处理方法不能启动或转速低1、电源电压过低1、检查电源2、熔断器烧断一相或其他连接处断开一相2、 3、 4、用摇表或万用表检查有无断路或接触不良3、定子绕组断路4、绕线式转子内部或外部断路或接触不良5、鼠笼式转子断条或脱焊5、将电动机接15%-30%额定电压的三相电源上，测量三相电流，若电流随转子的位置变化，说明有断条或脱焊6、定子绕组三角形接法的，误接成星形接法6、检查接线并改正7、负载过大或机械卡住7、检查负载及机械部件三相电流不平衡1、定子绕组一相首末两端接反1、用低压单相交流电源，指示灯或电压表等器材，确定绕组首末端，从新接线2、电源不平衡2、检查电源3、定子绕组有线圈短路3、检查有无局部过热4、定子绕组匝数错误4、测量绕组电阻5、定子绕组部分线圈接线错误5、检查接线并改正过热1、过载1、减载或更换电动机2、电源电压太高2、检查并设法限制电压波动3、定子铁芯短路3、检查铁芯4、定转子相碰4、检查铁芯、轴、轴承、端盖等5、通风散热障碍5、检查风扇通风道等6、环境温度过高6、加强冷却或更换电动机7、定子绕组短路或接地7、检查绕组直流电组、绝缘电阻8、接触不良8、检查各接触点9、缺相运行9、检查电源及定子绕组的连续性10、线圈接线错误10、按照图纸检查并改正11、受潮11、烘干12、启动过于频繁12、按规定频率启动滑环火花大1、电刷牌号不符1、更电刷2、电刷压力过小或过大2、调整电刷压力（一般电动机150-250gf/cm2.牵引和启重电动机250-400gf/cm2）3、电刷与滑环接触不严3、研磨电刷4、滑环不平、不圆或不清洁4、修理滑环内部冒烟起火1、电刷下火花太大调整、修理电刷和滑环2、内部过热消除过热原因震动和相声大1地基不平，安装不好检查地基和安装2轴承缺陷或装配不良检查轴承3转动部份不平衡必要时作静平衡或动平衡实验4轴承或转子变形检查转子并矫正5定子或转子绕组局部短路拆开电动机，用表检查6定子铁心压装不紧检查铁心并重新压紧7设计时，定、转子配合不妥不允许运行 二、三相交流异步电动机的启动、调速及制动（一）三相交流异步电动机的启动（一）概述电动机从接入电网开始转动，逐渐增加转速一直达到正常转速为止，这段过程为启动过程，通常只有几十分之一描到几秒钟。启动电流与起动转矩是衡量电动机好坏的主要依据。电动机开始转动时转子电路中感应电动势最大，一般为额定情况下的20倍左右。但由于此时转子电抗也最大，故转子电流为额定情况下的5-8倍。由于异步电动机转子电能是由定子绕组供给的，所以定子绕组中的电流亦将为额定时的4-7倍。起动时虽然转子电流较大，但此时电抗也很大，则使转子功率因数cos2很小，所以启动转矩并不大。启动电流大，电网电压降大，影响其他电气设备的正常工作；其次对于频繁开、停的设备将使其电动机发热，影响电动机的寿命。启动转矩小，电动机不能带负载启动或是启动时间过长而使电动机温升过高。衡量电动机启动性能的好坏，主要有如下三点：1、 启动电流尽可能小；2、 启动转矩尽可能大些；3、 启动设备简单、经济，操作方便（二）、三相鼠笼式异步电动机的起动 1、全压启动 把电动机直接接到电压与电动机额定电压相等的电网上则称为全压启动。这种方法的优点是操作简便，成本低；但启动电流较大。为了保证电动机启动时不引起电网电压下降太多，电动机的额定容量满足下列经验公式的要求时才允许全压启动：Ist/IR3/4+式中Ist电动机起动电流 IR电动机额定电流 一般情况下Ist/IR大约为4-7倍。因而电动机的额定容量不超过电源变压器容量的1520时都允许全压启动。1、 降压起动降压起动是用降低电动机端电压的办法来减小启动电流。当电压降低时起动转矩按电压的平方成正比例下降，故此种方法适用于空载或轻载情况下起动。降压起动有三种方法：（1） 串电阻降压起动：这种方法是在三相定子绕组中串接相同电阻（或变阻器）。分手动与自动控制两种。a、 手动控制：启动时，合上电源开关QS1，电源经电阻RST加到电动机上。当转速升高时再合上开关QS2即可。一般限流电阻RST大小的选择应使启动电流限制在电动机额定电流的2.5倍左右。b、 自动控制：电路工作过程如下：合上开关QS，按下按钮SB2，接触器KM1接通，电动机经限流电阻RST起动，此时时间继电器KT也接通，经延时后闭合KM2接触器，KM2接触器在主回路中的三副常开触头闭合，短接电阻RST电动机M便开始全压运转，起动电阻一般采用ZX1和ZX2系列铸铁电阻，其阻值可按下列公式近似确定：Rst=190IstIst/IstIst（）式中 Ist未串入电阻时的起动电流（安），一般Ist（2-3）IR；IR额定电流；Ist传入电阻后的起动电流，一般Ist（2-3）IR0 起动电阻的功率为：P=I 2RRst,由于起动时间很短，实际电阻功率可取计算值的1/31/4。 串联电阻降压起动的缺点是减小了起动转矩，切在电阻上消耗了较大的功率，故这种起动方法工程上很少采用。（2） 星形三角形降压起动：这种起动方法适用于工作时定子绕组为三角形接法的电动机。星形起动时定子绕组相电压仅为电源电压的1/,若电压为380V,则起动时定子绕组的相电压为220V。而起动线电流仅为三角形接法时起动电流的1/3。 常用的为时间继电器控制的Y降压起动控制电路，其工作原理如下：当按下起动按钮SB2。接触器KM和线圈KMY同时获电吸合，电动M机接成Y形降压起动，与此同时，时间继电器KT的线圈同时获电，KT常闭触头延时打开，KYM线圈失电释放，KT常开触头延时闭合，KM线圈获电吸合，电动机M定子绕组由Y形自动接成形，起动过程结束。时间继电器KT的触头延时动作时间由电动机的容量及起动时间的快慢来决定。 （3）自藕变压器降压起动：自藕变压器降压起动又叫补偿器降压起动，这种降压起动适用于电动机容量为20-150KW。起动器有QJ型和XJ型两种： a、QJ型：用操作手柄控制，其起动原理接线图如图所示。 b、XJ型：自动控制式，分用按钮操作方式和用按钮时间继电器操作方式两种。(a)按钮操作式：如上图所示，电路工作过程如下；接通电源开关QS，先按下SB2按钮，接触器KM1获电吸合，电动机经自藕变压器降压起动，操作者等待一段时间（1min），电动机转速升高导相当高时再按SB3按钮，KM1失电断开自藕变压器电路，KM2通电，电动机M全压运转。(b)按钮、时间继电器操作方式：图7-7所示为起动原理线路图，起动原理如下：按下起动按钮SB2，接触器KM1吸合，电动机M经自藕变压器T降压起动，与此同时时间继电器KT线圈获电，其常开触头经延时闭合，使中间继电器吸KA吸合并自锁，KA常闭触头断开KM1，一常开触头接通KM2接触器，主电路中KM1接触器的三副主触头断开自藕变压器电源，KM2三副常开触头闭合，电动机进入全压运行。（二）三相交流异步电动机的调速有些生产机械在工作时往往需要调节速度以适应生产需要，在同一负载下改变电动机的转速，称为调速。（一） 三相鼠笼式异步电动机的调速 1改变电动机电源频率的方法 这种调速方法的原理是利用同步转速与电源频率成正比关系的原理，改变电源频率。达到无级调速的目的，但这种方法必须配备复杂昂贵的变频电源设备，因而目前应用较少。 2改变定子绕组的级对数 这种调速方法的原理是利用同步转速与电动机的级对数成反比例的关系，是一种有级调速方法。在转差率和电源频率不变时，改变级对数是通过改变绕组的接法来实现的。这种方法比较简单，常用于鼠笼式电动机。 下图所示为改变磁通级对数时达到改变转速的示意图。由图(a)可见一相（U相）的两个绕组串联时，第一段绕组末端与第二段绕组首端相接，通入电流的方向可形成的磁场为四个级。由图（b）可见，将绕组并联按入电网，电流如图中，形成磁场为两极。 上图所示为双速2、4极鼠笼异步电动机调速控制线路图，低速时定子绕组为接法，电动机转速为14320r/min,高速时定子绕组为双Y接法，电动机转速为2870r/min,可参看图（b）。 起动及变速工作过程如下：按下按钮SB2，接触器KM1接通，电动机定子绕组作接法起动并运转，当需要变为高速（双Y时）按下SB3按扭，线圈KM1断电，线圈KM2接通，电动机双Y运转。若需要重新回复运转时，在按下SB2按扭即可.(二)三相绕线式异步电动机的调速 由异步电动机的转速公式n=n1(1-S)可以看出；（n电动机转速、n1同步转速、S转差率）改变转差率S的大小就可以改变电动机的转速。对于绕线式电动机来说改变其转子电路中的附加电阻，就可以改变转差率S，也就改变了电动机转速。如果与转子绕组串联的电阻连续可调，则转速也连续可调；如果电阻是分级调整的，则转速也是分极可调的。 绕线式电动机在分级调速时，常用凸轮控制器来控制。下图所示为凸轮控制器控制电动机起动调速原理线路图，把手轮转到左或右1、2、3、4、5中的任意位置，转子中分别串入不同的电阻值，电动机就在不同的转速下运转。 这种调速方法最主要的优点是能够得到多种速度，而且线路简单、操作方便。缺点是与转子串联的电阻损耗电能较多，触头也较容易烧坏。（三）三相交流异步电动机的制动当电磁转矩的方向和转子旋转方向相反时，为制动运转状态。制动的目的是使电力拖动系统较快停车或者使拖动系统降低而在低速状态下运转。三相异步电动机的制动方式一般分为机械制动与电气制动两大类。（一）机械制动机械制动应用较普遍的是电磁抱闸装置。如下图所示，它主要由制动电磁铁和闸瓦制动器两部分组成，这是一种摩擦制动，制动冲击较大，但制动可靠。一般用于起重、卷扬设备。制动过程如下：当电动机通电时电磁抱闸的线圈同时通电，衔铁克服弹簧3反作用力而被吸合，推动顶杆向右移动，弹簧3被压缩，弹簧4伸展将两边的杠杆顶开，使闸瓦与闸轮松开，电动机即可运转。当电动机断电时，线圈同时断电，衔铁释放，在弹簧3的作用下，顶杆复位带动杠杆使闸瓦紧紧包住闸轮，电动机即被迅速制动。（二）电气制动 电气制动又叫电力制动，常用的有反接制动、能耗制动和再生制动三种。1反接制动 这种制动是改变电