建筑电工技术.docx

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1、建筑电工技术4.当&=ia时p = U = 20 X 0.1 = 2 WI = = 18 A0.1 4- 1/ = 20 - 18 X 0l = 18,2 VP = 18.2 X 18 = 327. 6 W由计算可知当R由大变小时,电流则由小变大，当短路时，电流很大，同时，当R越接近R, 时,负载获得的功率越大，电路理论已证明,当R=R。时，负载可获得最大的功率。1-3电路中电位的计算在进行电位计算时，首先必须在电路中选某点作为参考点,参考点的电位规定为零，把电 路中任意点与参考点之间的电压，称为该点的电位。参考点可以任意选定，在电力系统中.习惯上选大地作为参考点，在电子线路中常选电路 的公共

2、线或机壳为参考点，用符号“表示。在电路中不指定参考点谈论电位就失去意义。电 位虽然对某一点而言，但实质上还是指两点间的电位之差,只是其中参考点电位预先指定为零 而已。电位的计算，可按照下述步骤进行.1 .选定电位参考点；2 .假设出电流正方向3 .利用全电路欧姆定律计算出电路中的电流；4 .凡电压。的正方向与电位绕行方向（某点电位到参考点的方向）一致者取正号.反之取 负号；5 .凡电流的正方向与电位绕行方向一致者，电阻压降为正，反之为负，6 .凡电动势的实际方向与电位绕行方向一致者取负号.相反者取正号。现结合上述步骤，举例加以说明。在图所示电路中已知R=5。.& = 5门.夫3 = 2。旦=3

3、 0,羽=20 V瓦=5 Vo11图1T0电路举例图171 S = 0图112 1/产0设a点为电位参考点，即5=0。假设出电流的正方向，如图1-11所示。根据全电路欧姆定律求出电路中的电流U!、混凝土搅拌机的控制电路混凝土搅拌机是建筑工地上最常见的一种施工机械,其搅拌、出料、料斗的升降及给水等 可全部采用按钮操作.图3-46所示为混凝土搅拌机的控制电路。电路总开关采用自动空气开关DZ控制.当电动机过载或电路短路时,DZ自动跳闸切断 三相电源。有三盏不同颜色的指示灯L接电源，分别指示各相供电情况。电动机A/,拖动搅拌机的滚筒转动，正转时搅拌混凝土，反转时把混凝土从滚筒中倒出来 （即出料）。Mi

4、的正反转由接触器KM】和KM?分别控制，且有联锁保护.电动机刊2拖动料斗的升降，由接触器KM3和KM.分别控制，两者也有联锁保护.在料 斗电动机M2的电路上并联一只电磁铁线圈ZT,即为抱闸电磁铁，当给电动机M2供电时电 磁铁ZT也通电动作，立即使制动器松开电动机M2的轴,使可自由转动。当MZ断电时，电 磁铁也断电，在弹簧力作用下，使自动器紧抱住M：的输,则M：停转。以保证料斗停在预定位 置。在接触器KM?和KM.线圈的电路里分别串入了行程开头ST1和ST?.以限制料斗上、下 端的极限位置。按钮SB7以控制水阀电磁铁的启闭，按下SB7,水阀电磁铁的线圈N通电，吸动水管阀门9使水直接流到搅拌机的滚

5、筒中，给搅拌中的混凝土添水,添足水后,松开按钮SB, 水阀电磁铁的线圈N断电，关闭水源，停止供水。为了保证混凝土一定的水灰比，操作人员可 凭经验决定按动SB；的时间长短。3-13时间继电器与时间控制电路一,时间继电器时间继电器的触点具有延时动作的性能， 电器.它是利用空气阻尼作用而达到动作 延时的目的。空气式时间继电器按延时的 方式可分为通电延时和断电延时两类。这 里仅介绍通电延时的空气式时间继电器.图3-47是通电延时的空气阻尼式时间 继电器的结构和触头符号.它主要由电磁 系统、延时机构和触点系统三部分组成当线图1通电后g吸下动铁心2,活塞杆3因在交流控制电路中广泛采用空气阻尼式时间继图34

6、7通电延时的空气式时间继电器失去支撑，在释放弹簧4的作用下开始下 降,带动伞形活塞5和固定在其上的橡皮 膜6 一起下移，在膜上面造成空气稀薄的 空间，活塞由于受到下面空气的压力只能 缓慢下降。经过一定时间后，杠杆8才能碰 触微动开关9,使常闭触点断开常开触点闭合。可见，从电磁线圈通电时开始到触点动作时为 止,中间经过一定的延时,这就是时间继电器的延时作用。延时长短可以通过螺钉10调节进气孔7的大小来改变。空气式时间继电器的延时范孔7的大小来改变。空气式时间继电器的延时范较大.可达0,4180s。当电磁电圈断电后，活塞在恢复弹簧11的作用下迅速复位气室内的空气经由出气孔12 及时排出。图3-47

7、中所示通电延时继电器有两个延时触点,一个称为通电延时断开的常闭触点，另 一个称为通电延时闭合的常开触点。此外，微动开关13中的两个触点是无延时作用的瞬时动MinnMinn作触点表3-7 JS7A空气阻尼式时间继电器图3-48 Y-起动自动控制电路型号触点容量延时触点数量不延时触点的数量线圈电压 /V1 延时整定范围 !s操作频率 /次产电压 /V额定电流 /A线圈通电 后延时线圈断电 后延时动合动断动合动断动合动断JS7-IA38051124.360.4 60及,JS7-2A3805111HOJ27.0ab 和 adb。节点电路中三条或三条以上支路的连接点称 为节点，图1-13中有两个节点。和

8、6。回路电路中任一闭合路径称为回路，图1-13 中共有三个回路adbca abca和abda。网孔回路中不再包含其它回路称为网孔或单 孔图1T3有两个网孔uM?和以，*一、克希荷夫电流定律图1-13电路举例 在任一瞬时.流入一个节点的电流之和等于由 该节点流出的电流之和,或在任一瞬时任一节点上电流的代数和恒等于零。这就是克希荷夫电 流定律,其数学表达式为j = 0 (1T1) 克希荷夫电流定律用来确定同一节点上各支路电流之间的相互关系.该定律说明了电荷不可 能在电路中的任一点上有堆积和减少.体现了电流连续性原理C=MR)=MR)a = fr2 = /这说明绝缘电阻段的大小决定了指针偏转角。的大

9、小，而指针偏转角。的大小由电流小 和A的比值所决定。这种指针的指示值由两个线圈中电流的比值所决定的仪表叫“比率表”公式中R1、&、Ra和Ru都是常数，所以可动部分的偏转角a只随被测电阻凡而改变。当绝缘电阻旦=0时,3 = 置，即“0”值,最大，转动力矩M也最大，使指针向右偏转到最大位当绝缘电阻出=8,即接线端开路时j =用餐不变，转动力矩用1 = 0,反作用力矩m2使指针向左偏转到最大位置，即“8”值，同时动圈a2正好转至圆柱形铁心缺口处（见图357）,人所形成的磁场与缺口处由永久磁铁所形成的磁场方向一致，这时将不产生力矩，线圈也就停在此位置,当绝缘电阻在Of 8之间变化时.指针将相应停留在某

10、一位置，从而读出绝缘电阻的数 值，表盘的刻度是不均匀的6用兆欧表测量电动机、变压器、发电机等电气设备的绝缘电阻时，应将摇表的“接地 ”与 设备的外壳相连线路1/接到线圈的导线上。测信电缆对地绝缘时,线路接到芯线上. 接地接到铠装钢皮上保护G”接到芯线的绝缘物上保护”（或叫“屏蔽端钮主要用来 屏蔽表面电流，避免漏电电流对测量发生影响。兆欧表应按电气设备的电压等级来选择.测量额定电压在500V以下的电气设备或线路 的绝缘电阻时，应选用500V或1Q00V的摇表测量额定电压在500V以上的电气设备或线路 的绝缘电阻时9应选用1000V的摇表，对高压设备，一般应选用2500V播表。测量前，兆欧表本身应

11、作一次短路和开路试脸,就是使两联接线七和开路,摇动手柄表 针应指到8处,然后把两联线和E迅速相碰一下，表针应指到0处。这样,表示兆欧表本身 无故障，可以进行测量。测量绝缘电阻必须断开被测设备的电源,并在充分放电情况下才能测量得准确，也只有这 样才能保证人员和设备的安全。被测设备表面应擦拭清洁，干燥，以免表面漏电影响酒量结果. 测量时采用绝缘良好的单根线，不能用缠绕在一起的双股线，也不要与被测设备和地面相接 触,以免影响测量结果。兆欧表测量时应保持120转/分的转速最低不应低于90转/分，最高不应高于150转 /分。一般采用一分钟以后的读数为准，对于电容量较大的被测物，则等到指针稳定后为准。如

12、果所测设备短路，指针会指到0点，这时应停止摇动，以免兆欧表发热损坏。测量大型变压器、电容器、电缆等电容较大的电气设备的绝缘电阻时,因充放电关系,在测 定绝缘后要先将“线路联线断开，再降速松开摇手柄，以免被测设备向摇表倒充电而损坏 仪表。被测设备测完后要充分放电才能拆线，以防止残留电压危及人身安全。测量设备的绝缘电阻时，对于不允许过电压的元件,如晶体管或某些电子线路，必须可靠 短接或接地,防止兆欧表的电压使晶体管等元件击穿。三、接地电阻测定器按“电力工业技术管理法规”规定：电气设备和装置，由于绝缘损坏可能带电而危及人身安全的金属部分，以及为防止过电压而设置的避雷针、避雷线、避雷器等均应接地。对于

13、不同的电气设备，其接地电阻的数值有不同的规定，保证接地装置的接地电阻满足规 定的数值,这是电气设备正常运行和安全用电的重要条件，为了测量接地装置的接地电阻，这 就要使用接地电阻测定器。接地电阻测定器外型类似兆欧表, 使用时也要用手摇,所以又赤接地摇表, 国产ZC8型接地电阻测定器有两种, 一种量限为010/100/1000。，有、尸、 C三个接线柱，另一种量限为。1/10/100C,有G、C2、P|、P2四个接线柱,主100C,有G、C2、P|、P2四个接线柱,主要用来测量各种接地装置的接地电阻和土壤电阻率。ZC 8型接地电阻测定器是采用补 偿法测量接地电阻，其原理见图3-59。 图中U为交流

14、电源、EH为电流互感 器、其变流比为K,R为电位器.G为检 流计.为接地装置的接地体，其接地电阻心就是被测值,P为电位辅助电电阻心就是被测值,P为电位辅助电极,C方电流辅助电极,由于接地电阻Rx号,U为接地体和0电位点两者之间的电压门为接地体的接地电流，而距 离接地体1520m处的电位才为0,所 以辅助电极与接地体相距20m,辅 助电极尸与C之间也相距20m0图3-59用补偿法测量接地电阻的原理图测量时交流电源产生的电压U经电流互感器原边、接地体经地和电流辅助电极。构 成回路，形成接地电流/,构成如图的电位分布，电位辅助电极P居中，它的电位为0,因此 和P之间电压为/Rx。测量时调节可变电阻R

15、使检流计G的电流为0,而在电流互感器副边回路中流过的电流 为KL设电位器R左边部分电阻为Rs,则a、b两点间电压为U& = KI&该电压与和P之间的电压相等,所以：IRX = K1RS则Rx = KR5这样.已知电流互感器变比K和电位器电阻&就可计算出接地体E的接地电阻Rx。计算Rx与两个辅助电极无关,但两个电极是测量时必不可少的条件,P存在才能使检流 计指0，C存在使接地电流7构成回路，并使测量结果不包括辅助电极的接地电阻。ZC8型接地电阻测定器的具体电路如图3-60。手摇发电机产生9098周/s的交流电 作为电源,使电流互感器原副边分别产生电流八和It.薇电系检流计G所需的直流电流由机械整

16、流器或相敏整流器提供。三个端钮 &P、C分别接接地体和辅助电极.Pz 串联电容。为了隔断直流，防止杂散电 流的影响,该仪表有三个量程，由三组不 同的分流电阻Ri&，和对电 流互感器的副边电流以及检流计支路的 分流.用转换开关K实现切换，以得到0 10,010。,0】00Q三挡。测量前，首先将两根探测针分别插 入地中，如图3-61所示。被测接地电阻 ，电位探测针9,电流探测针C,在一 条直线上,P距V20m.e距E40m,并 用专用导线分别与仪表的相应接线柱相 接。测量时仪表放平，检查检流计的指 针是否在红线上,否则可用“调0螺丝” 把指针调整指于红线，然后将仪表的“倍 率标度”置于最大倍数，慢

17、慢转动发电机 的摇把，同时旋动“测量标度盘，使检流 计指针平衡。当指针接近红线时,加快发 电机摇把的转速使其达额定转速（12。 转/）,再调整“测量标度盘”，使指针于 红线上。当指针完全平衡在红线上以后，用 “测量标度盘”的读数乘以“倍率标度”的图360 ZC 8型接地电阻测定器倍数,即为所测的电阻值。测量时，接地装置要与被测保护的设备断开，以便得到准确的测量数据，当被测电阻小于in时，为了消除接线电阻和接触电阻的影响,宜采用有四端钮的测定器原Cz和乙用短接片连接作为七现将短接片打开，分别用导线接到接地体上，并使端钮Pt接靠近接地体的一则. 如图362所示。量限为。1/10/100G的有四端钮

18、的接地电阻测量器还可用来测量土壤的电阻率。另外还有国产的JD-1型晶体管接地电阻测定仪，使用干电池，不用手摇发电机,重约L5kg,比较轻便。图3-61测量接地电阻的接线图图$62四端钮式测定器测量小接地电阻的接线图3-1某变压器原边电压Q = 3300V,副边电压S = 220V,原边匝数为M = 2100匝，变 压器的负载为1 = 10。的阻抗求副边绕组的匝数Nz及原、副绕组中的电流儿和人。3-2某变压器NlIOOO匝,U1 = 220V.a = 55VJ2 = 8A。试求变压器的原边电流人和 副绕组匝数3-3某变压器的额定容量Sn=Qn ，2N = 100kVA,额定电压为10000/23

19、0V。当此变压 器向R = O.412Q,X, = O. 309。的负载供电时正好满载，求变压器原、副绕组的额定电流和电 压调整率。3-4 某变压器的额定电压为10000/230V,额定电流为5/127A,在空载时原绕组自10000V电源取用功率34OW,电流0.43A,试求变压器的变比及空载时原绕组的功率3-5 一台单相照明变压器铭牌上标明容量lOkVA电压3300/220Vo现要在副绕组接上220V.60W的电灯，试求可接多少盏电灯？原、副绕组中的电流是多少?36某单相行灯变压器原边额定电压U1n=220V,额定电流八n = 4. 55A,副边额定电压 匕。=36丫，试求副边可接36V60

20、W的白炽灯多少？3-7试绘出磁极对数。=2及定子绕组接成Y形的三相异步电动机在碗=0。和皿=90。时定子合成磁场的图形。三相电流为A-8-C相序,当对调片相和C相两根电源线，会发生什 么变化?3-8说明三相异步电动机在什么情况下$它的转差率是下列数值，（1）S = h（2）S = 0； （3）0Slo3-9 一台三相异步电动机的额定转速为=960r/min,电源频率/=50Hz,试求电动机 的同步转速小和额定转差率Sn是多少？3-10三相异步电动机在正常运行时，如果转子突然被卡住而不能转动，这时电动机的电 流有何变化？对电动机有何影响？如果把电动机的转子抽走后,在定子绕组上加额定电压.有 11

21、0什么后果，3-11在稳定运行情况下，当负载转矩增加时，异步电动机的电磁转矩为什么也相应增 加？当负载转矩大于电动机的最大转矩时，电动机将发生什么情况？3-12三相异步电动机的额定功率Z = 4kW,额定电压U/. = 220/380V,额定转速m = 1450r/min,额定功率因数cos仰=0,85额定效率和=86%。试求x（l）额定输入功率P （2）星形联接和三角形联接时的额定电流式3）额定转矩71; （4）额定转差率Sn。3-13 Y280 S-4型三相异步电动机的技术数据如下：额定功率办= 75kW,转速初 i=1485V=r/min 1效率和= 92. 7%, cos伽0 88,起

22、动电流与额定电流之比= 7. S. = 380V。试求：（1）额定转差率Sn；（2）定子绕组的额定电流九式3）起动电流匕式4）额定转 矩3-14已知Y132 S-4型三相异步电动机的技术数据为：功率Pn = 5. 5kW,频率/ 1 = 50Hz转速w=1440r/min,电氏” = 38OV效率狈=855%、功率因数cos价=。.84.广TT=7,无=2.2,式 = 2. 2。试求电动机的额定电流.起动电流,起动转矩及最大转矩。3-15已知JOz-64-4型三相异步电动机的技术数据为:pN=17kW,频率/=50Hz,转速 N = 1460r/min,电压5 = 380V,接法为形,功率因数

23、cos.=0. 88,效率为 = 89. 2% ,台 =7,k= 1.3。当采用Y-起动时，求Ml）起动电流;（2）当负载转矩分别为0.3Tn = 33.4N m和。57g55. 6N m时，电动机能否起动?3-16试分析题图所示电动机控制电路能否正常工作？如果不能说明存在的问题.题图3-17试画出既能连续工作，又能点动的控制电路。3-18试画出两处独立控制同一电动机的控制电路。3-19车床主轴由电动机带动，润滑油泵由电动机带动。今要求：（1）主轴必须在 油泵开动后，才能开动；（2）主轴要求正反转,并能单独停车；（3）有短路、欠压及过载保护。试画 出控制电路。3-20试画出用行程开关控制工作台

24、自动往返的控制电路。（提示;电动机能正反转，用两 个行程开关分别装在所控行程的两端,每个行程开关有一对常闭和一对常开触点，由工作台上 的挡块来碰撞。）3-21有两台电动机和今要求先起动,经过一定时间后能自动起动； （2）M：起动后,Mi立即停车。试画出控制电路。第四章民用建筑供电系统本章主要涉及供电系统的一般知识，介绍变电站、配电所的电气主接线，主要电气设备、低 压配电线路，电力负荷计算方法，导线、熔断器的选择。这样对发电、输电、变电、配电、用电有一 个比较完整的了解。4-1电力系统概述电力是现代工农业生产的主要能源和动力。电能比其它形式的能量具有很多优点,它可以 很方便地转换为其它形式的能量

25、,输送和分配经济方便，易于控制9有利于实现自动化等，因 此，电能广泛应用于国民经济各个领域.一、电力系统的组成电力系统是发电厂、电力网和用电设备组成的统一整体。电力网由变电所、配电所及各种电压等级的电力线路组成，它是电力系统的一部分。4-1是电力系统示意图。电能由发电厂发出,经电力网变换、输送、分配，然后供给用电发电厂是把各种形式能量转换成电能的工厂。发电厂是把各种形式能量转换成电能的工厂。设备消费使用。按照被转换能源的不同,发电厂有不同的类型，主要有火力发电厂、水力发电厂、原子能发电厂。火力发电厂主要设备有锅炉、汽轮机、发电机,它是利用燃料（主要是煤）燃烧产生热能来 生产电能。水力发电厂主要

26、由水库、水轮机、发电机等组成,它是将水流中的位能转换成电能。 原子能发电厂是以原子能反应堆和蒸发器代替锅炉，利用原子核的核能来产生电能。变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所,将低电压变换成高电压称为升压变电 所.一般建在发电厂附近;将高电压变换成低电压称为降压变电所9 一般建在用电负荷中心。主 要用来接受和分配电能.不改变电压的场所称为配电所,多建在建筑物内部。电力线路是输送电能的通道。由于发电厂离电能用户都较远.所以需要各种不同电压等级 的电力线路，将发电厂生产的电能源源不断的输送到电能用户。电力负荷就是消费电能的用电设备.用电设备按其用途可分为:动力用电设备9如电动机 等;工艺用电设备，如电解、冶炼、热处理等.电热用电设备，如电炉，空调等照明用电设备等.它们分别将电能转换成机械能、热能、光能9以适应生产和生活对电能的需要.按我国各类电能用户统计资料表明,工业是电力系统的最大电能用户，约占总电量的73%.二、电力系统的电压等级 考虑设备制造的标准化、系列化，我国规定了电力系统的额定电压，不同的额定电压有不同的用途。从输电角度来考虑,输送功率一定时,输送电压越高,则线路中电流越小就可减少 线路上的电能损失和电压损失.对于某一截面的线路,输送电压越高,则传输的功率也越大.输 送的距离也越远,但额定电压越高，对绝缘水平的