电工技术教案,项目五

教学目标 知识目标：了解三相交流电源的连接，进而了解三相四线制供电方式的特点；
了解三相负载的连接方法，了解三相功率的问题，掌握三相负载的有关计算；
了解低压配电电器的相关知识，进而掌握小型配电箱的安装方法；
了解单相和三相电度表的工作原理，了解安全用电的常识。

能力目标：掌握三相交流电路的仿真测试方法；
掌握三相交流负载电路的参数测量，掌握三相功率的测量方法；
掌握常用低压配电电器的选用方法，掌握小型配电箱的安装方法；
掌握单相和三相电度表的安装方法。

素质目标：沟通、协作能力；
观察、信息收集能力；
分析总结能力。良好的职业道德和严谨的工作作风 教学重点 三相交流电路的仿真测试，常用低压配电电器的选用方法 教学难点 三相负载的计算 教学手段 理实一体 实物讲解 小组讨论、协作 教学学时 10 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 项目五 三相交流电路的连接 〖任务目标〗 与单相交流电路相比，三相交流电路具有更多的优越性，现代的供电体制就是三相交流电的供电方式，因此，掌握三相交流电的有关知识，才能更好地在实际工作中用好交流电。低压配电电器、电度表等是现代工业及民用电中不可或缺的电器仪表，掌握好它们的使用特点，才能更好地完成实际用电中的线路安装、检修、电能度量等任务。

〖知识链接〗 一、三相对称电动势的产生 图5-1 三相交流发电机原理图 三相交流电按其到达正的(或负的)最大值的先后顺序称为相序。在图5-1中，如果转子以顺时针方向旋转，首先是A相电动势先达到正幅值，继而是B相，最后是C相，这种从A—B—C的相序称为顺序（或正序）；
如果转子转向不变，把B相绕组与C相绕组对调，则相序变成从A—C—B，称为逆序（或反序）。

二、三相交流电源的连接 1.三相电源的星形(Y形)连接 如图5-4所示，将发电机绕组的末端X、Y、Z连接在一起，这个连接点N称为中性点，自该点引出的导线称为中性线，中性线通常与大地相连，此时又称之为零线或地线。从三相绕组的首端A、B、C分别引出3根导线统称为端线或相线(俗称火线)，常用A、B、C表示，也有用L1（U）、 L2（V）、 L3（W）表示的。这种具有中性线的三相供电方式称为三相四线制。如果无中性线引出只有3根相线的供电方式称为三相三线制。

图5-4 三相电源绕组的星形(Y形)连接图 2.三相电源的三角形(△形)连接 将对称三相电源中的三个绕组按相序依次连接，如图5-7所示，由三个连接点引出三条端线，这样的连接方式称为三角形（也称△形）连接。

图5-7 三相电源的三角形连接 任务二 三相照明电路的测量 〖任务目标〗 实际工作生活中，使用最为广泛的交流电供电方式为三相四线制供电，这就存在着作为用电的负载，如何与三相四线制供电系统正确连接的问题，若连接不合适则可能造成设备的损坏或是不能正常工作，同时，负载连接到三相四线制供电系统后，还有电路参数的测量问题，通过这些电路参数，才能判断负载工作的正常与否，以及功率消耗等问题。本任务就是解决三相负载如何连接、三相功率如何测量、计算等问题的。

〖知识链接〗 一、三相负载的连接 （一）三相负载的星形连接 图5-13所示为三相负载的星形连接，点N′称为负载的中点，因有中性线NN′，所以是三相四线制电路。图中通过端线的电流称为线电流，通过每相负载的电流称为相电流。显然，在星形连接时，某相负载的相电流就是对应的线电流，即相电流等于线电流。

图5-13 三相负载的星形连接 1. 三相对称负载 2.三相不对称负载 （二）三相负载的三角形连接 三相负载的三角形连接，每一相负载都直接接在相应的两根火线之间，这时负载的相电压就等于电源的线电压。不论负载是否对称，它们的相电压总是对称的。

三相负载接成星形，还是接成三角形，取决于以下两个方面。

(1)电源电压。

(2)负载的额定相电压。

二、三相功率 任务三 小型配电箱的安装与调试 〖任务目标〗 低压配电箱简称配电箱，是用来配电和控制、监视动力、照明电路及设备的装置，是配电系统中最末一级的电器控制设备，分布在各种用电场所，是保障电力系统安全正常运行的最基础环节。配电箱的组成根据工作性质，可以选用不同的低压配电电器，本任务通过小型配电箱的安装与调试，达到掌握低压配电电器选用的目的。

〖知识链接〗 一、配电箱的作用与分类 低压配电箱有标准配电箱和非标准配电箱两类。按配电用途的不同，配电箱又分为照明配电箱和动力配电箱两类，按配电箱的安装方式又分为嵌入式配电箱和悬挂式配电箱两种。

（一）常用配电箱 1.XM系列照明配电箱 2.XL系列动力配电箱 3.X（R）J系列照明配电箱 4.PZ-30型配电箱 （二）非标准配电箱 工作中根据需要在工作现场制作的配电箱，称为现制配电箱(在施工图中一般称为非标准配电箱)。现制配电箱包括盘面板和箱体两部分(有时还包括控制面板)。

1.盘面板的组装 1）盘面板的制作 盘面板四周与箱体边之间应有适当的缝隙，以便在配电箱内安装固定。为了节约木材，盘面板的材质已广泛采用塑料代替。

2）电器排列 将盘面板放平，把全部仪表、电器、装置等置于上面，先进行实物排列，一般将仪表放在上方，各电路的开关以及熔断器要互相对应，放置的位置要便于操作和维护，并使盘面板的外形整齐美观。

3）电器排列间距 4）盘面板的加工 5）电器的固定 2.盘面板的布线 1）导线的选择 根据仪表和电器的规格、容量以及安装位置，按设计要求选取导线截面和长度。

2）导线的敷设 盘面导线布置必须排列整齐、绑扎成束，一般用卡钉固定在盘面板的背面，不能使导线在盘面上摇摆。盘后引入和引出的导线应留出适当余量，以用于检修。

3）导线的连接 导线敷设好之后，即可将导线按设计要求依次正确地与电器元件进行连接。导线出线端的弯圈、封端等工作可参照导线接线的安装要求进行。

3.配电盘面板的安装要求 1）电源连接 2）接零母线 3）相序分色 4）卡片框 5）加包铁皮 二、低压配电电器 （一）熔断器 熔断器是一种常用在低压电路和电动机控制电路中用作短路保护和过载保护的电器，熔断器由熔体、绝缘熔管和底座等组成。

1.常见分类 （1）磁插式熔断器。

（2）螺旋式熔断器。

（3）有填料封闭管式熔断器。

（4）无填料封闭管式熔断器。

2.熔断器的型号含义 3.熔断器参数 熔断器参数包括额定电压、额定电流和熔体的额定电流三个参数。

4.熔断器的选择与使用 （1）照明电路：熔体额定电流≥被保护电路上所有照明电器工作电流之和。

（2）单台直接起动电动机：熔体额定电流＝（1.5～2.5）×电动机额定电流。

（3）多台直接起动电动机：总保护熔体额定电流＝（1.5～2.5）×各台电动机电流之和。

（4）降压起动电动机：熔体额定电流＝（1.5～2）×电动机额定电流。

（5）绕线式电动机：熔体额定电流＝（1.2～1.5）×电动机额定电流。

（6）配电变压器低压侧：熔体额定电流＝（1.0～1.5）×变压器低压侧额定电流。

5.熔断器的常见故障及修理方法 熔断器的常见故障及修理方法见表5-6。

6.熔断器使用注意事项 （1）对不同性质的负载，如照明电路、电动机电路的主电路和控制电路等，应分别保护，并装设单独的熔断器。

（2）安装螺旋式熔断器时，必须注意将电源线接到瓷底座的下接线端，即低进高出的原则，以保证安全。

（3）瓷插式熔断器安装熔丝时，熔丝应顺着螺钉旋紧方向绕过去，同时应注意不要划伤熔丝，也不要把熔丝绷紧，以免减小熔丝截面尺寸或插断熔丝。

（4）更换熔体时应切断电源，并应换上相同额定电流的熔体。

（二）刀开关 1.刀开关的型号含义 2.刀开关的选择与使用 （1）用于照明或电热负载时，负荷开关的额定电流等于或大于被控制电路中各负载额定电流之和，刀开关的额定电压应不小于电路实际工作的最高电压。

（2）用于电动机负载时，开启式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的3倍；
封闭式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的1.5倍。

3.刀开关的常见故障及修理方法 刀开关的常见故障及修理方法见表5-7。

4.刀开关使用时的注意事项 （1）刀开关应垂直安装在控制屏或开关板上使用，静触点应在上方。

（2）安装刀开关时，要把电源进线接在静触点上，负载接在可动的触刀一侧，这样当断开电源时触刀就不会带电；
负载则接在下接线端，便于更换熔丝。

（3）大电流的刀开关应设有灭弧罩；
封闭式刀开关的外壳应可靠地接地，防止意外漏电使操作者发生触电事故。

（4）更换熔丝应在开关断开的情况下进行，且应更换与原规格相同的熔丝。

（三）转换开关 1.转换开关的型号含义 2.转换开关的选择与使用 （1）首先根据电源的种类、电压的等级、极数及负载的容量进行选择。

（2）用于照明或电热电路时，转换开关的额定电流应等于或大于被控制电路中各负载电流的总和。

（3）用于电动机电路时，转换开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.5～2.5倍。

3.转换开关的常见故障及修理方法 转换开关的常见故障及修理方法见表5-8。

4.转换开关的使用注意事项 （1）转换开关的通断能力较低，用于控制电动机作可逆运转时，必须在电动机完全停止转动后，才能反向接通。每小时的接通不能超过20次。

（2）当操作频率过高或负载的功率因数较低时，转换开关要降低容量使用，否则会影响开关寿命。转换开关接线时，切忌接错。

（四）低压断路器 1.低压断路器的分类 （1）万能式断路器也称框架式断路器，一般有一个钢制的框架。

（2）塑壳式断路器也称装置式断路器，所有零部件均装于一个塑料的外壳中。

2.低压断路器的结构及符号 图5-41低压断路器的结构和符号 3.低压断路器的型号含义 4.低压断路器的参数 （1）额定工作电压。

（2）额定绝缘电压。

（3）额定电流。

（4）断路器壳架等级额定电流。

5.低压断路器的选择和使用 （1）低压断路器的额定电压应不小于被保护电路的额定电压。

（2）低压断路器的壳架等级额定电流应不小于被保护电路的计算负载电流。

（3）低压断路器的额定电流应不小于被保护电路的计算负载电流。

6.低压断路器的常见故障及修理方法 低压断路器的常见故障及修理方法见表5-9。

7.低压断路器使用时的注意事项 （1）当断路器与熔断器配合使用时，熔断器应装于断路器之前，以保证使用安全。

（2）电磁脱扣器的整定值不允许随意更动，使用一段时间后应检查其动作的准确性。

（3）断路器在分断短路电流后，应在切除前级电源的情况下及时检查触头。

（五）漏电保护器 1.漏电保护器的工作原理 2.漏电保护器的主要参数 （1）额定漏电动作电流。

（2）额定漏电动作时间。

（3）额定漏电不动作电流。

（4）其他参数。

3.漏电保护器的选用与使用 4.漏电保护器使用时的注意事项 （1）漏电保护器适用于电源中性点直接接地或经过电阻、电抗接地的低压配电系统。

（2）漏电保护器保护线路的中性线N要通过零序电流互感器。

（3）接零保护线（PE）不准通过零序电流互感器。

任务四 电度表的安装使用 〖任务目标〗 电能的计量是用电的重要环节，准确的计量用电不仅可以掌握电能的使用情况，也是节约能源、合理使用电能的前提。电度表是计量用电消耗的主要仪表，在工业和居民生活中都有广泛的应用。本任务通过电度表的安装使用练习，达到掌握电度表正确使用的目的。

〖知识链接〗 一、电度表 用来测量电能的仪表称为电度表，又称千瓦时（kW·h）表。目前对交流电能的测量都采用感应式电度表。

二、常用电度表的分类 使用的电路：直流电度表和交流电度表。

交流电度表按其电路进表相线：单相电度表、三相三线电度表和三相四线电度表。

按其用途：有功电度表、无功电度表、最大需量表、标准电度表、复费率分时电度表、预付费电度表、多功能电度表。

按其工作原理：电气机械式电度表和电子式电度表。

三、电度表的结构 四、电度表使用注意事项 1.电度表的合理选择 （1）根据任务选择单相或三相电度表。

（2）根据用电负荷，合理选择电度表，不能让电度表超负荷运行。

2.电度表的安装 （1）电度表通常与配电装置安装在一起，而电度表应该安装在配电装置的下方，其中心距地面1.5～1.8 m处；
并列安装多只电度表时，两表间距不得小于20 cm。不同电价的用电线路应该分别装表，同一电价的用电线路应该合并装表。

（2）安装时一定要保持电度表与地面垂直，严禁倾斜安装，否则会影响其准确度；
电度表固定必须牢固，且保持干燥，避免潮湿。

（3）正确接线。

五、单相电度表的安装 1.单相电度表的实际接线 2.单相电度表与闸刀开关的组合使用 3.单相电度表与漏电保护开关的组合使用 4.电流互感器的使用 单相电度表经互感器接线具体步骤如下。

（1）电源相线的进线接在电流互感器一次侧绕组接线端子L1上，电源相线的出线从互感器一次侧绕组接线端子L2引出。

（2）然后再把互感器二次侧绕组接线端子K1与电度表1接线端子相连。

（3）互感器二次绕组接线端子K2与电度表2接线端子相连，K2要接地（或接零）。

六、三相电度表的安装 1.直接式三相四线电度表的接线 2.直接式三相三线电度表的接线 3.间接式三相四线电度表的接线 4.间接式三相三线制电度表的接线 明确任务。

教师讲解三相交流电源的连接。

结合例题5-2，5-3，5-4讲解。

教师讲解配电箱的作用与分类。

结合表格内容，熟悉熔断器的常见故障及修理方法。

说一说使用刀开关时的主意事项。

熟悉转换开关的常见故障及修理方法。

结合表格内容，熟悉低压断路器的常见故障及修理方法。

说一说你见过的电度表。