導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇電工的基礎(chǔ)知識(shí)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

1．熟悉電流、電壓、電阻、電功率、電功等常用的物理量；

2．了解常用電氣元件的電路符號(hào)，能夠看懂電路圖的連接關(guān)系；

3．熟練掌握歐姆定律的兩種形式，明確U，J，R，E，r之間的關(guān)系；

4．準(zhǔn)確辨識(shí)簡(jiǎn)單電路電阻的串、并聯(lián)關(guān)系，掌握兩種連接形式中每個(gè)元件上電壓、電流與總電壓、總電流的關(guān)系。

現(xiàn)實(shí)生活中，我們經(jīng)常聽(tīng)到或說(shuō)起很多有關(guān)電方面的名詞、術(shù)語(yǔ)，也經(jīng)常有很多用電方面的困惑。這些名詞、術(shù)語(yǔ)究竟是怎樣定義的?它們之間有什么關(guān)系?是什么因素導(dǎo)致電壓的高低、電流的大小?為什么會(huì)發(fā)生由用電引發(fā)的火災(zāi)?為什么家里幾個(gè)月沒(méi)人住，還會(huì)產(chǎn)生電費(fèi)?很多經(jīng)常聽(tīng)到的，看似簡(jiǎn)單，又不容易說(shuō)清的問(wèn)題，通過(guò)本章的學(xué)習(xí)都會(huì)有明確的答案。

§1—1 電學(xué)的基本物理量

一、電量

自然界中的一切物質(zhì)都是由分子組成的，分子又是由原子組成的，而原子是由帶正電荷的原子核和一定數(shù)量帶負(fù)電荷的電子組成的。在通常情況下，原子核所帶的正電荷數(shù)等于核外電子所帶的負(fù)電荷數(shù)，原子對(duì)外不顯電性。但是，用一些辦法，可使某種物體上的電子轉(zhuǎn)移到另外一種物體上。失去電子的物體帶正電荷，得到電子的物體帶負(fù)電荷。物體失去或得到的電子數(shù)量越多，則物體所帶的正、負(fù)電荷的數(shù)量也越多。

物體所帶電荷數(shù)量的多少用電量來(lái)表示。電量是一個(gè)物理量，它的單位是庫(kù)侖，用字母C表示。1C的電量相當(dāng)于物體失去或得到6.25×1018個(gè)電子所帶的電量。

二、電流

電荷的定向移動(dòng)形成電流。電流有大小，有方向。

1．電流的方向

1、人們規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颉＝饘賹?dǎo)體中，電流是電子在導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)的作用下定向移動(dòng)的結(jié)果，電子流的方向是負(fù)電荷的移動(dòng)方向，與正電荷的移動(dòng)方向相反，所以金屬導(dǎo)體中電流的方向與電子流的方向相反，如圖1—1所示。

2．電流的大小

電學(xué)中用電流強(qiáng)度來(lái)衡量電流的大小。電流強(qiáng)度就是l秒鐘通過(guò)導(dǎo)體截面的電量。電流強(qiáng)度用字母表示，計(jì)算公式如下：

式中 ——電流強(qiáng)度，單位安培(A)；

——在t秒時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體截面的電量數(shù)，單位庫(kù)侖(C)；

——時(shí)間，單位秒(s)。

實(shí)際使用時(shí)，人們把電流強(qiáng)度簡(jiǎn)稱(chēng)為電流。電流的單位是安培，簡(jiǎn)稱(chēng)安，用字母A表示。如果1秒內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電量為1庫(kù)侖，則該電流的電流強(qiáng)度為1安培，習(xí)慣簡(jiǎn)稱(chēng)電流為1安。實(shí)際應(yīng)用中，除單位安培外，還有千安()、毫安()和微安()。它們之間的關(guān)系為：

三、電壓

為了弄清楚電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)而形成電流的原因，我們對(duì)照?qǐng)D1—2a水流的形成來(lái)理解這個(gè)問(wèn)題。

從圖1—2a可以看到外水由一A槽經(jīng)C管向8槽流去。水之所以能在C管中進(jìn)行定向移動(dòng)，是由于A槽水位高，B槽水位低所致：A，B兩槽之間的水位差即水壓，是實(shí)現(xiàn)水形成水流的原因。與此相似，當(dāng)圖1—2b中的開(kāi)關(guān)S閉合后，電路里就有電流。這是因?yàn)殡娫吹恼龢O電位高，負(fù)極電位低。兩個(gè)極間電位差(電壓)使正電荷從正極出發(fā)，經(jīng)過(guò)負(fù)載R移向負(fù)極形成電流。所以，電壓是自由電荷發(fā)生定向移動(dòng)形成電流的原因。在電路中電場(chǎng)力把單位正電荷由高電位a點(diǎn)移向低電位b點(diǎn)所做的功稱(chēng)為兩點(diǎn)間的電壓，用表示。所以電壓是a與b兩點(diǎn)間的電位差，它是衡量電場(chǎng)力做功本領(lǐng)大小的物理量。

電壓用字母U表示，單位為伏特，電場(chǎng)力將1庫(kù)侖電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)所做的功為1焦耳，則ab間的電壓值就是1伏特，簡(jiǎn)稱(chēng)伏，用字母V表示。常用的電壓?jiǎn)挝贿€有千伏(kV)，毫伏(mV)等。它們之間的關(guān)系為：

1 kV=V

l V=mV

電壓與電流相似，不但有大小，而且有方向。對(duì)于負(fù)載來(lái)說(shuō)，電流流人端為正端，電流流出端為負(fù)端。電壓的方向是由正端指向負(fù)端，也就是說(shuō)負(fù)載中電壓實(shí)際方向與電流方向一致。在電路圖中，用帶箭頭的細(xì)實(shí)線(xiàn)表示電壓的方向。

四、電動(dòng)勢(shì)、電源

在圖1—2a中，為使水在C管中持續(xù)不斷地流動(dòng)，必須用水泵把B槽中的水不斷地泵入A槽，以維持兩槽間的固定水位差，也就是要保證C管兩端有一定的水壓。在圖1—2b中，電源與水泵的作用相似，它把正電荷由電源的負(fù)極移到正極，以維持正、負(fù)極間的電位差，即電路中有一定的電壓使正電荷在電路中持續(xù)不斷地流動(dòng)。

電源是利用非電力把正電荷由負(fù)極移到正極的，它在電路中將其他形式能轉(zhuǎn)換成電能。電動(dòng)勢(shì)就是衡量電源能量轉(zhuǎn)換本領(lǐng)的物理量，用字母E表示，它的單位也是伏特，簡(jiǎn)稱(chēng)伏，用字母V表示。

電源的電動(dòng)勢(shì)只存在于電源內(nèi)部。人們規(guī)定電動(dòng)勢(shì)的方向在電源內(nèi)部由負(fù)極指向正極。在電路中也用帶箭頭的細(xì)實(shí)線(xiàn)表示電動(dòng)勢(shì)的方向，如圖1—2b所示。當(dāng)電源兩端不接負(fù)載時(shí)，電源的開(kāi)路電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，但二者方向相反。

生活中用測(cè)量電源端電壓的辦法，來(lái)判斷電源的狀態(tài)。比如測(cè)得工作電路中兩節(jié)5號(hào)電池的端電壓為2.8 V，則說(shuō)明電池電量比較充足。

五、電阻

一般來(lái)說(shuō)，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用稱(chēng)為電阻，用字母R表示。電阻的單位為歐姆，簡(jiǎn)稱(chēng)歐，用字母表示。

如果導(dǎo)體兩端的電壓為1伏，通過(guò)的電流為1安，則該導(dǎo)體的電阻就是1歐。

常用的電阻單位還有千歐(k)、兆歐(M)。它們之間的關(guān)系為：

1 k=

1 M=k

應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)指出：電阻是導(dǎo)體中客觀存在的，它與導(dǎo)體兩端電壓變化情況無(wú)關(guān)，即使沒(méi)有電壓，導(dǎo)體中仍然有電阻存在。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)溫度一定時(shí)，導(dǎo)體電阻只與材料及導(dǎo)體的幾何尺寸有關(guān)。對(duì)于二根材質(zhì)均勻、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、截面積為S的導(dǎo)體而言，其電阻大小可用下式表示：

式中 ——導(dǎo)體電阻，單位為歐()；

——導(dǎo)體長(zhǎng)度，單位為米(m)；

——導(dǎo)體截面積，單位為平方毫米()；

——電阻率，單位為歐·米(·m)。

式中電阻率是與材料性質(zhì)有關(guān)的物理量。電阻率的大小等于長(zhǎng)度為1m，截面積為1的導(dǎo)體在一定溫度下的電阻值，其單位為歐米(：m)。例如，銅的電阻率為1.7×·m，就是指長(zhǎng)為1m，截面積為1mmz的銅線(xiàn)的電阻是1.7×。幾種常用材料在20時(shí)的電阻率見(jiàn)表1—1。

從表中可知，銅和鋁的電阻率較小，是應(yīng)用極為廣泛的導(dǎo)電材料。以前，由于我國(guó)鋁的礦藏量豐富，價(jià)格低廉，常用鋁線(xiàn)作輸電線(xiàn)。由于銅線(xiàn)有更好的電氣特性，如強(qiáng)度高、電阻率小，現(xiàn)在銅制線(xiàn)材被更廣泛應(yīng)用。電動(dòng)機(jī)、變壓器的繞組一般都用銅材。

表1—1  幾種常用材料在20℃時(shí)的電阻率

材料名稱(chēng)電阻率(·m)

銀1.6×

銅1.7×

鋁2.9×

鎢5.3×

鐵1.0×

康銅5.0×

錳銅4.4×

鋁鉻鐵電阻絲1.2×

六、電功、電功率

電流通過(guò)用電器時(shí)，用電器就將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能，如熱能、光能和機(jī)械能等。我們把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能叫做電流做功，簡(jiǎn)稱(chēng)電功，用字母W表示。電流通過(guò)用電器所做的功與用電器的端電壓、流過(guò)的電流、所用的時(shí)間和電阻有以下的關(guān)系：

如果公式(1—3)中，電壓?jiǎn)挝粸榉?，電流單位為安，電阻單位為歐，時(shí)間單位為秒，則電功單位就是焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦，用字母J表示。

電流在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)用電器所做的功稱(chēng)為電功率，用字母P表示。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

將公式(1—3)代入公式1—4后得到：

若在公式(1—4)中，電功單位為焦耳，時(shí)間單位為秒，則電功率的單位就是焦耳/秒。焦耳/秒又叫瓦特，簡(jiǎn)稱(chēng)瓦，用字母W表示。在實(shí)際工作中，常用的電功率單位還有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等。它們之間的關(guān)系為：

1kW=W

1W=mW

從公式1—5中可以得出如下結(jié)論：

1．當(dāng)用電器的電阻一定時(shí)，電功率與電流平方或電壓平方成正比。若通過(guò)用電器的電流是原來(lái)電流的2倍，則電功率就是原功率的4倍；

若加在用電器兩端電壓是原電壓的2倍,則電功率就是原功率的4倍。

2．當(dāng)流過(guò)用電器的電流一定時(shí)，電功率與電阻值成正比。對(duì)于串聯(lián)電阻電路，流經(jīng)各個(gè)電阻的電流是相同的，則串聯(lián)電阻的總功率與各個(gè)電阻的電阻值的和成正比。

3．當(dāng)加在用電器兩端的電壓一定時(shí)，電功率與電阻值成反比。對(duì)于并聯(lián)電阻電路，各個(gè)電阻兩端電壓相等，則各個(gè)電阻的電功率與各電阻的阻值成反比。

在實(shí)際工作中，電功的單位常用千瓦小時(shí)(kW·h)，也叫“度”。1千瓦小時(shí)是1度，它表示功率為1千瓦的用電器1小時(shí)所消耗的電能，即：

1kW·h=1kW×1h=3.6×J

例題1 一臺(tái)42英寸(1英寸=2.54厘米)等離子電視機(jī)的功率約為300W，平均每天開(kāi)機(jī)3小時(shí)，若每度電費(fèi)為人民幣0.48元，問(wèn)一年(以365天計(jì)算)要交納多少電費(fèi)?

解：

電視機(jī)的功率P=300 W=0.3 kW

電視機(jī)一年開(kāi)機(jī)的時(shí)間t=3×365=1 095 h

電視機(jī)一年消耗的電能W=Pt=0.3×1 095=328.5 kW·h

一年的電費(fèi)為328.5×0.48=157.68元

想一想：現(xiàn)在的電氣在不工作時(shí)經(jīng)常是通電的，(待機(jī)狀態(tài))，此時(shí)的功耗很低，一般不超過(guò)10 W(計(jì)算時(shí)可以估算為5 W)，假定家中有空調(diào)、電視機(jī)、DVD播放器、家庭影院功放、計(jì)算機(jī)主機(jī)、計(jì)算機(jī)顯示器，如果這些電氣長(zhǎng)期處在待機(jī)狀態(tài)，它們一年要消耗多少電費(fèi)?有沒(méi)有其他問(wèn)題?

七、電流的熱效應(yīng)

電流通過(guò)導(dǎo)體使導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電流的熱效應(yīng)是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)換成熱能的效應(yīng)。

電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，用焦耳一楞次定律表示如下：

式中 ——熱量，單位焦耳(J)；

——通過(guò)導(dǎo)體的電流，單位安培(A)；

——導(dǎo)體電阻，一單位歐姆()；

——導(dǎo)體通過(guò)電流的時(shí)間，單位秒(S)

焦耳一楞次定律的物理意義是：電流通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量，與電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間成正比。

在生產(chǎn)和生活中，應(yīng)用電流熱效應(yīng)制作各種電氣。如白熾燈、電烙鐵、電烤箱、熔斷器等在工廠中最為常見(jiàn)；

電吹風(fēng)、電褥子等常用于家庭中。但是電流的熱效應(yīng)也有其不利的一面，如電流的熱效應(yīng)能使電路中不需要發(fā)熱的地方(如導(dǎo)線(xiàn))發(fā)熱，導(dǎo)致絕緣材料老化，甚至燒毀設(shè)備，導(dǎo)致火災(zāi)，是一種不容忽視的潛在禍因。

例題2 已知當(dāng)一臺(tái)電烤箱的電阻絲流過(guò)5 A電流時(shí)，每分鐘可放出1.2×J的熱量，求這臺(tái)電烤箱的電功率及電阻絲工作時(shí)的電阻值。

解：

根據(jù)公式(1—4)，電烤箱的電功率為：

電阻絲工作時(shí)電阻值為：

§1—2 電 路

一、電路的組成和作用

電流所流過(guò)的路徑稱(chēng)為電路。它是由電源、負(fù)載、開(kāi)關(guān)和連接導(dǎo)線(xiàn)等4個(gè)基本部分組成的，如圖1—3所示。電源是把非電能轉(zhuǎn)換成電能并向外提供電能的裝置。常見(jiàn)的電源有干電池、蓄電池和發(fā)電機(jī)等。負(fù)載是電路中用電器的總稱(chēng)，它將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能。如電燈把電能轉(zhuǎn)換成光能；

電烙鐵把電能轉(zhuǎn)換成熱能；

電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。開(kāi)關(guān)屬于控制電器，用于控制電路的接通或斷開(kāi)。連接導(dǎo)線(xiàn)將電源和負(fù)載連接起來(lái)，擔(dān)負(fù)著電能的傳

輸和分配的任務(wù)。電路電流方向是由電源正極經(jīng)負(fù)載流到電源負(fù)極，在電源內(nèi)部，電流由負(fù)極流向正極，形成一個(gè)閉合通路。

二、電路圖

在設(shè)計(jì)、安裝或維修各種實(shí)際電路時(shí)，經(jīng)常要畫(huà)出表示電路連接情況的圖。如果是畫(huà)如圖1—3所示的實(shí)物連接圖，雖然直觀，但很麻煩。所以很少畫(huà)實(shí)物圖，而是畫(huà)電路圖。所謂電路圖就是用國(guó)家統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)，來(lái)表示電路連接情況的圖。表1—2是幾種常用的電工符號(hào)。圖1—4是圖1—3的電路圖。

表1—2  幾種常用的電工符號(hào)

名稱(chēng)符號(hào)名稱(chēng)符號(hào)

電池電流表

導(dǎo)線(xiàn)電壓表

開(kāi)關(guān)熔斷器

電阻電容

照明燈接地

三、電路的三種狀態(tài)

電路有三種狀態(tài)：即通路、開(kāi)路、短路。

通路是指電路處處接通。通路也稱(chēng)為閉合電路，簡(jiǎn)稱(chēng)閉路。只有在通路的情況下，電路才有正常的工作電流開(kāi)路是電路中某處斷開(kāi)，沒(méi)有形成通路的電路。開(kāi)路也稱(chēng)為斷路，此時(shí)

電路中沒(méi)有電流；

短路是指電源或負(fù)載兩端被導(dǎo)線(xiàn)連接在一起，分別稱(chēng)為電源短路或負(fù)載短路。電源短路時(shí)電源提供的電流要比通路時(shí)提供的電流大很多倍，通常是有害的，也是非常危險(xiǎn)的，所以一般不允許電源短路。

§1—3 歐姆定律

一、一段電阻電路的歐姆定律

所謂一段電阻電路是指不包括電源在內(nèi)的外電路，如圖1—5所示。實(shí)驗(yàn)證明，二段電阻電路歐姆定律的內(nèi)容是，流過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

與這殷導(dǎo)體的電阻成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中 ——導(dǎo)體中的電流，(A)；

——導(dǎo)體兩端的電壓，(V)；

——導(dǎo)體的電阻，()。

在公式（1—7)中，已知其中兩個(gè)量，就可以求出第三個(gè)未知量；

公式(1—7)又可寫(xiě)成另外兩種形式：

1. 已知電流、電阻，求電壓：

2. 已知電壓、電流，求電阻：

例題3 一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組在220V電壓作用下，通過(guò)繞組的電流為0.427A，求繞組的電阻。

解：

已知電壓U=220 V，電流I=0.427 A，由公式(1—9)得：

二、全電路歐姆定律

全電路是指含有電源的閉合電路。全電路是由各段電路連接成的閉合電路。如圖1—6所示，電路包括電源內(nèi)部電路和電源外部電路，電源內(nèi)部電路簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)電路，電源外部電路簡(jiǎn)稱(chēng)外電路。在全電路中，電源電動(dòng)勢(shì)、電源內(nèi)電阻、外電路電阻和電路電流之商的關(guān)系為：

式中 ——電路中的電流，(A)；

——電源電動(dòng)勢(shì)，(V)；

——外電路電阻，()；

——內(nèi)電路電阻，()。

公式(1—10)是全電路歐姆定律。定律說(shuō)明電路中的電流強(qiáng)度與電源電動(dòng)勢(shì)()成正比，與整個(gè)電路的電阻（）成反比。

將公式(1—10)變換后得到：

式中 ——外電路電壓；

——內(nèi)電路電壓。

外電路電壓是指電路接通時(shí)電源兩端的電壓，又叫做路端電壓，簡(jiǎn)稱(chēng)端電壓。這樣，公式(1—11)的含義又可敘述為：電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于閉合回路的各部分電壓之和。根據(jù)全電路歐姆定律研究全電路處于三種狀態(tài)時(shí)，全電路中電壓與電流的關(guān)系是：

1．當(dāng)全電路處于通路狀態(tài)時(shí)，由公式(1—11)可以得出端電壓為：

由公式可知，隨著電流的增大，外電路電壓也隨之減小。電源內(nèi)阻越大，外電路電壓減小得越多。在直流負(fù)載時(shí)需要恒定電壓供電，所以總是希望電源內(nèi)阻越小越好。

2. 當(dāng)全電路處于斷路狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于外電路電阻值趨于無(wú)窮大，此時(shí)電路電流為零，開(kāi)路內(nèi)電路電阻電壓為零，外電路電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。

3．當(dāng)全電路處于短路狀態(tài)時(shí)，外電路電阻值趨近于零，此時(shí)電路電流叫短路電流。由于電源內(nèi)阻很小，所以短路電流很大。短路時(shí)外電路電壓為零，內(nèi)電路電阻電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。

全電路處于三種狀態(tài)時(shí)，電路中電壓與電流的關(guān)系見(jiàn)表1—3。

表1—3    電路中電壓與電流的關(guān)系

電路狀態(tài)負(fù)載電阻電路電流外電路電壓

通路=常數(shù)

開(kāi)路

短路0

通常電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻在短時(shí)間內(nèi)基本不變，且電源內(nèi)阻又非常小，所以可近似認(rèn)為電源的端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。今后不特別指出電源內(nèi)阻時(shí)，就表示其阻值很小忽略不計(jì)。但對(duì)于電池來(lái)說(shuō)，其內(nèi)阻隨電池使用時(shí)間延長(zhǎng)而增大。如果電池內(nèi)阻增大到一定值時(shí)，電池的電動(dòng)勢(shì)就不能使負(fù)載正常工作了。如舊電池開(kāi)路時(shí)兩端的電壓并不低，但裝在收音機(jī)里，卻不能使收音機(jī)發(fā)聲，這是由于電池內(nèi)阻增大所致。

例題4如圖1一6所示的電路。電源電動(dòng)勢(shì)=24 V，電源內(nèi)阻=-4，負(fù)載電阻=20 。求電路中的電流，電源的端電壓，負(fù)載電壓和電源內(nèi)阻電壓。

解：

根據(jù)公式(1—10)，電路中的電流：

由公式(1一11)，電路中電源的端電壓：

根據(jù)公式(1—8)，電路中的負(fù)載電壓：

根據(jù)公式(1一8)，電路中電源內(nèi)阻的電壓：

§1—4 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路

一、電阻的串聯(lián)電路

在一段電路上，將幾個(gè)電阻的首尾依次相連所構(gòu)成的一個(gè)沒(méi)有分支的電路，叫做電阻的串聯(lián)電路。如圖1—7a所示是電阻的串聯(lián)電路。圖1—7b是圖1—7a的等效電路。電阻的串聯(lián)電路有以下特點(diǎn)：

1．串聯(lián)電路中流過(guò)各個(gè)電阻的電流都相等，即：

2．串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各個(gè)電阻兩端的電壓之和，即：

3．串聯(lián)電路的總電阻(即等效電阻)等于各串聯(lián)的電阻之和，即：

根據(jù)歐姆定律得出，，，…，可以得出：

或者

此公式表明，在串聯(lián)電路中，龜阻的阻值越大，這個(gè)電阻所分配到的電壓越大；

反之，電壓越小，即電阻上的電壓分配與電阻的阻值成正比。這個(gè)理論是電阻串聯(lián)電路中最重要的結(jié)論，用途極其廣泛。比如，用串聯(lián)電阻的辦法來(lái)擴(kuò)大電壓表的量程：

在如圖1—7a所示的，電路中，將代人公式(1—14）式中

這兩個(gè)公式可以直接計(jì)算出每個(gè)電阻從總電壓中分得的電壓值，習(xí)慣上就把這兩個(gè)式子叫做分壓公式。

電阻串聯(lián)的應(yīng)用極為廣泛。例如：

(1)用幾個(gè)電阻串聯(lián)來(lái)獲得阻值較大的電阻。

(2)用串聯(lián)電阻組成分壓器，使用同一電源獲得幾種不同的電壓。如圖1—8所示，由

R1～R4組成串聯(lián)電路，使用同一電源，輸出4種不同數(shù)值的電壓。

(3)當(dāng)負(fù)載的額定電壓(標(biāo)準(zhǔn)工作電壓值)低于電源電壓時(shí)，采用電阻與負(fù)載串聯(lián)的方法，使電源的部分電壓分配到串聯(lián)電阻上，以滿(mǎn)足負(fù)載正確的使用電壓值。例如，一個(gè)指示燈額定電壓6 V，電阻6，若將它接在12 V電源上，必須串聯(lián)一個(gè)阻值為6的電阻，指示燈才能正常工作。

(4)用電阻串聯(lián)的方法來(lái)限制調(diào)節(jié)電路中的電流。在電工測(cè)量中普遍用串聯(lián)電阻法來(lái)擴(kuò)大電壓表的量程。

二、電阻的并聯(lián)電路

將兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻兩端分別接在電路中相同的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，這種連接方式叫做電阻的并聯(lián)電路。如圖1—9a所示是電阻的并聯(lián)電路，圖1—9b是圖1—9a的等效電路。

電阻的并聯(lián)電路有如下特點(diǎn)：

1．并聯(lián)電路中各個(gè)支路兩端的電壓相等，即：

2．并聯(lián)電路中總的電流等于各支路中的電流之和，即：

3．并聯(lián)電路的總電阻(即等效電阻)的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即：

若是兩個(gè)電阻并聯(lián)，根據(jù)公式1—18可求并聯(lián)后的總電阻為：

根據(jù)公式(1—l6)及歐姆定律可以得出：

公式(1—20)表明，在并聯(lián)電路中，電阻的阻值越大，這個(gè)電阻所分配到的電流越小，反之越大，即電阻上的電流分配與電阻的阻值成反比。這個(gè)結(jié)論是電阻并聯(lián)電路特點(diǎn)的重要推論，用途極為廣泛，比如，用并聯(lián)電阻的辦法，擴(kuò)大電流表的量程。

電阻并聯(lián)的應(yīng)用，同電阻串聯(lián)的應(yīng)用一樣，也很廣泛。例如：

(1)因?yàn)殡娮璨⒙?lián)的總電阻小于并聯(lián)電路中的任意一個(gè)電阻，因此，可以用電阻并聯(lián)的方法來(lái)獲得阻值較小的電阻。

(2)由于并聯(lián)電阻各個(gè)支路兩端電壓相等，因此，工作電壓相同的負(fù)載，如電動(dòng)機(jī)、電燈等都是并聯(lián)使用，任何一個(gè)負(fù)載的工作狀態(tài)既不受其他負(fù)載的影響，也不影響其他負(fù)載。在并聯(lián)電路中，負(fù)載個(gè)數(shù)增加，電路的總電阻減小，電流增大，負(fù)載從電源取用的電能多，負(fù)載變重；

負(fù)載數(shù)目減少，電路的總電阻增大，電流減小，負(fù)載從電源取用的龜能少，負(fù)載變輕。因此，人們可以根據(jù)工作需要啟動(dòng)或停止并聯(lián)使用的負(fù)載。

(3)在電工測(cè)量中應(yīng)用電阻并聯(lián)方法組成分流器來(lái)擴(kuò)大電流表的量程。

§1—5 電工測(cè)量基本知識(shí)

自然界中的物理量，都可以使用特定的工具來(lái)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量各種電量的儀器儀表，統(tǒng)稱(chēng)為電工測(cè)量?jī)x表。電工測(cè)量?jī)x表種類(lèi)繁多，最常見(jiàn)的是測(cè)量基本電量的儀表。

電工儀表依據(jù)測(cè)量方法、儀表結(jié)構(gòu)、儀表用途來(lái)分，有很多種。概括來(lái)說(shuō)，電工儀表用來(lái)測(cè)量電路中的電流、電壓、電功率、電功、功率因數(shù)、電量的頻率{電阻、絕緣狀況等物理量。由此就有用各種被測(cè)物理量冠名的儀表，如電流表、電壓表等。其中一些電量要在后續(xù)課程中介紹。本書(shū)簡(jiǎn)單介紹電工應(yīng)用中最常用的儀表——萬(wàn)用表。萬(wàn)用表是一種便攜式儀表。由于其能夠測(cè)量交流、直流電壓或電流參數(shù)：以及電路中的電阻等；

被稱(chēng)為萬(wàn)用表。根據(jù)萬(wàn)用表內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理的不同，可以把萬(wàn)用表分為：機(jī)械指針式萬(wàn)用表(簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)械表)籠和電子數(shù)顯式萬(wàn)用表(簡(jiǎn)稱(chēng)電子表)兩類(lèi)。本節(jié)重點(diǎn)介紹機(jī)械表。

一、萬(wàn)用表的外形及基本組成

如圖1-10所示，是機(jī)械指針式萬(wàn)用表的外形。

操作萬(wàn)用表的主要部分有三個(gè)：擋位撥盤(pán)、表筆、讀數(shù)表頭。萬(wàn)用表除了這幾部分外，最主要的是表內(nèi)電路和表頭機(jī)電基本體模塊部分。萬(wàn)用表的表殼部分承擔(dān)著各部分的保護(hù)與承載的責(zé)任。由于萬(wàn)用表是一種移動(dòng)測(cè)量?jī)x表，容易受到磕碰摔砸的損害，所以應(yīng)注意防護(hù)：

1. 擋位撥盤(pán)

如圖1—11所示，用于選擇測(cè)量哪種物理量，一般萬(wàn)用表都至少設(shè)有如下四個(gè)擋位，每個(gè)擋位又分為幾個(gè)不同量限或不同倍率的擋位：

交流電壓擋：測(cè)量交流電壓，如圖1—11所示，又分為10 V，50 V，250 V，500 V，1 000 V五個(gè)子擋位。

直流電壓擋：測(cè)量直流電壓，如圖1—11所示，又分為0.25 V，2.5 V，10 V，50 V，250 V，500 V六個(gè)子擋位。

直流電流擋：用于測(cè)量直流電流值，如圖1—11所示，又分為1 mA，10 mA，100 mA，1 000 mA四個(gè)子擋位。

電阻擋：用于測(cè)量電器阻值，如圖1—11所示，又分為×1，×10，×l00，×1 k四個(gè)子擋位。

電壓、電流的每個(gè)擋位的數(shù)值表示的是量限(或量程)，待測(cè)的物理量值應(yīng)小于該值。在選擇擋位時(shí)，要選擇一個(gè)擋位量限大于被測(cè)量值，并且與被測(cè)量值最接近的一個(gè)量限的擋位。比如，要測(cè)一個(gè)直流電壓，估計(jì)其值約為190 V，則應(yīng)選擇直流250 V擋位。此時(shí)擋位值250 V大于被測(cè)量190 V，且250 V擋位比500 V，1 000 V兩個(gè)擋位更接近被測(cè)量值。這樣選擇既能保證萬(wàn)用表的安全，又能保證測(cè)量精度。

機(jī)械表電阻擋的幾個(gè)擋位表示幾個(gè)不同的倍率。由于機(jī)械表的表頭指針在整個(gè)刻度的20％～80％之間，讀數(shù)比較準(zhǔn)確，尤其是電阻擋位對(duì)應(yīng)的表頭刻度的非均勻性，在這個(gè)范圍內(nèi)更利于讀取數(shù)值，所以，利用電阻擋的倍率選擇，可以使表頭指針落在該范圍內(nèi)。電子表電阻擋位的標(biāo)示數(shù)值與電流、電壓的數(shù)值一樣，表示量限，不是倍率。電子表的擋位選擇方法與電流、電壓擋位一樣。

2．表頭

如圖1—12所示為萬(wàn)用表表頭。

機(jī)械表頭有若干條刻度線(xiàn)：刻度線(xiàn)1是電阻值讀取線(xiàn)，指針指向最右端，指示值為0；

指針指向最左端，指示值為。注意被測(cè)電阻的實(shí)際阻值是指示值與所選擋位的倍率的乘積。比如，在R×1 k擋，當(dāng)從刻度線(xiàn)上讀取35時(shí)，如圖1—13所示，電阻的測(cè)量阻值為35×1 k=35 k；

刻度線(xiàn)2是均勻刻度線(xiàn)，用于

讀取電壓、電流的指示值。被測(cè)對(duì)象的測(cè)量值也經(jīng)常需要從讀取值換算而得到。比如使用直流電壓500 V擋，按50刻度線(xiàn)讀數(shù)，如果讀取值為43，如圖1一14所示，則被測(cè)電壓的測(cè)量值為43×(500+50)=430 V；

如果按250刻度線(xiàn)讀數(shù)，見(jiàn)刻度線(xiàn)，讀數(shù)應(yīng)為215，則被測(cè)電壓的測(cè)量值為215×(500÷250)=430 V，即從同二類(lèi)的刻度線(xiàn)讀數(shù)，經(jīng)過(guò)換算，得到的測(cè)量值是一樣的。機(jī)械表頭經(jīng)常還有其他一些刻度線(xiàn)，請(qǐng)參照有關(guān)書(shū)籍。

電子表頭的讀數(shù)比較簡(jiǎn)單，可直接讀數(shù)，然后冠以所選擋位的單位，即是被測(cè)對(duì)象的測(cè)量值。比如使用電流20 mA擋，讀數(shù)值為15.5，則測(cè)量值為l5.5 mA。

3．表筆

萬(wàn)用表的兩表筆一般使用紅黑兩種顏色，紅表筆一般插在標(biāo)有“十”的插孔內(nèi)，黑表筆一般插在標(biāo)有“一”的插孔內(nèi)。測(cè)量電壓時(shí)，紅、黑表筆分別接在高、低電位端；

測(cè)量電流時(shí)，紅、黑表筆分別接在電流的流入端和流出端。否則表針會(huì)反向打針，對(duì)萬(wàn)用表不利。

二、萬(wàn)用表的使用步驟

1．確認(rèn)萬(wàn)用表的狀態(tài)，保證各部分的功能正?？煽?。

2. 明確要測(cè)量的物理量。一般包括交流電壓、直流電壓、直流電流和電阻器阻傅。

3．選擇合適的擋位，如前所述。

4．適當(dāng)接人被測(cè)對(duì)象。測(cè)量電壓時(shí)，直接將紅、黑表筆并接在被測(cè)元件的高、低電位兩端或電路中的高、低電位點(diǎn)上。測(cè)量電流時(shí)，須斷開(kāi)被測(cè)電路，將紅、黑表筆接八電路的電流流出、流入端，使電流經(jīng)紅表筆流入表內(nèi)，從黑表筆流出時(shí)測(cè)量電阻器阻值時(shí)，電阻器須脫離電路，然后將表筆兩端接在電阻器兩端測(cè)量即可。

5．獲取測(cè)量值。讀取刻度值，并進(jìn)行必要的換算及冠以單位，如前所述。

6．測(cè)量值的分析。對(duì)測(cè)得值要進(jìn)行確認(rèn)，是否合理，是否具備科學(xué)性。

三、萬(wàn)用表的使用注意事項(xiàng)

1．萬(wàn)用表是便攜式儀表，本身精度不高，可能有5％以?xún)?nèi)的誤差。

2．測(cè)量電阻時(shí)，首先要進(jìn)行電阻值調(diào)零，方法是將表筆短接，使用萬(wàn)用表面板上的調(diào)零鈕進(jìn)行調(diào)整。

3．注意檢查萬(wàn)用表內(nèi)的電池，當(dāng)電量不足時(shí)，會(huì)影響電阻的測(cè)量。

4．萬(wàn)用表最容易發(fā)生的損壞是，當(dāng)萬(wàn)用表處在電流擋時(shí)，測(cè)量電壓，此時(shí)極易永久性損壞內(nèi)部電路及表頭。避免的辦法是，每次用完萬(wàn)用表，都將擋位置于交流電壓最高擋(一般為1 000 V)。

習(xí) 題

1．電流是用來(lái)表示_________的物理量，常用的單位是_________。

2．電阻是用來(lái)表示_________的物理量，常用的單位是_________。

3．電壓是用來(lái)表示_________的物理量，常用的單位是_________。

4．分別用公式來(lái)表示下面各組量之間的關(guān)系：

(1) 電量、電流、時(shí)間

(2) 電流、電壓、電阻

(3) 電功、電功率、時(shí)間

5．電流通過(guò)導(dǎo)體的發(fā)熱現(xiàn)象叫__________，發(fā)熱的多少與_________的平方成正比，與電阻的阻值成_________，與時(shí)間成正比，這個(gè)關(guān)系寫(xiě)成公式是__________。

6．導(dǎo)體中電流的方向規(guī)定是__________的方向。電流方向與電子流方向___________。

7．簡(jiǎn)單描述電路各組成部分的作用。

8．畫(huà)圖表示電路的3種狀態(tài)。

9．鎳鉻電爐絲的電阻率是1.1×·m，爐絲截面積0.6。如果將電爐接在220 V的電源上，使?fàn)t絲通過(guò)3 A的電流，應(yīng)選用多長(zhǎng)的電爐絲?

10．有兩只燈泡，一只110 V 110 W，另一只110 V 60 W，試問(wèn)哪只燈泡的電阻大?若將兩只燈泡串聯(lián)接在220 V的線(xiàn)路中，是否可以正常使用，通電后有什么現(xiàn)象。

11．有3個(gè)電阻=5 ， =3 ，=2 ，串聯(lián)后接在12 V的電源上，求電路中的電流，各電阻上的電壓。

12．有兩只220 V的燈泡，一只15 W，另一只25 W，并聯(lián)接在220 V電源上。求電路的等效電阻、總電流和各燈泡流過(guò)的電流。

13．有60 W，40 W，20 W三只220 V的燈泡，要接在220 V電源上正常使用，應(yīng)采取哪種連接方式?畫(huà)出電路圖。

14．將兩只220 V 60 W的燈泡串聯(lián)接入220 V電路中，每只燈泡實(shí)際消耗的電功率是多少?燈泡的壽命有何變化? 這種情況是否可以應(yīng)用到實(shí)際生活中(舉例說(shuō)明)?

15．簡(jiǎn)單敘述電工技術(shù)中廣泛使用銅材料的原因。

16．列舉幾項(xiàng)節(jié)電方法。

17．萬(wàn)用表一般有__________和__________兩種類(lèi)型，一般萬(wàn)用表可用來(lái)測(cè)量__________、__________和__________三種物理量。

18．萬(wàn)用表最容易發(fā)生的永久損壞是當(dāng)萬(wàn)用表處于__________擋位時(shí)，被用來(lái)測(cè)量

19．用萬(wàn)用表測(cè)量電阻時(shí)，要先對(duì)萬(wàn)用表進(jìn)行__________操作。

20．使用萬(wàn)用表測(cè)量交、直流電壓、電流。

第二章 電磁的基本知識(shí)

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

1．熟悉磁的特性及磁的表示方法，熟悉磁通、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁導(dǎo)率的概念以及鐵磁材料的特點(diǎn)。

2．熟悉電生磁、-磁生電及磁對(duì)電流的力的作用的三個(gè)現(xiàn)象，了解三個(gè)現(xiàn)象方向判定關(guān)系，定性掌握磁場(chǎng)對(duì)電流的力的作用規(guī)律。

3。熟悉自感、互感現(xiàn)象，了解典型應(yīng)用和避害知識(shí)。

人們的生活因?yàn)橛辛穗姸憬荨⒕省r(shí)尚。人們總愛(ài)假想“如果有一天，這個(gè)世界突然沒(méi)了電……”，可是，如果這個(gè)世界沒(méi)有了磁，會(huì)怎樣呢?

實(shí)際上電與磁有著密不可分的關(guān)系。正因?yàn)橛辛诉@個(gè)關(guān)系，我們才有了電、電燈、電視、電話(huà)、計(jì)算機(jī)、電動(dòng)機(jī)……，同時(shí)一也因?yàn)檫@個(gè)關(guān)系，導(dǎo)致了我們的電氣壽命的短暫，突發(fā)故障的不約而至。你想知道這是什么原因嗎?

§2—1 磁的基本知識(shí)

一、磁現(xiàn)象

早在2 000多年前，我們的祖先就發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦石具有吸引鐵的性質(zhì)。人們把物體能夠吸引鐵、鉆、鎳及其合金的性質(zhì)稱(chēng)為磁性，把具有磁性的物體叫做磁體。磁體上磁性最強(qiáng)的位置稱(chēng)為磁極，磁體有兩個(gè)磁極：即南極和北極，通常用字母S表示南極(常涂紅色)，用字母N表示北極(常涂綠色或白色)。條形、蹄形、針形磁鐵的磁極位于它們的兩端。值得注意的是任何一個(gè)磁體的磁極總是成對(duì)出現(xiàn)的。若把一個(gè)條形磁鐵分割成若干段，則每段都會(huì)同時(shí)出現(xiàn)南極、北極。這叫做磁極的不可分割性。磁極與磁極之間存在的相互作用力稱(chēng)為磁力：?其作用規(guī)律是同性磁極相斥，異性磁極相吸。一根沒(méi)有磁性的鐵棒，在其他磁鐵的作用下獲得磁性的過(guò)程叫磁化。如果把磁鐵拿走，鐵棒仍有的磁性則稱(chēng)為剩磁。

二、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)線(xiàn)

磁體周?chē)嬖诖帕ψ饔玫目臻g稱(chēng)為磁場(chǎng)。我們經(jīng)?？匆?jiàn)兩個(gè)互不接觸的磁體之間具有相互作用力，它們是通過(guò)磁場(chǎng)這一特殊物質(zhì)進(jìn)行傳遞的。磁場(chǎng)之所以是一種特殊物質(zhì)，是因?yàn)樗皇怯煞肿雍驮拥攘Ｗ咏M成的。雖然磁場(chǎng)是一種看不見(jiàn)、摸不著的特殊物質(zhì)，但通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以證明它的存在。例如，在一塊玻璃板上均勻地撒些鐵粉，在玻璃板下面放置一個(gè)條形磁鐵。鐵粉在磁場(chǎng)的作用下排列成規(guī)則線(xiàn)條，如圖2—1所示。這些線(xiàn)條都是從磁鐵的。N極到S極的光滑曲線(xiàn)，如圖2一1b所示。我們把這些曲線(xiàn)稱(chēng)為磁感應(yīng)線(xiàn)，用它能形象描述磁場(chǎng)的性質(zhì)。

實(shí)驗(yàn)證明磁感應(yīng)線(xiàn)具有下列特點(diǎn)：

1．磁感應(yīng)線(xiàn)是閉合曲線(xiàn)

在磁體外部，磁感應(yīng)線(xiàn)從N極出發(fā)，然后回到S極，在磁體內(nèi)部，是從S極到N極，這叫做磁感應(yīng)線(xiàn)的不可中斷性，如圖2—2所示。

2. 磁感應(yīng)線(xiàn)互不相交

這是因?yàn)榇艌?chǎng)中任何一點(diǎn)磁場(chǎng)方向只有一個(gè)。

3．磁感應(yīng)線(xiàn)的疏密程度與磁場(chǎng)強(qiáng)弱有關(guān)。

磁感應(yīng)線(xiàn)稠密表示磁場(chǎng)強(qiáng)，-磁感應(yīng)線(xiàn)稀疏表示磁場(chǎng)弱。

三、磁通、磁感應(yīng)強(qiáng)度

為了描述磁場(chǎng)在上定面積上的分布情況而引入了磁通這一物理量。

在磁場(chǎng)中，把通過(guò)與磁場(chǎng)方向垂直的某一面積的磁感應(yīng)線(xiàn)的總數(shù)目，叫做通過(guò)該面積的磁通，用字母表示。磁通的單位是韋伯“簡(jiǎn)稱(chēng)韋，用Wb表示。

磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)中各點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，用字母B表示。

垂直通過(guò)單位面積的磁感應(yīng)線(xiàn)的數(shù)目叫做該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。它既有大小，又有方向。在磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，就是位于該點(diǎn)磁針北極所指的方向，它的大小在均勻磁場(chǎng)中可表示為：

式中 —一磁感應(yīng)強(qiáng)度 (T)；

——磁通(Wb)；

——垂直于磁感應(yīng)線(xiàn)方向通過(guò)磁感應(yīng)線(xiàn)的面積()。

公式(2—1)說(shuō)明磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于單位面積的磁通。如果通過(guò)單位面積的磁通越多，則磁感應(yīng)線(xiàn)越密，磁場(chǎng)也越強(qiáng)，反之磁場(chǎng)越弱。

磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是韋/米，稱(chēng)為特斯拉，簡(jiǎn)稱(chēng)特，用字母T表示。

四、磁導(dǎo)率

實(shí)驗(yàn)證明，鐵、鉆、鎳及其合金對(duì)磁場(chǎng)影響強(qiáng)烈，具有明顯的導(dǎo)磁作用。但是自然界絕大多數(shù)物質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)影響甚微，導(dǎo)磁作用很差。為了衡量各種物質(zhì)導(dǎo)磁的性能，引入磁導(dǎo)率這一物理量，用字母表示。磁導(dǎo)率的單位為亨利/米(H/m)。不同物質(zhì)有不同的磁導(dǎo)率。在其他條件相同的情況下，某些物質(zhì)的磁導(dǎo)率比真空中的強(qiáng)，另一些物質(zhì)的磁導(dǎo)率比真空中的弱。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得真空的磁導(dǎo)率為，且是常數(shù)。

為了便于比較各種物質(zhì)的導(dǎo)磁性能，把各種性質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空中的磁導(dǎo)率進(jìn)行比較，引人相對(duì)磁導(dǎo)率這一物理量。任何一種物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值叫做相對(duì)磁導(dǎo)率，用以表示。即：

相對(duì)磁導(dǎo)率沒(méi)有單位，只是說(shuō)明在其他條件相同的情況下，物質(zhì)的磁導(dǎo)率是真空磁導(dǎo)率的多少倍。

根據(jù)各種物質(zhì)的磁導(dǎo)率的大小，可將物質(zhì)分成三類(lèi)。

>1的物質(zhì)叫做順磁物質(zhì)，如空氣、鋁等；

>>1的物質(zhì)叫做鐵磁物質(zhì)，如鐵、鈷、鎳及其合金等。

由于鐵磁物質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率很高，所以鐵磁物質(zhì)被廣泛地應(yīng)用于電工技術(shù)方面(如制作變壓器、電磁鐵。電動(dòng)機(jī)的鐵心等)。

表2—1中列出了幾種鐵磁物質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率，供參考。

表2—1  幾種鐵磁物質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率

鐵磁物質(zhì)名稱(chēng)相對(duì)磁導(dǎo)率

鈷174

鎳1 120

退火的鐵7 000

軟鋼2 180

硅鋼片7 500

鎳鐵合金60 000

坡莫合金115 000

§2—2 電流的磁場(chǎng)

一、通電直導(dǎo)線(xiàn)的磁場(chǎng)

磁鐵周?chē)写艌?chǎng)，通電直導(dǎo)線(xiàn)的周?chē)灿写艌?chǎng)。例如，一根直導(dǎo)線(xiàn)垂直穿過(guò)水平放置的紙板，在紙板上均勻地撒些鐵粉。當(dāng)直導(dǎo)線(xiàn)通電時(shí)，鐵粉以導(dǎo)線(xiàn)為中心形成許多同心圓，如圖2—3所示：鐵粉的分布情況表示磁感應(yīng)線(xiàn)分布情況。若直導(dǎo)線(xiàn)中電流消失，則紙板上的鐵粉又呈均勻分布。從而證明了“動(dòng)電生磁”，即磁場(chǎng)是伴隨電流而存在的，而電流永遠(yuǎn)被磁場(chǎng)所包圍。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，磁場(chǎng)方向與電流方向有關(guān)。若直導(dǎo)線(xiàn)垂直紙面，電流向著讀者而來(lái)，則磁場(chǎng)方向是逆時(shí)針?lè)较颍?/p>

若直導(dǎo)線(xiàn)上的電流是離開(kāi)讀者而丟，則磁場(chǎng)方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，如圖2—4a

所示：為了討論問(wèn)題方便起見(jiàn)；

規(guī)定用符號(hào)，分別表示電流或磁感應(yīng)線(xiàn)垂直進(jìn)人和流出紙面的方向。

通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)方向與導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向之間的關(guān)系可用安培定則(又稱(chēng)右手螺旋定則)進(jìn)行判定。其具體內(nèi)容是：右手拇指指向電流方向，貼在導(dǎo)線(xiàn)上，其余四指彎曲握住直導(dǎo)線(xiàn)，則彎曲四指的方向就是磁感應(yīng)線(xiàn)的環(huán)繞方向；

如圖2—4b所示。

實(shí)驗(yàn)證明，通電直導(dǎo)線(xiàn)四周的磁感應(yīng)線(xiàn)距直導(dǎo)線(xiàn)越近，磁感應(yīng)線(xiàn)越密，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，反之，磁感應(yīng)線(xiàn)越疏k磁感應(yīng)強(qiáng)度越小。導(dǎo)線(xiàn)中通過(guò)電流越大，靠近直導(dǎo)線(xiàn)的磁感應(yīng)線(xiàn)越密集，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大；

反之，導(dǎo)線(xiàn)中通過(guò)電流越小，靠近直導(dǎo)線(xiàn)的磁感應(yīng)線(xiàn)越稀疏，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小。

二、通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)

已經(jīng)知道通電直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)写艌?chǎng)存在。若將通電直導(dǎo)線(xiàn)繞成多匝螺線(xiàn)管后，在它的周?chē)€有磁場(chǎng)存在嗎?為證實(shí)這個(gè)問(wèn)題。將磁針?lè)旁诼菥€(xiàn)管附近科當(dāng)螺線(xiàn)管不通電時(shí)，磁針沒(méi)有偏轉(zhuǎn)。當(dāng)通電時(shí)，磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這就說(shuō)明通電螺線(xiàn)管周?chē)写艌?chǎng)存在。對(duì)于一個(gè)確定的螺線(xiàn)管，磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與螺線(xiàn)管中所通過(guò)的電流大小成正比。

通電螺線(xiàn)管磁場(chǎng)方向，與螺線(xiàn)管中通過(guò)的電流方向的關(guān)系，用右手螺旋定則進(jìn)行判定，如圖2—5所示。

右手螺旋定則的內(nèi)容是：用右手握住螺線(xiàn)管，讓彎曲的四指所指的方向與螺線(xiàn)管中流過(guò)的電流方向一致，那么拇指所指的那一端就是螺線(xiàn)管的N極。由圖2—5可知，通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似。因此，一個(gè)通電螺線(xiàn)管相當(dāng)于一塊條形磁鐵。

總之，凡是通電的導(dǎo)線(xiàn)，在其周?chē)囟〞?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而說(shuō)明電流與磁場(chǎng)之間有著不可分割的聯(lián)系。電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。

想一想：如果將一個(gè)鐵磁性材料插入到線(xiàn)圈中，對(duì)線(xiàn)圈的磁場(chǎng)有什么影響?這一點(diǎn)會(huì)有什冬應(yīng)用?

三、磁場(chǎng)對(duì)載流直導(dǎo)線(xiàn)的作用

通過(guò)前面學(xué)習(xí)已經(jīng)知道，兩塊磁鐵之間有力的作用一載流直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)泊嬖诖艌?chǎng)，若將其放入磁場(chǎng)中，兩者之間也會(huì)產(chǎn)生力，現(xiàn)在用如圖2—6所示的實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)這一問(wèn)題。

在圖2—6a中，U形磁鐵中水平放置一根直導(dǎo)線(xiàn)，它與磁感應(yīng)線(xiàn)垂直。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)上沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)里靜止不動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)上有電流通過(guò)，且背離讀者而去，則導(dǎo)線(xiàn)因受磁場(chǎng)作用而向左運(yùn)動(dòng)。若改變導(dǎo)線(xiàn)中的電流方向(見(jiàn)圖2—6b)，即電流方向指向讀者，則導(dǎo)線(xiàn)受磁場(chǎng)作用向右運(yùn)動(dòng)。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明載流直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)的作用下而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。在磁極固定時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向與電流方向有關(guān)；

若導(dǎo)線(xiàn)中電流方向不變，只改變磁極方向，則導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向也發(fā)生改變。電動(dòng)機(jī)就是利用載流導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原理制成的。

載流直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，而運(yùn)動(dòng)是在力的作用下產(chǎn)生的。載流直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受到的力稱(chēng)為電磁作用力，簡(jiǎn)稱(chēng)電磁力，用字母F表示。電磁力既有大小，也有方向。

電磁力方向(即導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向)、電流方向和磁場(chǎng)方向三者相互垂直。因?yàn)殡姶帕Φ姆较蚺c磁場(chǎng)方向及電流方向有關(guān)。所以，用左手定則(又稱(chēng)電動(dòng)機(jī)定則)來(lái)判定蘭者之間的關(guān)系。

左手定則的內(nèi)容是：伸平左手，使大拇指與其余四指垂直，手心對(duì)著N極，讓磁感應(yīng)線(xiàn)垂直穿過(guò)手心，四指的指向代表電流方向，則大拇指所示的方向就是磁場(chǎng)對(duì)載流直導(dǎo)線(xiàn)的作用力方向，如圖2—7所示。

實(shí)驗(yàn)證明，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)載流直導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)載流直導(dǎo)線(xiàn)作用力的大小，與導(dǎo)線(xiàn)所處的磁感應(yīng)強(qiáng)度、通過(guò)直導(dǎo)線(xiàn)的電流以及導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度的乘積成正比。即：

式中 ——磁感應(yīng)強(qiáng)度(Wb/)；

——直導(dǎo)線(xiàn)中通過(guò)的電流(A)；

——直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度(m)；

——直導(dǎo)線(xiàn)受到的電場(chǎng)力(N)。

四、磁場(chǎng)對(duì)通電線(xiàn)圈的作用

由于磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)有作用力，因此，磁場(chǎng)對(duì)通電線(xiàn)圈也有力的作用。在均勻磁場(chǎng)中放置一個(gè)矩形通電線(xiàn)圈abcd，如圖2—8所示。

當(dāng)線(xiàn)圈平面與磁感應(yīng)線(xiàn)平行時(shí)，因?yàn)閍b和dc邊與磁感應(yīng)線(xiàn)平行，不受磁場(chǎng)作用，沒(méi)有電磁力，ad和bc邊與磁感應(yīng)線(xiàn)

垂直，受磁場(chǎng)作用而有電磁力。根據(jù)左手定則，ad邊的受力方向是垂直向上，而bc邊的受力方向是垂直向下。因?yàn)?，ad=bc，根據(jù)公式(2—3)，可知，ad和bc邊所受的電磁力大小相等。由于這一對(duì)電磁力大小相等，方向相反，所以構(gòu)成一對(duì)力偶。故線(xiàn)圈在力偶的作用下，圍繞軸線(xiàn)做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。如圖2—8所示是一個(gè)單匝線(xiàn)圈的直流電動(dòng)機(jī)的工作原理圖。

§2—3 電磁感應(yīng)

電和磁是可以互相轉(zhuǎn)化的。在一定條件下，電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)；

同樣，磁場(chǎng)也能使導(dǎo)線(xiàn)中產(chǎn)生電流。：磁轉(zhuǎn)化為電的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。

一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象

為了研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，先做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一：將直導(dǎo)線(xiàn)AB放在磁場(chǎng)中，它的兩端與檢流計(jì)連接構(gòu)成閉合回路，如圖2—6所示。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)向右移動(dòng)垂直切割磁感應(yīng)線(xiàn)時(shí)，檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，如圖2—9a所示，表示導(dǎo)線(xiàn)中有電流產(chǎn)生；

導(dǎo)線(xiàn)向左方垂直移動(dòng)切割磁感應(yīng)線(xiàn)時(shí)，檢流計(jì)指針也發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但方向與前面的相反；

如圖2—9b所示。

導(dǎo)體不動(dòng)，沒(méi)有切割磁感應(yīng)線(xiàn)時(shí)，檢流計(jì)指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明導(dǎo)線(xiàn)中沒(méi)有電流。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看到，導(dǎo)線(xiàn)的移動(dòng)速度越快，檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)越大，即電流越大。

實(shí)驗(yàn)二：將線(xiàn)圈的兩端與一個(gè)檢流計(jì)連接而構(gòu)成閉合回路，如圖2—10所示。

當(dāng)條形磁鐵插入線(xiàn)圈瞬間，線(xiàn)圈中的磁通量增加，檢流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。如圖2—10a所示，說(shuō)明線(xiàn)圈中磁通發(fā)生變化，線(xiàn)圈中有電流出現(xiàn)。若把條形磁鐵從線(xiàn)圈中拔出，在拔出瞬間，檢流計(jì)指針向相反方向偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明線(xiàn)圈中磁通也發(fā)生變化，線(xiàn)圈中也有電流出現(xiàn)，如圖2—10b所示。當(dāng)條形磁鐵在線(xiàn)圈中停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，檢流計(jì)指針無(wú)偏轉(zhuǎn)，線(xiàn)圈中磁通沒(méi)有變化，線(xiàn)圈中也沒(méi)有電流。如果條形磁鐵插人或拔出的速度越快，即磁通量變化得越快，則檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)越大，反之，檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)越小。

上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，無(wú)論是直導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中作切割磁感應(yīng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，還是磁鐵對(duì)線(xiàn)圈作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，都是由于運(yùn)動(dòng)使得穿過(guò)(直導(dǎo)線(xiàn)或線(xiàn)圈組成的)閉合回路中的磁通量發(fā)生了改變，因而在直導(dǎo)線(xiàn)或線(xiàn)圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。若直導(dǎo)線(xiàn)或線(xiàn)圈構(gòu)成回路，則直導(dǎo)線(xiàn)或線(xiàn)圈中將有電流出現(xiàn)?；芈分写磐康淖兓菍?dǎo)致直導(dǎo)線(xiàn)或線(xiàn)圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的根本原因，即“動(dòng)磁生電”。磁通量的變化越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)越大。

因磁通變化而在直導(dǎo)線(xiàn)或線(xiàn)圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，叫做電磁感應(yīng)。由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在閉合電路形成的電流，叫做感應(yīng)電流。

二、法拉第定律

從如圖2—10所示的實(shí)驗(yàn)中可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，取決于條形磁鐵插入或拔出的快慢，即取決于磁通變化的快慢。磁通變化越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大；

反之就越小。磁通變化的快慢，用磁通變化率來(lái)表示。例如，有一單匝線(xiàn)圈，在時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通為，在此后的某二時(shí)刻，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通為，那么在這段時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通變化量為：

因此，單位時(shí)間內(nèi)的磁通變化量，即磁通變化率是：

在單匝線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是：

式中的絕對(duì)值符號(hào)，表示只考慮感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，不考慮方向。

對(duì)手多匝線(xiàn)圈來(lái)說(shuō)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)各匝線(xiàn)圈的磁通變化率是相同的，所以每匝線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等。因此，多匝線(xiàn)圈感應(yīng)電

動(dòng)勢(shì)是單匝線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的N倍，即：

式中 ——在時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值(V)；

——線(xiàn)圈匝數(shù)；

/——磁通變化率；

——線(xiàn)圈中磁通變化量 (Wb)；

——磁通變化所用的時(shí)間(s)。

公式(2—5)說(shuō)明，當(dāng)穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通發(fā)生變化時(shí)，線(xiàn)圈兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小只與磁通變化率成正比。這就是法拉第定律。

想一想：上述規(guī)律可以用幾件簡(jiǎn)單的元件、儀表進(jìn)行驗(yàn)證。

三、楞次定律

法拉第電磁感應(yīng)定律，只解決了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小取決于磁通變化率，但無(wú)法說(shuō)明感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與磁通量變化之間的關(guān)系。為了找出它們之間的規(guī)律，必須對(duì)前面的實(shí)驗(yàn)再作進(jìn)一步研究。

從圖2—10實(shí)驗(yàn)中可以看到穿過(guò)線(xiàn)圈的原磁通的方向是向下的。

如圖2—11a所示，當(dāng)磁鐵插入線(xiàn)圈時(shí)，線(xiàn)圈中的原磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電流由檢流計(jì)的正端流人。此時(shí)，感應(yīng)電流在線(xiàn)圈中產(chǎn)生一個(gè)新的磁通。根據(jù)安培定則可以判定，新磁通與原磁通的方向相反，也就是說(shuō)，新磁通阻礙原有磁通增加。

如圖2—1lb所示，當(dāng)磁鐵由線(xiàn)圈中拔出時(shí)，線(xiàn)圈中的原有磁通減少，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流由檢流計(jì)的負(fù)端流人。此時(shí)，感應(yīng)電流在線(xiàn)圈中產(chǎn)生一個(gè)新的磁通，根據(jù)安培定則判定，新磁通與原有磁通的方向是相同的，也就是說(shuō)，新磁通阻礙原有磁通的減少。

經(jīng)過(guò)上面的討論得出一個(gè)規(guī)律：線(xiàn)圈中磁通變化時(shí)，線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其方向是使它形成的感應(yīng)電流產(chǎn)生新磁通來(lái)阻礙原有磁通的變化。也就是說(shuō)，感應(yīng)電流的新磁通總是阻礙原有磁通的變化。這個(gè)規(guī)律被稱(chēng)為楞次定律。

應(yīng)用楞決定律來(lái)判定線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向或感應(yīng)電流的方向，具體方法步驟如下：

1．首先明確原磁通的方向和原磁通的變化(增加或減少)的情況。

2．根據(jù)楞次定律判定感應(yīng)電流產(chǎn)生新磁通的方向。

3．根據(jù)新磁通的方向，應(yīng)用安培定則(右手螺旋定則)判定出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向。

例如，在圖2—11中，線(xiàn)圈固定不動(dòng)，條形磁鐵向下、向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，判斷線(xiàn)圈a、b兩端感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。

當(dāng)磁鐵向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，原磁通西增加，且方向向下，由楞次定律可知新磁通西7的方向向上。根據(jù)安培定則可判斷出，大拇指的指向是新磁通的方向，其余四指的指向就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，即由b到a，如圖2—11a所示。

當(dāng)磁鐵向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，原磁通減少，且方向向下，由楞次定律可知新磁通的方向向下，阻礙原磁通的減少，根據(jù)安培定則可判斷出，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向是由a到b，如圖2—11b所示。

對(duì)于直導(dǎo)線(xiàn)切割磁感應(yīng)線(xiàn)向產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，用右手定則進(jìn)行判定。右手定則內(nèi)容是：伸開(kāi)右手，使大拇指與其余四指垂直并且與手掌在同一平面內(nèi)，手心對(duì)著磁極的N極，讓磁感應(yīng)線(xiàn)垂直穿過(guò)手心，大拇指指向?qū)w的運(yùn)動(dòng)方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，如圖2—12所示。右手定則又叫發(fā)電機(jī)定則。

四、電磁感應(yīng)定律

為了使法拉第定律不僅能表示出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，同時(shí)也能表示出它的方向。把法拉第定律與楞次定律結(jié)合起來(lái)就是電磁感應(yīng)定律。電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通變化率成正比，感應(yīng)電流的方向總是阻礙原磁通變化。

§2—4 自感、互感

一、自感

自感是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象；

下面通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么是自感。在圖2—13a中，有兩個(gè)相同的燈泡。合上開(kāi)關(guān)后，燈泡HL1立刻正常發(fā)光。燈泡HL2慢慢變亮。其原因是在開(kāi)關(guān)S閉合的瞬間，線(xiàn)圈L中的電流是從無(wú)到有，線(xiàn)圈中這個(gè)電流所產(chǎn)生的磁通也隨之增加，于是在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)楞次定律，由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所形成的感應(yīng)電流產(chǎn)生的新磁通，要阻礙原磁通的增加；

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與線(xiàn)圈中原來(lái)電流的方向相反，使電流不能很快地上升，所以燈泡HL2只能慢慢變亮。

在圖2—13b中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，HL燈泡不會(huì)立即熄滅，而是突然一亮然后熄滅。其原因是在開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間，線(xiàn)圈中電流要減小到零，線(xiàn)圈中磁通也隨之減小。由于磁通變化在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)楞次定律；

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所形成的感應(yīng)電流產(chǎn)生的新磁通，阻礙原磁通的減少，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向與線(xiàn)圈中原來(lái)的電流方向一致，阻止電流減少，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)維持電感中的電流慢慢減小。所以燈泡HL不會(huì)立刻熄滅。

想一想：為什么燈泡的亮度會(huì)有變化?開(kāi)卷閉合的時(shí)候，HL中的電流由誰(shuí)決定?開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，HL中的電流由誰(shuí)決定?

通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看到，由于線(xiàn)圈自身電流的變化，線(xiàn)圈中也要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。把由于線(xiàn)圈自身電流變化而引起的電磁感應(yīng)叫做自感應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)自感。由自感現(xiàn)象產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)。

為了表示自感電動(dòng)勢(shì)的大小，引入一個(gè)新的物理量，叫自感系數(shù)。當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈通過(guò)變化電流后，單位電流所產(chǎn)生的自感磁通數(shù)，稱(chēng)為自感系數(shù)，也稱(chēng)電感量，簡(jiǎn)稱(chēng)電感，用字母L表示。電感是測(cè)量線(xiàn)圈產(chǎn)生自感磁通本領(lǐng)大小的物理量。如果一個(gè)線(xiàn)圈中流過(guò)1安電流，能產(chǎn)生1韋的自感磁通，則該線(xiàn)圈的電感就是1亨利，簡(jiǎn)稱(chēng)亨，用字母H表示。在實(shí)際使用中，有時(shí)用亨利單位太大，常采用較小的單位毫亨(mH)、微亨(pH)。它們之間的關(guān)系為：

電感L是線(xiàn)圈的固有參數(shù)，它取決于線(xiàn)圈的幾何尺寸以及線(xiàn)圈中介質(zhì)的磁導(dǎo)率。如果介質(zhì)磁導(dǎo)率恒為常數(shù)，這樣的電感叫線(xiàn)性電感，如空心線(xiàn)圈的電感L為常數(shù)；

反之，則稱(chēng)為非線(xiàn)性電感，如有鐵心的線(xiàn)圈的電感L不是常數(shù)。

自感在電工技術(shù)中，既有利又有弊。如日光燈是利用鎮(zhèn)流器(鐵心線(xiàn)圈)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)提高電壓來(lái)點(diǎn)亮燈管的，同時(shí)也利用它來(lái)限制燈管電流。但是，在有較大電感元件的電路被切斷瞬間，電感兩端的自感電動(dòng)勢(shì)很高，在開(kāi)關(guān)刀口斷開(kāi)處產(chǎn)生電弧，燒毀刀口，影響設(shè)備的使用壽命；

在電子設(shè)備中，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極易損壞設(shè)備的元器件，必須采取相應(yīng)措施，予以避免。

二、互感

互感也是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象。圖2—14中有兩個(gè)互相靠近的線(xiàn)圈。當(dāng)原線(xiàn)圈電路的開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，原線(xiàn)圈中的電流增大，磁通也增加，副線(xiàn)圈中磁通也隨之增加而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明副線(xiàn)圈中也有電流。當(dāng)原線(xiàn)圈電路開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，原線(xiàn)圈中的電流減小，磁通也減小，這個(gè)變化的磁通使副線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，檢流計(jì)指針向相反方向偏轉(zhuǎn)。

這種由于—個(gè)線(xiàn)圈電流變化，引起另一個(gè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫做互感現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱(chēng)互感。由互感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為互感電動(dòng)勢(shì)。

人們利用互感現(xiàn)象，制成了電工領(lǐng)域中偉大的電器——變壓器。

習(xí)  題

1. 人們把具有__________的特性叫磁性，把具有__________特性的物體叫磁體。

2．每個(gè)磁體都有__________個(gè)磁極，即__________極和__________極。

3．自然界有一些物質(zhì)，如__________，它們受到磁場(chǎng)作用后會(huì)帶有磁性，這種現(xiàn)象叫__________。

4．磁鐵之間存在力的作用，兩個(gè)磁鐵的__________性磁極相互排斥，__________性磁極相互吸引。

5．磁感應(yīng)線(xiàn)是一些__________曲線(xiàn)。在磁體外部磁感應(yīng)線(xiàn)是從__________極出發(fā)到__________極終止；

在磁體內(nèi)部是從__________極出發(fā)到__________極終止。

6．磁通是描述__________的物理量，單位是__________。

7．磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述__________的物理量，單位是__________。

8．感應(yīng)電動(dòng)；

勢(shì)是指__________產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),一般可以用__________判定它的方向。

9．通電直導(dǎo)線(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與__________、__________和__________有關(guān),線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與__________有關(guān)。

10．電磁鐵是利用____________________原理做成的，發(fā)電機(jī)是利用______________________原理做成的，而電動(dòng)機(jī)是利用____________________原理制成的。

11．工業(yè)應(yīng)用的磁鐵，都是通電線(xiàn)圈使鐵心磁化現(xiàn)象的具體應(yīng)用。試應(yīng)用安培定則判定習(xí)題圖2—1中線(xiàn)圈通電后磁極的極性，或根據(jù)磁極的極性判定電源的極性。

12．應(yīng)用右手定則，判定習(xí)題圖2—2的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向、導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向、磁場(chǎng)方向。

13．根據(jù)楞次定律和安培定則，判定線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向，見(jiàn)習(xí)題圖2—3。

14．自感是在__________中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，互感是在__________中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。

15．說(shuō)說(shuō)在日常生活中，應(yīng)用最多的自感是什么?

16．自盛電動(dòng)勢(shì)的威力巨大，你能有什么辦法降低它產(chǎn)生的電壓?jiǎn)?

17．設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)，測(cè)一測(cè)一群人中誰(shuí)的反應(yīng)最快?

第三章 正弦交流電路

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

1．明確交流電、正弦交流電的概念及其三要素；

2．了解正弦交流電的表示法；

3．熟悉單相交流電路中R，L，C元件的歐姆定律形式，了解R，L，C電路中三元件兩端電壓、電流的相位關(guān)系特點(diǎn)；

4．掌握三相電路的連接形式及特點(diǎn)；

5．熟悉照明電路的連接要點(diǎn)及常用照明元件的特點(diǎn)。

18世紀(jì)中葉，有個(gè)叫歐拉的瑞士數(shù)學(xué)家。他在前人研究的基礎(chǔ)上，取得了非常多的研究成就，共寫(xiě)下了886本書(shū)籍和論文，其中分析、代數(shù)、數(shù)論占。40％，幾何占18％，物理和力學(xué)占28％，天文學(xué)占11％，彈道學(xué)、航海學(xué)、建筑學(xué)等占3％。在他之后的數(shù)學(xué)家拉格朗日、拉普拉斯，都把歐拉當(dāng)導(dǎo)師。在數(shù)學(xué)中，歐拉首次提出很多現(xiàn)在還在使用的基本概念，如sin，cos，tan，， ()。

歐拉提出的正弦函數(shù)在當(dāng)今的電氣技術(shù)中，有很大的應(yīng)用。因?yàn)楝F(xiàn)在我們這個(gè)世界上，幾乎找不到與正弦方式輸送無(wú)關(guān)的電能，幾乎到處都能找到以正弦方式使用的電能。

實(shí)踐證明，使用正弦規(guī)律是最聰明、最科學(xué)的。

§3—1 正弦交流電的產(chǎn)生

一、正弦交流電的特點(diǎn)種

第一章直流電路中所討論的直流電；

其電流(及電壓、電磁勢(shì))的大小和方向是不隨時(shí)間變化的。但是在生產(chǎn)實(shí)際中，除了應(yīng)用直流電外，還廣泛地應(yīng)用交流電。所謂交流電是指電流(及電壓、電動(dòng)勢(shì))的大小和方向隨時(shí)間的變化而變化。交變電流、交變電壓和交變電動(dòng)勢(shì)統(tǒng)稱(chēng)為交流電。通常將交流電分為正弦交流電和非正弦交流電兩大類(lèi)。正弦交流電是指其交流量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。

人們經(jīng)常用圖形表示電流(及電壓、電動(dòng)勢(shì))隨時(shí)間變化的規(guī)律，這種圖形稱(chēng)為波形圖，如圖3—1所示。

圖中橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示不同時(shí)刻的交流量(電流、電壓、電動(dòng)勢(shì))值。從如圖3—1b所示的波形圖中可以看到，正弦交流電(如無(wú)特別說(shuō)明都簡(jiǎn)稱(chēng)交流電)的特點(diǎn)是：

1．變化的瞬時(shí)性

正弦交流電的大小和方向時(shí)時(shí)刻刻都在變化。

2. 變化的周期性

正弦交流電每隔一定時(shí)間又作重復(fù)的變化。

3．變化的規(guī)律性

正弦交流電是隨著時(shí)間按正弦規(guī)律變化的。

正弦交流電在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中應(yīng)用廣泛，是由于它具有便于遠(yuǎn)距離傳輸和分配，交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便、節(jié)省材料、具有更低的電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。

二、正弦交流電的產(chǎn)生

正弦交流電是由交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的。如圖3—2a所示是最簡(jiǎn)單的交流發(fā)電機(jī)示意圖j它由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子有N，S兩個(gè)固定磁極。轉(zhuǎn)子是一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的鋼質(zhì)圓柱體，其上緊繞著一匝導(dǎo)線(xiàn)。導(dǎo)線(xiàn)兩端分別接到兩個(gè)相互絕緣的銅環(huán)上，銅環(huán)與連接外電路的電刷相接觸。

當(dāng)用原動(dòng)機(jī)(如水輪機(jī)或汽輪機(jī))拖動(dòng)電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線(xiàn)切割磁感應(yīng)線(xiàn)而在線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。為了得到正弦波形的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，應(yīng)采用特定形式的磁極，使磁極與電樞之間的空隙中的磁感應(yīng)強(qiáng)度按下列規(guī)律分布：

第一，磁感應(yīng)線(xiàn)垂直于電樞表面。

第二，磁感應(yīng)強(qiáng)度B在電樞表面按正弦規(guī)律分布。

如圖3—2b所示。在磁極中心位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，用表示；

在磁性分界面處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。磁感應(yīng)強(qiáng)度等于零的平面叫做中性面，如圖3—2b所示的水平面。如線(xiàn)圈所在位置的平面與中性面成a角，此處電樞表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：

當(dāng)電樞在磁場(chǎng)中從中性面開(kāi)始，以勻角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單匝線(xiàn)圈的a、b邊在磁場(chǎng)內(nèi)切割磁感應(yīng)線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。單匝線(xiàn)圈中產(chǎn)生的磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

如果線(xiàn)圈有N匝，則總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

當(dāng)=90及=270時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)具有最大值，即：

式中  ——感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 (V)；

——線(xiàn)圈的匝數(shù)；

——最大磁感應(yīng)強(qiáng)度(Wb/)；

——線(xiàn)圈的有效長(zhǎng)度（m）

——導(dǎo)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度（m/s）

將公式(3—3)代人公式(3—2)后，得：

因?yàn)殡姌性诖艌?chǎng)中以角速度作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在任意時(shí)刻線(xiàn)圈平面與中性面的夾角等于角速度與時(shí)間的乘積，即：

因此，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的數(shù)學(xué)式又可以寫(xiě)成：

這樣就把感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨角度變化轉(zhuǎn)為隨時(shí)間變化。為今后研究交流電正弦量提供了方便。同理，交流電壓、交流電流可表示為：

§3—2 正弦交流電的三要素

一、周期、頻率、角頻率

由如圖3—1所示中的正弦交流電流波形圖可以看出，它從零開(kāi)始隨時(shí)間延長(zhǎng)而增至最大值，然后逐漸減到零；

以后由零開(kāi)始反向增至最大值，然后再回到零。這樣，交流電流就變化一次。交流電就按照這樣的規(guī)律做周而復(fù)始的變化，變化一次叫做一周。交流電變化一周所需要的時(shí)間叫做周期，用字母T表示，單位是秒(s)，較小的單位有毫秒(ms)和微秒()。它們之間的關(guān)系為：

周期的長(zhǎng)短表示交流電變化的快慢l周期越小，說(shuō)明交流電變化一周所需的時(shí)間越短，交流電的變化越快；

反之，交流電的變化越慢。

頻率是指在一秒鐘內(nèi)交流電變化的次數(shù)，用字母表示，單位為赫茲；

簡(jiǎn)稱(chēng)赫，用Hz表示。當(dāng)頻率很高時(shí)，可以使用千赫(kHz)、一兆赫(MHz)、吉赫(GHz)：等。它們之間的關(guān)系為：

頻率和周期一樣，是反映交流電變化快慢的物理量。它們之間的關(guān)系為：

   

我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中使用的交流電標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz。通常把50Hz，的交流電稱(chēng)為工頻交流電。

交流電變化的快慢除了用周期和頻率表示外，還可以用角頻率表示。所謂角頻率就是交流電每秒鐘變化的角度，用字母表示，單位是rad/s(弧度/秒)。

周期、頻率和角頻率的關(guān)系是：

二、瞬時(shí)值、最大值、有效值

正弦交流電(簡(jiǎn)稱(chēng)交流電)的電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流，在任袁

瞬間的數(shù)值叫交流電的瞬時(shí)值，用小寫(xiě)字母，，表示。

瞬時(shí)值中最大的值稱(chēng)為最大值。最大值也稱(chēng)為振幅或峰值。在波形圖生，曲線(xiàn)的最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱軸值，即表示最大值。用，，分別表示電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流的最太值。它們之間的關(guān)系為：

由公式(3—9)可知，交流電的大小和方向是隨時(shí)間變化的，瞬時(shí)值在零值與最大值之間變化，沒(méi)有固定的數(shù)值。因此，不能隨意用一個(gè)瞬時(shí)值來(lái)反映交流電的做功能力。如果選用最大值，就夸大了交流電的做功能力，因?yàn)榻涣麟娫诮^大部分時(shí)間內(nèi)都比最大值要小。這就需要選用一個(gè)數(shù)值，能等效地反映交流電做功的能力。為此，引人了交流電的有效值這一概念。

正弦交流電的有效值是這樣定義的：如果一個(gè)交流電通過(guò)一個(gè)電阻，在一個(gè)周期內(nèi)所產(chǎn)生的熱量，和某一直流電流在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)同一電阻產(chǎn)生的熱量相等，那么，這個(gè)直流電的電流值就稱(chēng)為交流電的有效值。正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)。電壓、電流的有效值分別用字母，，表示。通常所說(shuō)的交流電的電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流的大小都是指它的有效值，交流電氣設(shè)備銘牌上標(biāo)注的額定值、交流電儀表所指示的數(shù)值也都是有效值。今后在談到交流電的數(shù)值時(shí)，如無(wú)特殊注明，都是指有效值。

理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)試都可以證明，它們之間的關(guān)系為：

三、相位、初相和相位差

在如圖3—3所示中，兩個(gè)相同的線(xiàn)圈固定在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上，它們相互垂直，以角速度叫逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在AX和BY線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為和，如圖3—4所示。

當(dāng)t=0時(shí)，AX線(xiàn)圈平面與中性面之間的夾角=0，BY

線(xiàn)圈平面與中性面之間的夾角=90。在任意時(shí)刻兩個(gè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為：

公式中，和是表示交流電變化進(jìn)程的一個(gè)角度，稱(chēng)為交流電的相位或相角，它決定了交流電在某一瞬時(shí)所處的狀態(tài)。=0時(shí)的相位叫初相位或初相。它是交流電在計(jì)時(shí)起始時(shí)刻的電角度，反映了交流電的初始值。例如，AX，BY線(xiàn)圈的初相分別是=0，=90。在=0時(shí)，兩個(gè)線(xiàn)圈的電動(dòng)勢(shì)分別為=0，。兩個(gè)頻率相同的交流電的相位之差叫相位差。令上述的初相位=0，的初相位=90，則兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)的相位差為：

可見(jiàn)，相位差就是兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)的初相差。

從如圖3—5所示可以看到，初相分別為和的頻率相同的兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)的同向最大值，不能在同一時(shí)刻出現(xiàn)。就是說(shuō)比超前角度達(dá)到最大值，或者說(shuō)比滯后角度達(dá)到最大值。

綜上所述，一個(gè)交流電變化的快慢用頻率表示；

其變化的幅度，用最大值表示；

其變化的起點(diǎn)用初相表示。

如果交流電的頻率、最大值、初相確定后，就可以準(zhǔn)確確定交流電隨時(shí)間變化的情況。因此，頻率、最大值和初相稱(chēng)為交流電的三要素。

例題1 已知兩正弦電=1OOsin(10060)V，=65sin(10030) V，求各電動(dòng)勢(shì)的最大值、頻率、周期、相位、初相及相位差。

解：

（1）振幅

（2）頻率

（3）周期

（4）相位

（5）初相

（6）相位差

§3—3 正弦交流電的表示法

正弦交流電的表示方法有三角函數(shù)式法和正弦曲線(xiàn)法兩種。它們能真實(shí)地反映正弦交流電的瞬時(shí)值隨時(shí)間的變化規(guī)律，同時(shí)也能完整地反映出交流電的三要素。

一、三角函數(shù)式法

正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流的三角函數(shù)式為：

若知道了交流電的頻率、最大值和初相，就能寫(xiě)出三角函數(shù)式，用它可以求出任一時(shí)刻的瞬時(shí)值。

例題2 已知正弦交流電的頻率=50 Hz，最大值=310 V，初相=。求=1/300 S時(shí)的電壓瞬時(shí)值。

解：

電壓的三角函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)式為：

則其電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為：

將t=0.01 s代人上式

二、正弦曲線(xiàn)法-波形法

正弦曲線(xiàn)法就是利用三角函數(shù)式相對(duì)應(yīng)的正弦曲線(xiàn)，來(lái)表示正弦交流電的方法。

在如圖3—6所示中，橫坐標(biāo)表示時(shí)間或者角度，縱坐標(biāo)表示隨時(shí)間變化的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值。圖中正弦曲線(xiàn)反映出正弦交流電的初相=0。最大值，周期T以及任一時(shí)刻的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值。這種圖也叫做波形圖。

§3—4 單相交流電路

在直流電路中，電路的參數(shù)只有電阻R。而在交流電路中，電路的參數(shù)除了電阻R以外，還有電感L和電容C。它們不僅對(duì)電流有影響，而且還影響了電壓與電流的相位關(guān)系。因此，研究交流電路時(shí)，在確定電路中數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，必須考慮電流與電壓的相位關(guān)系，這是交流電路與直流電路的主要區(qū)別。本節(jié)只簡(jiǎn)單介紹純電阻、純電感、純電容電路。

一、純電阻電路

純電阻電路是只有電阻而沒(méi)有電感、電容的交流電路。如白熾燈、電烙鐵、電阻爐組成的交流電路都可以近似看成是純電阻電路，如圖3—7所示。在這種電路中對(duì)電流起阻礙作用的主要是負(fù)載電阻。

加在電阻兩端的正弦交流電壓為，在電路中產(chǎn)生了交流電流，在純電阻電路中，龜壓和電流瞬時(shí)值之間的關(guān)系，符合歐姆定律，即：

由于電阻值不隨時(shí)間變化，則電流與電壓的變化是一致的。就是說(shuō)，電壓為最大值時(shí)，電流也同時(shí)達(dá)到最大值；

電壓變化到零時(shí)，電流也變化到零。如圖3—8所示。純電阻電路中，電流與電壓的這種關(guān)系稱(chēng)為“同相”。

通過(guò)電阻的電流有效值為：

公式3—14是純電阻電路的有效值。在純電阻電路中，電流通過(guò)電阻所做的功與直流電路的計(jì)算方法相同，即：

二、純電感電路

純電感電路是只有電感而沒(méi)有電阻和電容的電路。如由電匪很小的電感線(xiàn)圈組成的交流電路，都可近似看成是純電感電路，如圖3—9所示。

在如圖3—9所示的純電感電路中；

如果線(xiàn)圈兩端加上正弦交流電壓，則通過(guò)線(xiàn)圈的電流也要按正弦規(guī)律變化。由于線(xiàn)圈中電流發(fā)生變化，在線(xiàn)圈中就產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，它必然阻礙線(xiàn)圈電流變化。經(jīng)過(guò)理論分析證明，由于線(xiàn)圈中自感電動(dòng)勢(shì)的存在，使電流達(dá)到最大值的時(shí)間，要比電壓滯后90，即四分之一周期。也就是說(shuō)，在純電感電路中，雖然電壓和電流都按正弦規(guī)律變化，但兩者不是同相的，如圖3—10所示，正弦電流比線(xiàn)圈兩端正弦電壓滯后90，或者說(shuō)，電壓超前電流90。

理論證明，純電感電路中線(xiàn)圈端電壓的有效值，與線(xiàn)圈通過(guò)電流的有效值之間的關(guān)系是：

是電感線(xiàn)圈對(duì)角頻率為叫的交流電所呈現(xiàn)的阻力，稱(chēng)為感抗，用表示，即：

式中 ——感抗()；

——頻率(Hz)；

——電感(H)。

感抗是用來(lái)表示電感線(xiàn)圈對(duì)交流電阻礙作用的物理量。感抗的大小，取決于通過(guò)線(xiàn)圈電流的頻率和線(xiàn)圈的電感量。對(duì)于具有某一電感量的線(xiàn)圈而言，頻率越高，感抗越大，通過(guò)的電流越??；

反之，感抗越小，通過(guò)的電流越大。收音機(jī)中的高頻扼流圈不讓高頻電流通過(guò)，只讓低頻電流通過(guò)，就是這個(gè)道理。在直流電路中，由于頻率為零，故線(xiàn)圈的感抗也為零，線(xiàn)圈的電阻很小，可以把線(xiàn)圈看成是短路的。

例題3有一電感為0.1 mH的線(xiàn)圈，分別接在電壓=0.1 V，頻率為=1 000 Hz，=1 MHz的兩個(gè)交流電源上。求兩種情況下通過(guò)線(xiàn)圈的電流。

解：

當(dāng)=1 000 Hz時(shí)，感抗為：

當(dāng)=1 MHz時(shí)，感抗為：

結(jié)論：同一個(gè)電源電壓、同一個(gè)電感，交流電頻率差1 000倍，差1 000倍，電流差1 000倍!

三、純電容電路

電容器是由兩個(gè)金屬板中間隔著不同的介質(zhì)(云母、絕緣紙等)組成的。它是存放電荷的容器。電容器中的兩個(gè)金屬板叫電

容器兩個(gè)極板。如果把電容器的兩個(gè)極板分別與直流電路兩端連接，如圖3—11所示，則兩極板間有電壓，在極板間建立了電場(chǎng)。在電場(chǎng)力作用下，驅(qū)使自由電子運(yùn)動(dòng)，使兩個(gè)極板分別帶上數(shù)量相等符號(hào)相反的電荷。與電源正極相連的極板帶正電荷，與電源負(fù)極相連的極板帶負(fù)電荷。實(shí)驗(yàn)證明，極板上存有電荷越多，則極板間的電壓越高，二者成正比。因此，將電容器的電量與極板間電壓的比值叫做電容器的電容量，簡(jiǎn)稱(chēng)電容，用字母表示，即：

式中  ——下任意極板上的電量 (C)；

——兩極板間的電壓(V)；

——電容量(F)

當(dāng)電容器極板間電壓為l伏，極板上電量為1庫(kù)侖，則電容器的電容量為1法拉，簡(jiǎn)稱(chēng)法，用字母F表示。在實(shí)際應(yīng)用中，由于法拉單位過(guò)大，所以經(jīng)常使用微法()和皮法()為電容的單位，它們之間的關(guān)系為：

常用的電容器符號(hào)如圖3—12所示。

電容器在電工和電子技術(shù)中應(yīng)用廣泛。如在電力系統(tǒng)中用它改善系統(tǒng)的功率因數(shù)，在電子技術(shù)中用它進(jìn)行濾波、耦合、隔直、旁路、選頻等。在這里只簡(jiǎn)單介紹電容在交流電路的作用。

純電容電路是只有電容而沒(méi)有電阻、電感的電路。如電介質(zhì)損耗很小，絕緣電阻很大的電容器組成的交流電路。可近似看成純電容電路。

在如圖3—13所示的純電容電路中，電容器接上交流電源。在電壓升高的過(guò)程中，電容器充電，在電壓降低的過(guò)程中，電容器放電。由于電容器端電壓按正弦規(guī)律變化，致使電容器不斷地進(jìn)行充電、放電。于是在電路中形成按正弦規(guī)律變化的電流。理論分析證明：電路中電流達(dá)到同方向最大值的時(shí)間，比電容器的端電壓超前90，即提前四分之一周期。也就是說(shuō)在純電容電路中，雖然電流與電壓都按正弦規(guī)律變化；

但兩者的相位不同，如圖3—14所示，純電容電路中的電流超前電壓90。

理論證明：在純電容電路中，電容兩端電壓的有效值與電路電流有效值之間的關(guān)系是：

1/是電容對(duì)角頻率為的交流電所呈現(xiàn)的阻力，稱(chēng)為容抗，用表示，即：

容抗是用來(lái)表示電容器對(duì)電流阻礙作用大小的一個(gè)物理量，單位是歐，用表示。容抗的大小與頻率及電容量成反比。當(dāng)電容器的容量一定時(shí)，頻率越高，容抗越小，電流越大；

反之，頻率越低，容抗越大電流越小。在直流電路中，由于電流電頻率為零，因此，容抗為無(wú)限大。這表明，電容器在直流電路中相當(dāng)于開(kāi)路。但在交流電路中，隨著電流頻率的增加，容抗逐漸減小。因此，電容器在交流電路中相當(dāng)于通路。這就是電容器隔斷直流，通過(guò)交流的原理。

例題4 有一個(gè)電容器的電容C=0.159，試求它在頻率為50 Hz和1 MHz時(shí)的容抗。如果電源電壓為100 V，求在頻率為50 Hz和1 MHz時(shí)的電流。

解：

當(dāng)=50 Hz時(shí)

當(dāng)=1 MHz時(shí)

§3—5 三相交流電路

在單相交流電路的電源電路上有兩根輸出線(xiàn)，而且電源只有—個(gè)交變電動(dòng)勢(shì)。如果在交流電路中三個(gè)電動(dòng)勢(shì)同時(shí)作用，每個(gè)電動(dòng)勢(shì)大小相等，頻率相同，但初相不同，則稱(chēng)這種電路為三相制交流電路。其中，每個(gè)電路稱(chēng)為三相制電路的一相。

三相制電路應(yīng)用廣泛，其電源是三相發(fā)電機(jī)。和單相交流電相比；

三相交流電具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1．三相發(fā)電機(jī)比尺寸相同的單相發(fā)電機(jī)輸出的功率大。

2．三相發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和制造與單相發(fā)電機(jī)相比，并不復(fù)雜，使用方便，維修簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)也很小。

3. 在條件相同、輸送功率相同的情況下，三相輸電線(xiàn)比單相輸電線(xiàn)可節(jié)約25％左右的線(xiàn)材。

一、三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生

三相交流電是由三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的，如圖3—15所示是三相發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。它由定子和轉(zhuǎn)子組成。在定子上嵌入三個(gè)繞組，每個(gè)繞組叫一相，合稱(chēng)三相繞組。繞組的一端分別用U1，V1，W1表示，叫做繞組的始端，另一端分別用U2，V2，W2表示，叫繞組的末端。三相繞組始端或末端之間的空間角為120。轉(zhuǎn)子為電磁鐵，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿轉(zhuǎn)子表面按正弦規(guī)律分布。

當(dāng)轉(zhuǎn)子以勻角速度逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，在三相繞組中分別感應(yīng)出振幅相等，頻率相同，相位互差120的三個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這三相電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)三相電動(dòng)勢(shì)。三個(gè)繞組中的電動(dòng)勢(shì)分別為：

顯而易見(jiàn)，相繞組的比相繞組的落后120，相繞組的比V相繞組的落后120。

  

如圖3—16所示是三相電動(dòng)勢(shì)波形圖。由圖可見(jiàn)三相電動(dòng)勢(shì)的最大值。角頻率相等，相位差120。電動(dòng)勢(shì)的方向是從末端指向始端，即U2到U1，V2到V1，W2到W1。

在實(shí)際工作中經(jīng)常提到三相交流電的相序問(wèn)題，所謂相序就是指三相電動(dòng)勢(shì)達(dá)到同向最大值的先后順序。在圖中，最先達(dá)到最大值的是，其次是，最后是；

它們的相序是U一V一W，該相序稱(chēng)為正相序，反之是負(fù)序或逆序，即W—V一U。通常三相對(duì)稱(chēng)電動(dòng)勢(shì)的相序都是指正相序，用黃、綠、紅三種顏色分別表示U，V，W三相。

二、三相電源繞組的聯(lián)結(jié)

三相發(fā)電機(jī)的每相繞組都是獨(dú)立的電源，均可以采用如圖3—17所示的方式向負(fù)載供電。這是三個(gè)獨(dú)立的單相電路，構(gòu)成三相六線(xiàn)制，有六根輸電線(xiàn)，既不經(jīng)濟(jì)又沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。在現(xiàn)代供電系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)三相繞組通常用星形聯(lián)結(jié)或三角形聯(lián)結(jié)兩種方式。但是，發(fā)電機(jī)繞組一般不采用三角形接法而采用星形接法。因此，這里只介紹星形接法。

將發(fā)電機(jī)三相繞組的末端U2，V2，W2連在一起，成為一個(gè)公共點(diǎn)，再將三相繞組的始端U1，V1，W1引出，接負(fù)載的三根輸電線(xiàn)。這種接法稱(chēng)為星形接法或Y形接法，如圖3—18所示。公共點(diǎn)稱(chēng)作電源中點(diǎn)，用字母N表示。從始端引出的三根輸電線(xiàn)叫做相線(xiàn)或端線(xiàn)，俗稱(chēng)火線(xiàn)。從電源中點(diǎn)N引出的線(xiàn)叫做中線(xiàn)。中線(xiàn)通常與大地相連接，因此，把接地的中點(diǎn)叫零點(diǎn)，把接地的中線(xiàn)叫零線(xiàn)。

如果從電源引出四根導(dǎo)線(xiàn)，這種供電方式叫星接三相四線(xiàn)制；

如果不從電源中點(diǎn)引出中線(xiàn)，這種供電方式叫星接三相三線(xiàn)制。

電源相線(xiàn)與中線(xiàn)之間的電壓叫做相電壓，在如圖3—18所示中用，，表示，電壓方向是由始端指向中點(diǎn)。

電源相線(xiàn)之間的電壓叫做線(xiàn)電壓，分別用，， 表示。電壓的正方向分別是從端點(diǎn)U1到V1，V1到W1，W1到U1。

三相對(duì)稱(chēng)電源的相電壓相等，線(xiàn)電壓也相等，則相電壓與線(xiàn)電壓之間的關(guān)系為：

公式(3一21)表明三相對(duì)稱(chēng)電源星形聯(lián)結(jié)時(shí)，線(xiàn)電壓的有效值等于相電壓有效值的1.7倍。

三、三相交流電路負(fù)載的聯(lián)結(jié)

在三相交流電路中，負(fù)載由三部分組成，其中，每二部分稱(chēng)為一相負(fù)載。如果各相負(fù)載相同，則叫做對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載；

如果各相負(fù)載不同，則叫做不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載。例如，三相電動(dòng)機(jī)是對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載，日常照明電路是不對(duì)稱(chēng)三相負(fù)載。根據(jù)實(shí)際需要，三相負(fù)載有兩種連接方式，星形(Y形)聯(lián)結(jié)和三角形(形)聯(lián)結(jié)。

1．負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)

設(shè)有三組負(fù)載，，，若將每組負(fù)載的一端分別接在電源三根相線(xiàn)上，另一端都接在電源的中線(xiàn)上，如圖3—19，所示，這種連接方式叫做三相負(fù)載的星形聯(lián)結(jié)。圖中，，為各相負(fù)載的阻抗，N為負(fù)載的中性點(diǎn)：

由圖可見(jiàn)，負(fù)載兩端的電壓稱(chēng)為相電壓。如果忽略輸電線(xiàn)上的壓降，則負(fù)載的相電壓等于電源的相電壓；

三相負(fù)載的線(xiàn)電壓就是電源的線(xiàn)電壓。負(fù)載相電壓與線(xiàn)電壓間的關(guān)系為：

星接三相負(fù)載接上電源后，就有電流流過(guò)相線(xiàn)、負(fù)載和中線(xiàn)。流過(guò)相線(xiàn)的電流，，叫做線(xiàn)電流，統(tǒng)一用表示。流過(guò)每相負(fù)載的電流，，叫做相電流，統(tǒng)一用表示。流過(guò)中線(xiàn)的電流叫做中線(xiàn)電流。

如果圖3—19所示中的三相負(fù)載各不相同(負(fù)載不對(duì)稱(chēng))時(shí)，中線(xiàn)電流不為零，應(yīng)當(dāng)采取三相四線(xiàn)制。如果三相負(fù)載相同(負(fù)載對(duì)稱(chēng))時(shí)，流過(guò)中線(xiàn)的電流等于零，此時(shí)可以省略中線(xiàn)。如圖3—20所示是三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的電路圖?？梢?jiàn)去掉中線(xiàn)后，電源只需三根相線(xiàn)就能完成電能輸送，這就是三相三線(xiàn)制。

三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載呈星形聯(lián)結(jié)時(shí)，線(xiàn)電流等于相電流，即：

在工業(yè)上，三相三線(xiàn)制和三相四線(xiàn)制應(yīng)用廣泛。對(duì)于三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載(如三相異步電動(dòng)機(jī))應(yīng)采用三相三線(xiàn)制，對(duì)于三相不列稱(chēng)的負(fù)載，如圖3—21所示的照明線(xiàn)路，應(yīng)采用三相四線(xiàn)制。

值得注意的是，采用三相四線(xiàn)制時(shí)，中線(xiàn)的作用是使各相的相電壓保持對(duì)稱(chēng)。因此，在中線(xiàn)上不允許接熔斷器t更不能拆除中線(xiàn)。

想一想：有四根三相四線(xiàn)制的線(xiàn)，哪一根是中線(xiàn)?

答：細(xì)的那一根是。因?yàn)橹芯€(xiàn)的電流小。

2．負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)

設(shè)有三相對(duì)稱(chēng)負(fù)載，；

，將它們分別接在三相電源兩相線(xiàn)之間，如圖3—22所示，這種連接方式叫做負(fù)載的三角形聯(lián)結(jié)。

負(fù)載呈三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，負(fù)載的相電壓就是電源的線(xiàn)電壓，即：

當(dāng)對(duì)稱(chēng)負(fù)載呈三角形聯(lián)結(jié)時(shí)，電源線(xiàn)上的線(xiàn)電流有效值與負(fù)載上相電流有效值有如下的關(guān)系：

分析了三相負(fù)載的兩種聯(lián)結(jié)方式后，可以知道，負(fù)載呈三角形聯(lián)結(jié)時(shí)的相電壓是其呈星形聯(lián)結(jié)時(shí)的相電壓的1.7倍。因此，當(dāng)三相負(fù)載接到電源時(shí)，究竟是采用星形連接還是三角形聯(lián)結(jié)，應(yīng)根據(jù)三相負(fù)載的額定電壓而定。

§3—6 常用電氣照明電路

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中使用廣泛的照明燈具，有白熾燈、節(jié)能燈、日光燈、碘鎢燈、高壓汞燈和高壓鈉燈等。本節(jié)只簡(jiǎn)單介紹白熾燈、節(jié)能燈和日光燈等照明電路。

一、白熾燈照明電路

白熾燈一般是真空玻璃泡內(nèi)包含燈絲的結(jié)構(gòu)，因此白熾燈有時(shí)也稱(chēng)為燈泡。白熾燈要通過(guò)燈口與電路相接。歷史上曾經(jīng)有兩種燈口形式：螺口式和卡口式。相對(duì)應(yīng)的燈泡也有兩種接口形式：螺口式和卡口式。由于卡口式的安全缺陷，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)禁止生產(chǎn)和使用卡口式燈具。螺口式燈具如圖3—23所示。燈絲是由高熔點(diǎn)鎢絲繞制的。當(dāng)燈絲流過(guò)電流時(shí)，根據(jù)電流熱效應(yīng)，使其發(fā)熱到白熾程度而發(fā)光。

如圖3—24所示是白熾燈照明電路。由圖可知，只要將白熾燈和開(kāi)關(guān)串接后再并接到電源上，就組成了照明電路。

應(yīng)當(dāng)指出，白熾燈安裝時(shí)要注意下列事項(xiàng)：

1．應(yīng)檢查燈泡額定電壓與供電電壓是否一致。否則，燈泡不能正常工作。

2．安裝螺口燈泡時(shí)，必須將火線(xiàn)經(jīng)開(kāi)關(guān)接到螺口燈頭底座的中心接線(xiàn)端上，以防觸電。

3．白熾燈與開(kāi)關(guān)串接后再并接到電源上，火線(xiàn)應(yīng)當(dāng)進(jìn)入開(kāi)關(guān)，既能控制燈，又能保證安全。

4．白熾燈的安裝應(yīng)遠(yuǎn)離易燃易爆物質(zhì)。

在安裝白熾燈時(shí)，通常使用驗(yàn)電筆來(lái)判定電源火線(xiàn)。驗(yàn)電筆的構(gòu)造如圖3—25所示。驗(yàn)電時(shí)手要接觸筆尾的金屬體，筆尖接觸電線(xiàn)或與之相連的插座、導(dǎo)體等，如圖3—26所示。當(dāng)筆中的氖管發(fā)光時(shí)，筆尖接觸的就是火線(xiàn)。

二、節(jié)能燈照明電路

節(jié)能燈作為一種新型燈具，經(jīng)過(guò)近十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)業(yè)規(guī)模，據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，原來(lái)白熾燈應(yīng)用空間的60％已經(jīng)被節(jié)能燈具占有。之所以形成這種局面，是由于節(jié)能燈使用壽命長(zhǎng)、耗電低的特性，一只5 W的節(jié)能燈可以達(dá)到25 W的白熾燈的照度，其平均使用壽命是白熾燈使用壽命的8倍。

節(jié)能燈的接口部分與白熾燈標(biāo)準(zhǔn)相同，可以互換使用。

節(jié)能燈的結(jié)構(gòu)和工作原理與白熾燈有很大的不同。白熾燈是一種簡(jiǎn)單的電加熱高溫致光原理，而節(jié)能燈是借助電子技術(shù)，產(chǎn)生高頻高壓，進(jìn)而使特種氣體啟輝發(fā)光。結(jié)構(gòu)、原理的不同，導(dǎo)致性能的差異，也導(dǎo)致價(jià)格的不同，所以節(jié)能燈要貴一些。

節(jié)能燈與白熾燈安裝注意事項(xiàng)一樣，特殊提示一點(diǎn)，盡管節(jié)能燈有快速啟輝的特點(diǎn)，但節(jié)能燈不適合在頻繁開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合使用，否則會(huì)影響其使用壽命。在有調(diào)光要求的場(chǎng)合使用節(jié)能燈，會(huì)導(dǎo)致調(diào)光的不連續(xù)。

三、日光燈照明電路

日光燈照明電路由目光燈管、鎮(zhèn)流器、．啟輝器和燈腳架組成。如圖3—27所示是日光燈電路。

日光燈管是一抽成真空后再充入少量氬氣的玻璃管，在管子兩端各裝有一個(gè)通電時(shí)發(fā)射大量電子的燈絲。管內(nèi)壁涂有熒光粉，管內(nèi)還放有微量水銀。

鎮(zhèn)流器是一個(gè)鐵心線(xiàn)圈。它有兩個(gè)作用，一是產(chǎn)生較高的電壓來(lái)點(diǎn)燃燈管，二是目光燈管點(diǎn)燃后用它來(lái)限制燈管電流。

啟輝器的結(jié)構(gòu)如圖3—28所示，充有氖氣的玻璃泡中封裝有動(dòng)觸片與靜觸片，其中動(dòng)觸片是雙金屬片，受熱時(shí)伸展與靜觸片相接觸，冷卻后恢復(fù)原狀又與靜觸片分離。在動(dòng)、靜觸片的引出端上并接一個(gè)容量較小的紙介質(zhì)電容器。玻璃泡和電容器被封裝在一個(gè)圓柱形的鋁殼中。

日光燈不工作時(shí)，燈管的燈絲、鎮(zhèn)流器、啟輝器和開(kāi)關(guān)是串聯(lián)在一起的，如圖3—27所示。當(dāng)合上開(kāi)關(guān)S后，220 V交流電壓全部加在啟輝器的動(dòng)、靜觸片間而使之產(chǎn)生輝光(紅色)放電。放電所產(chǎn)生的熱量使雙金屬片伸展與靜觸片相接觸，則此刻整個(gè)電路構(gòu)成通路：就在電路被接通的瞬間，燈絲因流過(guò)電流而發(fā)射大量電子。同時(shí)，動(dòng)靜觸片接觸時(shí)，輝光消失。雙金屬片

因失去熱源恢復(fù)原狀與靜觸片脫離。此時(shí)，鎮(zhèn)流器(鐵心線(xiàn)圈)因突然斷電而產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，其方向與電源電壓方向相同，自感電動(dòng)勢(shì)與電源電動(dòng)勢(shì)一起加在燈管兩端。燈絲附近的電子在高壓下加速運(yùn)動(dòng)，使管內(nèi)的氬氣電離而導(dǎo)電；

進(jìn)而使管內(nèi)水銀變?yōu)檎魵?，水銀蒸氣也因被電離而導(dǎo)電，輻射出紫外線(xiàn)激勵(lì)管內(nèi)壁熒光粉發(fā)光。

習(xí)   題

1．直流電(電壓或電流)的__________和_________都不隨時(shí)間變化，交流電是指電流(或電壓)的__________和__________都隨時(shí)間變化。

2．正弦交流電是指電壓或電流按__________規(guī)律變化的交流電。

3．正弦交流電可以由__________產(chǎn)生。

4．正弦交流電可以用__________、_________和__________三個(gè)量值準(zhǔn)確表示，這三個(gè)量一般被稱(chēng)作正弦交流電的__________。

5．正弦交流電的頻率廠是指__________，與周期T的關(guān)系是__________。

6．正弦交流電的瞬時(shí)值是指___________________，最大值是指__________，有效值是指__________，最大值是有效值的__________倍。

7．日常生活中所用的動(dòng)力電、照明電都是近似的__________。經(jīng)常提到的220 V指的是__________值是220 V，工頻指的是它的頻率為_(kāi)_________Hz。

8．在比較兩個(gè)同頻率的正弦交流電時(shí)，不僅可以比較其大小，還可以比較其__________，這個(gè)量表示兩個(gè)正弦交流電變化的步調(diào)。

9．當(dāng)正弦交流電流過(guò)_只電阻器時(shí)，電阻器兩端的電壓與流過(guò)電阻器的電流的相位是__________。

10．當(dāng)正弦交流電流過(guò)一只電感器時(shí)，電感器兩端的電壓比流過(guò)電感器的電流的相位__________。

11．當(dāng)正弦交流電流過(guò)一只電容器時(shí)，電容器兩端的電壓比流過(guò)電容器的電流的相位__________。

12．電阻器、電感器、電容器對(duì)電流都有阻礙作用，阻礙作用的大小分別用__________、__________和__________表示。

13. 當(dāng)交流電的頻率增高時(shí)，電阻器的電阻值__________，電感器感抗值__________，電容器的容抗值__________。

14．衡量電容器容量大小的物理量叫__________，簡(jiǎn)稱(chēng)為_(kāi)_________，用__________表示。電容器可以存儲(chǔ)__________，用__________表示。當(dāng)電容器存儲(chǔ)電荷，它的兩端就有電壓U。三者的關(guān)系是__________。

15. 大型電力電容器存有一定數(shù)量的電荷時(shí)，它兩端的__________很高，可能導(dǎo)致人身__________事故，這種電容器保存時(shí)，一般都用導(dǎo)線(xiàn)將__________短路連接，使它充分放電。

16．三相正弦交流電的三相一般用__________、__________和__________標(biāo)志，三相的關(guān)系是有效值__________，頻率__________，相位__________。

17．三相四線(xiàn)是指____________________，相對(duì)應(yīng)的另一種接法是__________。

18．三相負(fù)載的連接方式有__________和__________。

19．三相負(fù)載在星形接時(shí)，=__________，=__________；

三相負(fù)載在三角形接時(shí)，=__________，=__________。

20．畫(huà)圖說(shuō)明哪條線(xiàn)是中線(xiàn)? 它有什么作用?

21．已知一正弦交流電，在O.05 s內(nèi)變化50個(gè)周期(簡(jiǎn)稱(chēng)50周)。求它的周期和頻率。

22．已知工頻電流的頻率為50 Hz，求它的周期和角頻。

23．指出習(xí)題圖3—1中四組負(fù)載的連接種類(lèi)。

第四章  變壓器與三相異步電動(dòng)機(jī)

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

1．熟悉變壓器的用途、結(jié)構(gòu)、電路符號(hào)，了解其工作原理、主要技術(shù)參數(shù)，應(yīng)用中基本的保護(hù)知識(shí)；

2．熟悉三相異步電動(dòng)機(jī)的用途特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)關(guān)系。電路符號(hào)，了解其工作原理、主要銘牌參數(shù)、應(yīng)用中基本的保護(hù)知識(shí)；

3．熟悉單相異步電動(dòng)機(jī)的使用特點(diǎn)，了解運(yùn)轉(zhuǎn)原理、應(yīng)用中基本的保護(hù)知識(shí)。

變壓器和交流電動(dòng)機(jī)是比較耐用的電器，但這兩種電器在具體的應(yīng)用環(huán)境中，處于“頂天立地”的特殊地位。前者一般要給所有的設(shè)備供電，后者一般是最終的執(zhí)行設(shè)備。特殊的地位，特殊的作用，往往受到特殊的關(guān)照。一個(gè)變壓器出現(xiàn)問(wèn)題，可能影響一家工廠的生產(chǎn)，一個(gè)社區(qū)的供電。作為使用者，應(yīng)了解它們的特性，給予它們恰當(dāng)?shù)木S護(hù)，使它們始終處于正常的工作狀態(tài)。

§4—1 變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

變壓器是一種能改變交流電壓而保持交流電頻率不變的靜止的電器設(shè)備。

在電力系統(tǒng)的送變電過(guò)程中，變壓器是一種重要的電器設(shè)備。送電時(shí)，通常使用變壓器把發(fā)電機(jī)的端電壓升高。對(duì)于輸送一定功率的電能，電壓越高，電流就越小，輸送導(dǎo)線(xiàn)上的電能損耗越小。由于電流小，則可以選用截面積小的輸電導(dǎo)線(xiàn)，能節(jié)約大量的金屬材料。用電時(shí)，又利用變壓器將輸電導(dǎo)線(xiàn)土的高電壓降低，以保證人身安全和減少用電器絕緣材料的消耗。

通常超高壓輸電線(xiàn)上的電壓可達(dá)500 kV(即50萬(wàn)伏)。但是，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中需要各種不同等級(jí)的交流電壓。例如，應(yīng)用廣泛的三相異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380 V或220 V，一般照明電壓為220 1V，機(jī)床局部照明的額定電壓為36 V、24 V或者更低，許多設(shè)備經(jīng)常要求多種電壓供電。所以在實(shí)際工作中，采用各種規(guī)格的變壓器來(lái)滿(mǎn)足不同的需要。變壓器除了能改變交變電壓外，還具有改變交流電流(如電流互感器)，變換阻抗(如電子電路中的輸入，輸出變壓器)以及改變相位等作用。所以，變壓器是輸配電、電工測(cè)量和電子技術(shù)等方面不可缺少的電器設(shè)備。

一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)

雖然變壓器種類(lèi)繁多，用途各異，電壓等級(jí)和容量不同，但變壓器的基本結(jié)構(gòu)大致相同。最簡(jiǎn)單的變壓器是由一個(gè)閉合的軟磁鐵心和兩個(gè)套在鐵心上又相互絕緣的繞組所構(gòu)成，如圖4—1所示。

繞組又稱(chēng)線(xiàn)圈，是變壓器的電路部分。與交流電源相接的繞組叫做一次繞組，簡(jiǎn)稱(chēng)一次；

與負(fù)載相接的繞組叫做二次繞組，簡(jiǎn)稱(chēng)二次，如圖4-2所示。

鐵心是變壓器的磁路部分，

用厚度為0.35～0.5 mm時(shí)硅鋼片疊戲。根據(jù)變壓器鐵心構(gòu)造及繞組配置情況，變壓器有芯式和殼式兩種。如圖4—3a所示是單相芯式變壓器，采用口形鐵心。一、二次繞組分別套在鐵心上。如圖4—3b所示是單相殼式變壓器，常用的有山字形（E1）F形、日字形等鐵心，如圖4—4既示。

二、變壓器的工作原理

如圖4—5所示是單相變壓器工作原理示意圖。為了分析問(wèn)題方便。規(guī)定：凡與一次有關(guān)的各量，在其符號(hào)右下角標(biāo)以“1”，而與二次有關(guān)的各量，在其符號(hào)右下角標(biāo)以“2”。如一、二次電壓：電流、匝數(shù)及電動(dòng)勢(shì)分別用、，、，、，、表示。

當(dāng)變壓器一次接人交流電源以后，在一次繞組中就有交流電流流過(guò)，于是在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，稱(chēng)為主磁通。它隨著電源頻率而變化，主磁通集中在鐵心內(nèi)；

極少一部分在繞組外閉合，稱(chēng)為漏磁通，它一般很小，可忽略不計(jì)。所以L可以認(rèn)為一、二次繞組同時(shí)受主磁通作用。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，一、二次繞組都將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果二次接有負(fù)載構(gòu)成閉合回路，就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。變壓器通過(guò)一、二次繞組的磁耦合把電源的能量傳送給負(fù)載。

1．變壓器變壓原理

設(shè)一、二次的匝數(shù)分別為和，忽略漏磁通和一、二次直流電阻的影響。由于一、二次繞組同時(shí)受主磁通的作用，在兩個(gè)繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和的頻率與電源的頻率相同。若主磁通隨時(shí)間的變化率為/，則由電磁感應(yīng)定律可得一、二次繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

變壓器一、二次的端電壓與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上是近似相等的，所以在考慮了上面兩個(gè)式子，以及不考慮相位關(guān)系，只考慮它們的大小，則可以得到一、二次電壓有效值之間如下關(guān)系：

式中 ——一次交流電壓的有效值(V)；

——二次交流電壓的有效值 (V)；

——一次繞組的匝數(shù)；

—一二次繞組的匝數(shù)；

——一、二次的電壓比，或稱(chēng)匝數(shù)比。

公式(4—1)表明變壓器一、二次繞組的電壓比等于它們的匝數(shù)出。當(dāng)>1時(shí)，>，則>，這種變壓器是降壓變壓器；

當(dāng)

例題1 一臺(tái)變壓器的一次繞組接在10 kV的高壓輸電線(xiàn)上，要求二次繞組輸出400 V電壓，如果二次繞組的匝數(shù)為800匝。求變壓器的電壓比和二次繞組的匝數(shù)。

解：

根據(jù)公式(4—1)電壓比為：

則

2．變壓器變換電流原理

任何一種變壓器在變壓過(guò)程中只起能量傳遞作用，無(wú)論變換后的電壓是升高還是降低，電能都不會(huì)增加，也不能減少。根據(jù)能量守恒定律；

在忽略損耗時(shí)，變壓器輸出的功率應(yīng)與變壓器從電源獲得的功率相等，即：

或

由此則有：

公式(4—2)是變壓器變換電流公式。此式說(shuō)明變壓器工作時(shí)，一、二次繞組的電流大小與一、二次韻電壓或匝數(shù)成反比，或者為變壓器電壓比的倒數(shù)。實(shí)際上，變壓器在改變電壓的同時(shí)也改變了電流。電流互感器就是根據(jù)這二原理制成的。

例題2 在3 300 V的交流電路中接入一臺(tái)變壓器，若把電壓降至為220 V，已知一次繞組的匝數(shù)是2 100匝，二次繞組接入的負(fù)載為10。求二次繞組的匝數(shù)和一、二次繞組中的電流?

解：

根據(jù)公式(4—1)得出變壓器的電壓比為：

根據(jù)歐姆定律得出二次繞組的電流為：

由公式(4—2)可得出一次繞組中電流為：

三、幾種常見(jiàn)變壓器

1．單相照明變壓器

如圖4—6 所示是一種常見(jiàn)的單相照明變壓器：它由鐵心和兩個(gè)相互絕緣的線(xiàn)圈組成，一般為殼式。這種變壓器的一次額定電壓有220 V和880 V兩種，二次電壓多為36 V。在特殊危險(xiǎn)場(chǎng)合使用時(shí)，二次電壓為24 V或12 V。有的變壓器二次電壓為6 V，專(zhuān)供指示燈用。單相照明變壓器經(jīng)常為工廠內(nèi)部的局部照

明燈具提供安全電壓，以確保人身安全。

2．三相變壓器

在工業(yè)生產(chǎn)中三相變壓器應(yīng)用較為廣泛。所謂三相變壓器實(shí)質(zhì)上是三個(gè)容量相同的單相變壓器組成的。如圖4—7所示是三相變壓器的示意圖。在每個(gè)鐵心柱上都繞著同一相的一次(即高壓)繞組和二次 (即低壓)繞組。

根據(jù)三相電源和負(fù)載的不同情況，

變壓器一、二次繞組都可作Y形或形聯(lián)結(jié)。如圖4—8所示是三相變壓器的標(biāo)準(zhǔn)接線(xiàn)圖。對(duì)于大容量的三相變壓器多采用Y/聯(lián)結(jié)，即高壓繞組為Y形聯(lián)結(jié)，低壓繞組為形聯(lián)結(jié)。這是因?yàn)閅形聯(lián)結(jié)的相電壓是線(xiàn)電壓的1/，有利于線(xiàn)圈絕緣；

而低壓繞組呈形聯(lián)結(jié)，可使導(dǎo)線(xiàn)截面比Y形聯(lián)結(jié)的小。對(duì)于容量不大且需要中線(xiàn)的變壓器，多采用Y/聯(lián)結(jié)，即高壓繞組為Y形聯(lián)結(jié)。表示低壓繞組是Y形聯(lián)結(jié)并接有中線(xiàn)。這種連接可使用戶(hù)獲得線(xiàn)電壓和相電壓兩種電壓，特別適用于動(dòng)力和照明混合性質(zhì)的負(fù)載。

3．自耦變壓器

如圖4—9所示是自耦變壓器示意圖。自耦變壓器有一個(gè)環(huán)形鐵心，線(xiàn)圈繞在鐵心上，即只有一個(gè)繞組。一、二次繞組有一部分是公用的，也就是說(shuō)高壓繞組的一部分兼作低壓繞組。它與一般變壓器一樣，一、二次的電壓比等于一、二次的匝數(shù)比。二次電壓的引出點(diǎn)是一個(gè)能沿著線(xiàn)圈的裸露表面自由滑動(dòng)的電刷觸頭；

改變觸頭的位置，就能得到需要的輸出電壓。

自耦變壓器常用于實(shí)驗(yàn)室和交流異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)設(shè)備中，它的最大特點(diǎn)是可以通過(guò)“調(diào)壓”來(lái)獲得所需要的電壓。

四、變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)

變壓器的規(guī)格型號(hào)及其主要技術(shù)數(shù)據(jù)都標(biāo)在它的銘牌上，作為使用變壓器的重要依據(jù)。變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)包括：額定電壓、額定電流、額定容量和溫升等。

1．額定電壓

變壓器一次的額定電壓，是指變壓器所用絕緣材料的絕緣強(qiáng)度所規(guī)定的電壓值，二次額定電壓是變壓器空載時(shí)，一次加上額定電壓后，二次兩端的電壓值。兩個(gè)額定電壓分別用，表示。單相變壓器，是指一、二次交流電壓的有效值，三相變壓器，是指一、二次線(xiàn)電壓的有效值。

2．額定電流

指變壓器在允許溫升的條件下，所規(guī)定的一、二次繞組中允許流過(guò)的最大電流，變壓器飛二次電流分別用和表示。單相變壓器和是指電流的有效值，三相變壓器是指線(xiàn)電流的有效值。

3．額定容量

表示變壓器工作時(shí)所允許傳遞的最大功率。單相變壓器的額定容量是二次額定電壓和額定電流之積；

三相變壓器的額定容量也是二次額定電壓和額定電流之積(應(yīng)為三相之和)。額定容量用字母S表示，單位是伏安(V·A)。

4．溫升

溫升是指變壓器在額定工作時(shí)；

允許超出周?chē)h(huán)境溫度的數(shù)值。它取決于變壓器絕緣材料的耐熱等級(jí)，見(jiàn)表4—1。

表4—1    絕緣材料耐熱等級(jí)

絕緣等級(jí)YAEBFHC

最高工作溫度()90105120130155180>180

五、變壓器的使用要點(diǎn)

電工應(yīng)用環(huán)境中的變壓器，一般用于電能的高、低電壓的變換。一臺(tái)變壓器往往為一個(gè)社區(qū)、一個(gè)工廠、一個(gè)車(chē)間、一套設(shè)備轉(zhuǎn)換能源。它工作的自然環(huán)境、自身品質(zhì)、所帶負(fù)載的變化、保養(yǎng)的狀況都可能影響其工作。變壓器如出現(xiàn)小事故則影響工作，并可能報(bào)廢設(shè)備。大型變壓器出現(xiàn)事故，嚴(yán)重時(shí)可能發(fā)生爆炸，危及人身安全。

大型專(zhuān)用變壓器都有專(zhuān)人進(jìn)行維護(hù)、監(jiān)管。一般相關(guān)人員只要注意變壓器的外在特征變化，及時(shí)報(bào)告有關(guān)人員，履行告知即可。

正常工作的變壓器，一般都有一些輕微的振動(dòng)聲音，有一定溫升，沒(méi)有氣味。一旦振動(dòng)聲音明顯增加，出現(xiàn)怪味、打火等特殊現(xiàn)象時(shí)，就必須及時(shí)報(bào)告并遠(yuǎn)離。

§4—2 三相異步電動(dòng)機(jī)的用途和結(jié)構(gòu)

一、電動(dòng)機(jī)概述

電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，并輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩的動(dòng)力設(shè)備。現(xiàn)代各種機(jī)械廣泛應(yīng)用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)。

一般電動(dòng)機(jī)可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi)。交流電動(dòng)機(jī)按使用電源相數(shù)可分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)兩種，而三相電動(dòng)機(jī)又分同步式和異步式兩種，異步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同又分成籠式和繞線(xiàn)式兩種。

三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、運(yùn)行可靠，與相同容量的其他電動(dòng)機(jī)相比具有質(zhì)量輕、成本低、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。因此，被廣泛用來(lái)做中、小型軋鋼機(jī)、各種機(jī)床以及輕工機(jī)械和鼓風(fēng)機(jī)的拖動(dòng)部分。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)有90％左右的電力拖動(dòng)機(jī)械使用異步電動(dòng)機(jī)，其中，小型異步電動(dòng)機(jī)占70％以上。在電網(wǎng)的總負(fù)載中異步電動(dòng)機(jī)的用電量占60％以上。

二、三相籠式異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

三相籠式異步電動(dòng)機(jī)主要是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，如圖4—10所示。

三相異步電動(dòng)機(jī)的定子部分包括機(jī)座、定子鐵心和定子繞組。機(jī)座用鑄鐵或鑄鋼制成。它支承著定子鐵心。定子鐵心由互相絕緣的硅鋼片疊制而成，內(nèi)圓有槽孔，定子繞組嵌在槽內(nèi)，如圖4—11所示。

定子繞組是定子的電路部分，由三相對(duì)稱(chēng)繞組組成。三相繞組的各相彼此獨(dú)立，按互差120的電角度嵌放在定子槽內(nèi)，并與定子鐵心絕緣。定子繞組的首端分別用U1，V1，W1表示，而繞組的末端分別用U2，V2，W2表示。

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部分組成。轉(zhuǎn)子鐵心是由外圓有槽孔的硅鋼片疊制而成，槽內(nèi)放置銅條(或鑄鋁)。鐵心兩端分別用導(dǎo)電的端環(huán)將槽內(nèi)的銅條連接起來(lái)，形成短接回路；

如果去掉轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)與籠子相似，如圖4—12所示。

繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)只是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同，它的轉(zhuǎn)子是由繞組組成的，與定子繞組一樣也是三相的。

§4—3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理

一、演示實(shí)驗(yàn)

為子說(shuō)明三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是怎樣旋轉(zhuǎn)起來(lái)的，先做二個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。

如圖4—13所示中有一個(gè)裝有手柄的馬蹄形磁鐵，在磁極中間放置一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)電的鼠籠轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子與磁極之間沒(méi)有機(jī)械聯(lián)系。當(dāng)搖動(dòng)手柄使馬蹄形磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)看到鼠籠轉(zhuǎn)子跟著磁鐵旋轉(zhuǎn)。手柄搖得越快，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)得越快，若是改變磁鐵的旋轉(zhuǎn)方向，鼠籠轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。

由上述實(shí)驗(yàn)可知，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的首要條件是要有一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

二、定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生

實(shí)際的籠式異步電動(dòng)機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是由定子繞組中的三相交流電產(chǎn)生的。

如果三相異步電動(dòng)機(jī)的定子鐵心中放有三相對(duì)稱(chēng)繞組U1一U2，V1一V2，W1一W2，并呈星形(Y)聯(lián)結(jié)，接人三相對(duì)稱(chēng)電源時(shí)，三相對(duì)稱(chēng)繞組中有電流通過(guò)，即：

三相對(duì)稱(chēng)電流的波形圖如圖4—14所示。規(guī)定交流電正半周時(shí)，電流從繞組首端流人，尾端流出；

負(fù)半周時(shí)，電流從繞組末端流入，首端流出。流人以符號(hào)表示，流出以符號(hào) 表示；

當(dāng)交流電流過(guò)三相繞組時(shí)，每相繞組都將產(chǎn)生一個(gè)按正弦規(guī)律變化的磁場(chǎng)，三相繞組的合成磁場(chǎng)隨著時(shí)間的推移而不斷改變方向形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，如圖4—15所示。

當(dāng)=0時(shí)，U相繞組電流=0；

V相繞組電流為負(fù)半周，按規(guī)定電流是從末端V2流入，從首端V1流出；

W相繞組電流為正半周，電流是從繞組首端W1流人，從末端W2流出。根據(jù)右手螺旋定則可以判定，互相電流的合成磁場(chǎng)的N極在正上方，S極在正下方，如圖4—15a所示。

當(dāng)=90時(shí)，為正半周；

電流從繞組首端U1流人，由末端U2流出；

V相和W相電流和都是負(fù)半周，電流分別從繞組末端V2和W2流人，從首端V1和W1流出。三相電流的合成磁場(chǎng)如圖4—15b所示，可以看出合成磁場(chǎng)的軸線(xiàn)沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)了90。此刻，磁場(chǎng)的N極在右方，S極在左方。

當(dāng)=180時(shí)，U相繞組電流=0；

V相繞組電流為正半周，按規(guī)定電流是從首端V1流入，從末端V2流出；

W相繞組電流為負(fù)半周，電流是從繞組末端W2流入，從首端W1流出?？梢耘卸?，量相電流的合成磁場(chǎng)的N極在正下方，S極在正上方，如圖4—15c所示。三相電流的合成磁場(chǎng)的軸線(xiàn)又沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)了90。

從上面分析可知，當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)定子繞組分別通人對(duì)稱(chēng)三相交流電后，在定子空間能產(chǎn)生一個(gè)隨時(shí)間延續(xù)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

在如圖4—15所示中，每相定子繞組只有二個(gè)線(xiàn)圈，三相繞組的首端之間空間角相差120。合成磁場(chǎng)有兩個(gè)磁極，也稱(chēng)一對(duì)磁極。對(duì)一對(duì)磁極來(lái)說(shuō)，在三相交流電流變化一周時(shí)，磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)一周。當(dāng)交流電流的頻率為2 Hz，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速為2 r/s；

當(dāng)交流電流頻率為3 Hz時(shí)，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速為3 r/s；

以此類(lèi)推，當(dāng)交流電流的頻率為Hz時(shí)，則磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為r/s。通常旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速都折合成每分鐘多少轉(zhuǎn)，這樣一對(duì)磁極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速(r/min)是：

如果每相繞組由兩個(gè)線(xiàn)圈串聯(lián)組成，則每相繞組的首端之間相差60空間角。如圖4—16所示，磁場(chǎng)有4個(gè)磁極，即有兩對(duì)磁極?？梢钥吹剑涣麟娏髯兓恢苤晦D(zhuǎn)過(guò)180。

以此類(lèi)推，當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有任意磁極對(duì)數(shù)時(shí)，交流電流變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在空間只能轉(zhuǎn)過(guò)1/周，字母表示旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)。因此，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速咒，與交流電頻率、磁極對(duì)數(shù)之間的關(guān)系為：

式中  ——旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速(也叫做同步轉(zhuǎn)速)，r/min；

——三相交流電源的頻率，Hz；

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)。

公式(4—3)表明旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速隨磁極對(duì)數(shù)增加而降低。表4—2是電源頻率為50 Hz時(shí)，相對(duì)應(yīng)磁極對(duì)數(shù)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速。

表4—2 電源頻率為50 Hz時(shí)磁極對(duì)數(shù)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的關(guān)系

磁極對(duì)數(shù)123456

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速(r/min)3 0001 5001 000750600500

三、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的作用

定子中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)將切割轉(zhuǎn)子銅條，此時(shí)可以把磁場(chǎng)看成不動(dòng)，而認(rèn)為：轉(zhuǎn)子相對(duì)于磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，那么轉(zhuǎn)子相對(duì)于磁場(chǎng)，可看成是作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，如圖4一17所示。在轉(zhuǎn)子銅條中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，可用右手定則確定其方向。在轉(zhuǎn)子上半部的銅條中，感應(yīng)電流的方向指向讀者，在轉(zhuǎn)子下半部銅條中感應(yīng)電流的方向背離讀者。

轉(zhuǎn)子中載有感應(yīng)電流的銅條與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生電磁力。根據(jù)左手定則判定：轉(zhuǎn)子上頂部銅條所受的力是指向右方，下底部銅條所受的力是指向左方。這兩個(gè)力大小相等，方向相反，構(gòu)成電磁轉(zhuǎn)矩，于是轉(zhuǎn)子就跟隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這就是三相籠式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必定小于同步轉(zhuǎn)速。如果，，則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子上的鎘條不能切割磁感應(yīng)線(xiàn)，就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，也就不能形成電磁轉(zhuǎn)矩，所以轉(zhuǎn)子不能以同步轉(zhuǎn)速運(yùn)行。實(shí)際上，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是小于同步轉(zhuǎn)速，即。也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速不同步，而是異步的，這就是異步電動(dòng)機(jī)名稱(chēng)的由來(lái)。

正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速稱(chēng)為至相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。比如有一種一對(duì)磁極的三相異步電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速為3 000 r/min，正常運(yùn)行時(shí)的額定轉(zhuǎn)速為2 906 r/min。

轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向是一致的。如果把按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)叫做電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)，那么就把按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)叫做電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向與通人定子繞組的三相交流電流的相序有關(guān)。如果把三相電源接到定子繞組首端的三根導(dǎo)線(xiàn)中的任意兩相對(duì)調(diào)位置，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)則反轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)也就跟著改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

§4—3 三相異步電動(dòng)機(jī)的使用

一、啟動(dòng)

電動(dòng)機(jī)接通電源后，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速?gòu)牧氵_(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過(guò)程，叫做啟動(dòng)。

啟動(dòng)時(shí)若加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓是電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的額定電壓，就稱(chēng)為全壓?jiǎn)?dòng)，如圖4—18所示。

在剛啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動(dòng)，但旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)已經(jīng)產(chǎn)生。磁場(chǎng)以最大相對(duì)速度切割轉(zhuǎn)子銅條，在銅條中產(chǎn)生很大的感應(yīng)電流。與變壓器的原理相似，定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次，轉(zhuǎn)子的銅條相當(dāng)于變壓器的二次。所以，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間，定子繞組中要出現(xiàn)很大的啟動(dòng)電流，一般全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流是額定電流的4～7倍。電動(dòng)機(jī)在不頻繁啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間很短；

(只有1～3 s)，雖然電流很大，但對(duì)電動(dòng)機(jī)影響不大。如果電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)頻繁，由于熱量積累，可使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱，容易造成絕緣材料老化，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流過(guò)大；

還會(huì)在短時(shí)間內(nèi)造成供電線(xiàn)路電壓降增大，使負(fù)載兩端電壓短時(shí)間下降。這樣小但使電動(dòng)機(jī)本身啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小，以至于啟動(dòng)不起來(lái)，還會(huì)影響同一供電線(xiàn)路上其他負(fù)載正常運(yùn)行。若是三相電動(dòng)機(jī)，由于電壓下降，使轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)矩減小，以至于帶不動(dòng)負(fù)載，而產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

在實(shí)際工作中要盡量避免電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)。如車(chē)削加工時(shí)，使用摩擦離合器或電磁離合器將主軸與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸分離，從而減少電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停車(chē)，避免啟動(dòng)電流過(guò)大，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

一般說(shuō)來(lái)，籠式異步電動(dòng)機(jī)額定功率小于7.5 kW，或者額定功率大于7.5 kW且小于供電電源容量的20％，都可以采用全壓?jiǎn)?dòng)。

如果線(xiàn)路不允許電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)，則采用降壓?jiǎn)?dòng)的方式來(lái)限制啟動(dòng)電流。降壓?jiǎn)?dòng)是利用啟動(dòng)設(shè)備將電壓適當(dāng)降低后，加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上進(jìn)行啟動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)以后，再使電壓恢復(fù)到額定值。降壓?jiǎn)?dòng)適用于空載或輕載下啟動(dòng)。

常見(jiàn)的降壓?jiǎn)?dòng)方法有4種：-在定子繞組中串聯(lián)電阻(或電抗器)的降壓?jiǎn)?dòng)、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)、延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)、星形(Y)一三角形()變換降壓?jiǎn)?dòng)。

二、反轉(zhuǎn)

在生產(chǎn)上常需要電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，如圖4—19所示。當(dāng)開(kāi)關(guān)向上合時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)開(kāi)關(guān)向下合時(shí)，把接在電動(dòng)機(jī)上的三相電源的U相和V相進(jìn)行對(duì)調(diào)，改變定子繞組中三相交流電流的相序，因此，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)改變了轉(zhuǎn)向≯電動(dòng)機(jī)即可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。

三、制動(dòng)

制動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī)切斷電源后，給它一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩，使它很快地減速或停車(chē)。如起重機(jī)的吊鉤需要立即減速或停車(chē)以達(dá)到準(zhǔn)確定位，萬(wàn)能銑床主軸迅速停轉(zhuǎn)等，都需要制動(dòng)。

制動(dòng)的方法一般有機(jī)械制動(dòng)和電力制動(dòng)兩大類(lèi)。

機(jī)械制動(dòng)是利用機(jī)械裝置，使電動(dòng)機(jī)在切斷電源后，達(dá)到迅速停轉(zhuǎn)的方法。使用較普遍的有電磁抱閘，如圖4—20所示。

電磁抱閘的工作原理如下：當(dāng)接通電源后，電磁抱閘的線(xiàn)圈得電而吸引銜鐵，克服了彈簧的拉力，迫使杠桿向上移動(dòng)，使閘瓦和閘輪分開(kāi)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦電動(dòng)機(jī)的電源被切斷，-電磁抱閘的線(xiàn)圈也同時(shí)失電。于是銜鐵被釋放，在彈簧拉力的作用下，閘瓦緊緊抱住閘輪，電動(dòng)機(jī)被迅速制動(dòng)而停車(chē)。

電磁抱閘方法在起重機(jī)械中被廣泛采用，這種制動(dòng)方法不但可以準(zhǔn)確定位，而且在電動(dòng)機(jī)突然斷電時(shí)，還可以避免重物自行掉落而產(chǎn)生事故。

電力制動(dòng)常用的方法有反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。

反接制動(dòng)是依靠改變輸入電動(dòng)機(jī)的電源相序，使定子繞組產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而使轉(zhuǎn)子受到與原來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩，而迅速停轉(zhuǎn)。采用反接制動(dòng)必須注意，當(dāng)制動(dòng)到轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，應(yīng)及時(shí)切斷電源，否則電動(dòng)機(jī)將反向運(yùn)行。

能耗制動(dòng)是電動(dòng)機(jī)脫離電源后，立即向它的定子繞組通人直流電流，就能使電動(dòng)機(jī)制動(dòng)，這種方法制動(dòng)平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確。

四、三相籠式異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)

目前我國(guó)已經(jīng)推廣使用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)在以Y132M2—4為例，介紹銘牌數(shù)據(jù)。

1．型號(hào)

Y系列電動(dòng)機(jī)型號(hào)由4部分組成，第二部分漢語(yǔ)拼音字母Y表示異步電動(dòng)機(jī)，第二部分?jǐn)?shù)字表示中心高(轉(zhuǎn)軸中心至安裝平臺(tái)表面的高度)；

第三部分英文字母為機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)(S表示短機(jī)座、M表示中機(jī)座，L表示長(zhǎng)機(jī)座)，字母后的數(shù)字為鐵心長(zhǎng)度代號(hào)(1一短鐵心，2一長(zhǎng)鐵心)，橫線(xiàn)后的數(shù)字為電動(dòng)機(jī)的極數(shù)；

第四部分為特殊環(huán)境代號(hào)，沒(méi)標(biāo)符號(hào)者表示電動(dòng)機(jī)只適用于普通環(huán)境，W表示用于戶(hù)外環(huán)境，F(xiàn)表示用于化工防腐環(huán)境。

2．功率

銘牌上所標(biāo)出的功率是在額定運(yùn)行情況下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率，又叫容量，通常用或表示，單位是瓦(W)或千瓦(kW)。

3．額定頻率

指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)的電頻率，我國(guó)規(guī)定工頻為50 Hz。

4．額定電壓

指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)加在定子繞組上的線(xiàn)電壓值，單位是伏(V)

5．額定電流

指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的電流值，單位是安(A)。

6．額定轉(zhuǎn)速

指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位是r/min。

7．工作方式：

也稱(chēng)為定額，是指電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)H分連續(xù)、短時(shí)、斷續(xù)等三種?！斑B續(xù)”是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行情況下長(zhǎng)期連續(xù)使用，用表示；

“短時(shí)”是指電動(dòng)機(jī)在限定時(shí)間內(nèi)短期運(yùn)行，用表示，“續(xù)”是指電動(dòng)機(jī)以間歇方式運(yùn)行，用表示。

8．接線(xiàn)

指定子繞組的連接方式，有星形接法和三角形接法兩種。使用時(shí)根據(jù)銘牌標(biāo)志正確連接。如圖4—21所示，籠式三相異步電動(dòng)機(jī)的接線(xiàn)盒有6根引出線(xiàn)，標(biāo)有U1，V1，W1，U2，V2，W2，其中，U1，U2是第一相繞組的兩端，V1，V2是第二相繞組的兩端，W1，W2是第三相繞組的兩端。

9．絕緣等級(jí)

指絕緣材料的耐熱等級(jí)，通常為7個(gè)等級(jí)。

此外，三相異步電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)還有功率因數(shù)、效率、啟動(dòng)電流、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩等，但不在銘牌上標(biāo)出，可從產(chǎn)品目錄中查得。

五、三相異步電動(dòng)機(jī)使用要點(diǎn)

三相異步電動(dòng)機(jī)是一種比較耐用的電動(dòng)機(jī)種類(lèi)，但由于它是機(jī)電一體的設(shè)備，以及由于使用頻度、工作環(huán)境、保養(yǎng)程度的原因，故障比較多發(fā)。作為直接的使用者，要熟悉使用要點(diǎn)，及時(shí)告知有關(guān)人員設(shè)備狀況，保證設(shè)備安全、正常工作。

1．過(guò)于頻繁的啟、停，正、反轉(zhuǎn)，會(huì)影響使用壽命及導(dǎo)致過(guò)載。

2．電動(dòng)機(jī)內(nèi)部不正常的聲音，都是故障的表現(xiàn)，處理不及時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的災(zāi)難。電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行、連續(xù)過(guò)載、軸承等機(jī)械故障，都會(huì)伴有不正常聲音，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)措施。

3．當(dāng)電動(dòng)機(jī)發(fā)出怪味時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查，防止故障擴(kuò)大。

§4—5單相異步電動(dòng)機(jī)

單相異步電動(dòng)機(jī)被廣泛用于工業(yè)設(shè)備和日常生活上。例如，民用電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、脫水機(jī)、電冰箱、家用空調(diào)器等，都是用單相異步電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力。單相異步電動(dòng)機(jī)的功率較小，一般為幾瓦至幾百瓦。

單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組是單相的，轉(zhuǎn)子通常是籠式。當(dāng)交流電流通過(guò)定子繞組時(shí)，電動(dòng)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生交變磁通，該磁通的方向是時(shí)而垂直向上，時(shí)而垂直向下，是一個(gè)脈動(dòng)磁場(chǎng)。也就是說(shuō)，單相定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)不是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因而轉(zhuǎn)子不能自行轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。

為了使它能自行轉(zhuǎn)動(dòng)，通常在電動(dòng)機(jī)的定子鐵心上，再裝一個(gè)啟動(dòng)繞組。如圖4—22所示是單相電容式異步電動(dòng)機(jī)原理圖。它的定子繞組有兩個(gè)，一個(gè)是工作繞組A1A2(又叫主繞組或運(yùn)行繞組)，一個(gè)是啟動(dòng)繞組B1B2 （又叫副繞組)。A1A2與BlB2在空間互成90，在啟動(dòng)繞組中串接一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娙萜鳌?/p>

當(dāng)電動(dòng)機(jī)與電源接通后，各繞組就分別通入交流電流，A1A2繞組中電流。要滯后電源電壓，而B(niǎo)1B2繞組串有電容器，電流要超前電源電壓。如果電容器的容量選擇適當(dāng)，可使電流與之間具有90的相位差，如圖4—23a所示。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子繞組就產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，如圖4—23 b所示?；\式轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，就隨著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。

實(shí)際使用時(shí)，注意電容器是一個(gè)故障多發(fā)元件。更換時(shí)，應(yīng)選用與原電容器容量相同、耐壓等級(jí)不低于原件的電容器。

習(xí) 題

1．變壓器是利用__________原理制成的。

2．變壓器除了能改變__________外， 還具有__________、__________和__________等作用。

3. 變壓器的電壓比由__________決定，變壓器的一、二次電壓之比等于變壓器的__________。

4．當(dāng)需要獲得連續(xù)變化的交流電壓時(shí)，可以選用__________。

5. 通常大型動(dòng)力變壓器一般都是__________相結(jié)構(gòu)，小功率的電源變壓器、照明變壓器一般是___________相結(jié)構(gòu)。

6. 與其他種類(lèi)的電動(dòng)機(jī)相比，三相異步電動(dòng)機(jī)具有__________、__________和_________等優(yōu)點(diǎn)，使用極為廣泛。

7．作為一般使用人員，應(yīng)注意大型動(dòng)力變壓器的__________，如變壓器的__________、__________和__________等。一旦有明顯的變化，應(yīng)履行__________義務(wù)。

8．電動(dòng)機(jī)外殼的鐵肋是用于__________，使用時(shí)應(yīng)注意保持__________。

9. 三相異步電動(dòng)機(jī)正常使用時(shí)，它的轉(zhuǎn)速主要由電動(dòng)機(jī)的__________決定，受負(fù)載變化的影響不大。

10．電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)是指——的過(guò)程。全壓?jiǎn)?dòng)是指____________________的啟動(dòng)方式。三相異步電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流會(huì)很高，可能達(dá)額定電流的__________倍，為了避免這種沖擊電流導(dǎo)致的不良影響，必要時(shí)須采用___________。

11．降壓?jiǎn)?dòng)是指__________的啟動(dòng)方式。適用于__________場(chǎng)舍，常用的降壓?jiǎn)?dòng)方式主要有__________、___________和__________四種。

12．三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)可以通過(guò)改變____________的方法實(shí)現(xiàn)。

13．電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)是指____________________的過(guò)程。常用的方法有__________、__________和__________等。

14．單相交流電動(dòng)機(jī)一般都有__________套繞組，用于__________和__________。

15．畫(huà)出三相異步電動(dòng)機(jī)的接線(xiàn)端子圖，并分別表示出電動(dòng)機(jī)接成星形和三角形的聯(lián)結(jié)方法。

16．三相異步電動(dòng)機(jī)的使用者，應(yīng)注意什么事項(xiàng)?

17．變壓器一次接在=220 V的電源上，已知二次電壓=20 V，如果二次匝數(shù)=120匝，問(wèn)一次匝數(shù)是多少?

18．有-單相變壓器，一次電壓為3 300 V，二次電流為60 A，變壓比為15。求二次電壓和一次電流各為多少?

19．有一變壓器一次電壓為6 600 V，二次電壓為220 V。如果在二次接一電阻爐，其額定電壓為220 V，功率為40 kW。問(wèn)該變壓器的一、二次電流各為多少?

第五章 簡(jiǎn)單機(jī)床電路

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

1．熟悉刀開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)：鐵殼開(kāi)關(guān)、接觸器、熱繼電器、熔斷器的用途、工作機(jī)理、電路連接特點(diǎn)、常見(jiàn)的故障現(xiàn)象；

2．熟悉繼電接觸器控制電路的展開(kāi)法連接關(guān)系(主要是

接觸器)；

能夠分析電路的工作過(guò)程(啟動(dòng)、停止)，能夠解釋電路每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)的電氣作用。

很多人習(xí)慣說(shuō)，做電工的人，做得時(shí)間越長(zhǎng)越膽小。為什么呢?原因可能是與電的特點(diǎn)有關(guān)。電看不見(jiàn)，卻摸得著，不小心就可能觸電。電路檢修以后，首次通斷電都是由電工完成。正常則可，不正常時(shí)，即使有二次在他的臉邊手下，“嘭”的一個(gè)大火球，不受傷，也夠記一輩子的。直接操縱大電流的通斷是有危險(xiǎn)的。

但是現(xiàn)在有很多技術(shù)，讓電工及設(shè)備操作員，擺脫了直接在手底下操作大電流的通、斷。這種技術(shù)可以用小至幾個(gè)微安的電流，控制數(shù)千安培電流的通、斷。采用這種技術(shù)后，即使有短路等故障，操作者也不必冒著被電弧燒傷的危險(xiǎn)：

這種技術(shù)可以是復(fù)雜的電力電子技術(shù)，但更常見(jiàn)的是繼電接觸器控制技術(shù)。繼電接觸器控制技術(shù)是使用極為廣泛的以弱控強(qiáng)、遠(yuǎn)距離(遙)控制的技術(shù)，它使操作者安全、輕松、快速、可靠地控制電路的通斷：本章將介紹繼電接觸控制的最基本原理與應(yīng)用。

§5—1 常用低壓電器

低壓電器一般指工作電壓低于1 000 V的電器。

機(jī)床常用低壓電器在機(jī)床控制電路中主要起通斷、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)等作用。

低壓電器分為手動(dòng)電器和自動(dòng)電器兩類(lèi)。手動(dòng)電器是由工作人員手動(dòng)操作的，這類(lèi)電器包括刀開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)、鐵殼開(kāi)關(guān)和按鈕等。自動(dòng)電器是按照指令、信號(hào)或某個(gè)物理量的變化而自或動(dòng)作的。這類(lèi)電器有各種繼電器、接觸器等，還有起保護(hù)作用能電器，如熔斷器等。

一、開(kāi)關(guān)

開(kāi)關(guān)通常是指用手操縱，對(duì)電路進(jìn)行接通或斷開(kāi)的一種控制電器。

1．刀開(kāi)關(guān)

它是一種應(yīng)用廣泛、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的手動(dòng)電器。刀極數(shù)目有二極和三極兩種，如圖5—1a所示是二極刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)圖及符號(hào)。在瓷質(zhì)底座上裝有靜插座，安裝熔絲的接頭和帶瓷質(zhì)手柄的閘刀等。膠蓋罩住刀片和靜插座，當(dāng)電源被切斷時(shí)，它能熄滅刀片和靜插座之間產(chǎn)生的電弧，防止電弧燒傷操作人員。

安裝刀開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)將電源線(xiàn)接在靜插座上，將用電器接在刀開(kāi)關(guān)的出線(xiàn)端。這樣在分閘時(shí)，刀片和熔絲不會(huì)帶電，以保證裝換熔絲和維修用電器的人員安全。

刀開(kāi)關(guān)主要用于接通和切斷電路或隔離電源。常用的刀開(kāi)關(guān)有，系列膠蓋瓷底刀開(kāi)關(guān)，它們的額定電壓為交流380 V，額定電流有15 A，30 A和60 A三種。

長(zhǎng)期使用的刀開(kāi)關(guān)，刀口部分易被電弧灼傷，嚴(yán)重灼傷的刀開(kāi)關(guān)應(yīng)及時(shí)更換。應(yīng)正確使用熔斷器(見(jiàn)后面單元)，如果出現(xiàn)熔斷器連接部分、導(dǎo)線(xiàn)連接部分氧化、燒黑的部分，要進(jìn)行清理，必要時(shí)進(jìn)行更換。

嚴(yán)禁在沒(méi)有蓋好開(kāi)關(guān)蓋的情況下，接通或斷開(kāi)有負(fù)載電路。操作刀開(kāi)關(guān)時(shí)不能動(dòng)作遲緩，猶豫不決。動(dòng)作越慢，越容易出電弧，影響開(kāi)關(guān)使用壽命，容易出危險(xiǎn)。

2．鐵殼開(kāi)關(guān)

鐵殼開(kāi)關(guān)又叫負(fù)荷開(kāi)關(guān)。如圖5—2所示，鐵殼開(kāi)關(guān)主要由動(dòng)閘刀、速斷彈簧、刀座、操作手柄、熔斷器等組成。將這些元件裝在一個(gè)鐵殼內(nèi)，所以稱(chēng)為鐵殼開(kāi)關(guān)。速斷彈簧能迅速將動(dòng)閘刀從刀座拉開(kāi)，使電弧迅速拉長(zhǎng)而熄滅。在操作手柄一側(cè)的鐵殼邊上有一凸肋，它的作用是當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)，鐵殼蓋不能打開(kāi)；

而鐵殼蓋打開(kāi)時(shí)，開(kāi)關(guān)不能合閘，以保證安全。安裝時(shí)，鐵殼應(yīng)可靠接地對(duì)以防意外漏電引起操作者觸電。長(zhǎng)期使用的鐵殼開(kāi)關(guān)應(yīng)注意觸頭的使用狀況，觸頭狀況不佳，可能導(dǎo)致被控電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行，燒壞電動(dòng)機(jī)：

鐵殼開(kāi)關(guān)實(shí)質(zhì)上也是刀開(kāi)關(guān)，它可以用28 kW以下的電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)控制，也可用作電源隔離開(kāi)關(guān)或負(fù)荷開(kāi)關(guān)。常用的鐵殼開(kāi)關(guān)有HH3系列，額定電壓為交流440 V，額定電流有15 A，30 A，60 A，100 A和200 A等幾種。

3．組合開(kāi)關(guān)

組合開(kāi)關(guān)是一種結(jié)構(gòu)緊湊的手動(dòng)開(kāi)關(guān)，又叫手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。它的種類(lèi)很多，如圖5—3所示是HZ10—25/3型三級(jí)組合開(kāi)關(guān)。三極組合開(kāi)關(guān)共有6個(gè)靜觸頭和3個(gè)動(dòng)觸頭；

靜觸頭的一端固定在膠木邊框內(nèi)，另一端伸出盒外，并附有接線(xiàn)螺釘，以便和電源及用電器相連接。從如圖5—3b，c所示可見(jiàn)三個(gè)動(dòng)觸片裝在絕緣墊板上，并套在方軸上，通過(guò)手柄可使方軸作90正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使動(dòng)觸片與靜觸片保持接通。

組合開(kāi)關(guān)在機(jī)床控制電路中，經(jīng)常作電源引人開(kāi)關(guān)。它可以用于直接啟動(dòng)5.5 kW以下的小功率籠式電動(dòng)機(jī)，或用作正、反轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等，也可以控制局部照明線(xiàn)路；

常用的HZ10系列普通類(lèi)型組合開(kāi)關(guān)的額定電壓為交流380 V，額定電流有10 A，25 A，60 A，100 A四種，極數(shù)有1～4極4種。

4．按鈕

按鈕也是一種手動(dòng)開(kāi)關(guān)，用于控制電動(dòng)機(jī)或機(jī)床控制電路的接通或斷開(kāi)。

按照按鈕的用途和觸頭配置，可把按鈕分為常開(kāi)的啟動(dòng)按鈕、常閉的停止按鈕和復(fù)合按鈕三種，如圖5—4所示。按鈕在松手停按后，一般都自動(dòng)復(fù)位。

復(fù)合按鈕有兩對(duì)觸頭，橋式動(dòng)觸頭和上部?jī)蓚€(gè)靜觸頭組成一對(duì)常閉觸頭，又和下部?jī)蓚€(gè)靜觸頭組成一對(duì)常開(kāi)觸頭。按下按鈕時(shí)，橋式動(dòng)觸頭向雨移動(dòng)，先斷開(kāi)常閉觸頭，然后閉合常開(kāi)觸頭，停按后，在彈簧作用下自動(dòng)復(fù)位。復(fù)合按鈕如果只使用其中一對(duì)觸頭，即成為常開(kāi)的啟動(dòng)按鈕或常閉的停止按鈕。常用按鈕為L(zhǎng)Al9和LA-10系列，除單只按鈕外，還有雙連和三連按鈕。按鈕的額定電壓為交流380 V，觸頭額定電流為5 A。LA19一11型按鈕帽中還裝有指示燈，可以用燈亮與不亮來(lái)表示電路某種工作狀態(tài)。

按鈕一般通過(guò)按鈕帽螺釘，固定在操作面板上，使用時(shí)注意螺釘一旦松動(dòng)，及時(shí)擰緊，防止按鈕被按人面板內(nèi)，導(dǎo)致失控及內(nèi)部短路。

二、接觸器

接觸器是一種自動(dòng)的電磁式開(kāi)關(guān)。它通過(guò)電磁力作用下的吸合和反向彈簧力作用下的釋放，使觸頭閉合和分?jǐn)?，?dǎo)致電路的接通和斷開(kāi)。接觸器是電力拖動(dòng)中最主要的控制電器之一。接觸器分為直流和交流兩大類(lèi)，結(jié)構(gòu)大致相同。這里只簡(jiǎn)單介紹交流接觸器。

如圖5—5a所示是交流接觸器的結(jié)構(gòu)圖。它主要由電磁鐵和觸頭兩部分組成。電磁鐵包括靜鐵心、線(xiàn)圈和動(dòng)鐵心等，其中靜鐵心與線(xiàn)圈固定不動(dòng)，動(dòng)鐵心又稱(chēng)銜鐵，可以移動(dòng)。觸頭由橋式動(dòng)觸頭和靜觸頭組成，橋式動(dòng)觸頭和電磁系統(tǒng)的動(dòng)鐵心通過(guò)絕緣支架固定在一起。

如圖5—5b所示是交流接觸器的工作原理圖。當(dāng)按下按鈕時(shí)線(xiàn)圈得電，靜鐵心產(chǎn)生電磁力，將動(dòng)鐵心吸合，帶動(dòng)橋式動(dòng)觸頭向下移動(dòng)，使之與靜觸頭接觸。這時(shí)電動(dòng)機(jī)與電源接通，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)松開(kāi)按鈕時(shí)線(xiàn)圈斷電，I電磁力消失，在反向彈簧力作用下，動(dòng)、靜觸頭分離，自動(dòng)切斷電動(dòng)機(jī)的電源，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。因此，只要控制線(xiàn)圈的通、斷電，就可以使接觸器的觸頭開(kāi)閉，從而達(dá)到控制主電路的接通或切斷。

接觸器的觸頭有主觸頭和輔助觸頭兩種。通常主觸頭有三對(duì)，它的接觸面積較大；

并有滅弧裝置，能通過(guò)較大的電流。主觸頭在電路中，控制用電器的啟動(dòng)與停止。

接觸器的常態(tài)是線(xiàn)圈沒(méi)有通電時(shí)觸頭的工作狀態(tài)。此時(shí)，處于斷開(kāi)的觸頭稱(chēng)為常開(kāi)觸頭，處于閉合的觸頭稱(chēng)常閉觸頭。常態(tài)時(shí)，主觸頭是常開(kāi)的，輔助觸頭有常開(kāi)與常閉兩種形式。

接觸器的符號(hào)。(見(jiàn)圖5—5c)。主觸頭、輔助觸頭和線(xiàn)圈接在不同電路中，所以在電路圖經(jīng)常分開(kāi)畫(huà)出。輔助觸頭符號(hào)用一段的常開(kāi)觸頭和常閉觸頭符號(hào)表示，如圖5—5c右側(cè)所示。主觸頭符號(hào)由一般常開(kāi)觸頭符號(hào)加接觸器功能符號(hào)組成，如圖5—5c左側(cè)所示。圖5—5c中間是表示線(xiàn)圈的符號(hào)。

如圖5—5d所示是交流接觸器的剖面圖。

接觸器一般直接控制電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的動(dòng)力電源電路。主觸頭受電弧影響，使用壽命較短，應(yīng)定期檢查監(jiān)視觸頭使用情況。避免由于觸頭問(wèn)題，導(dǎo)致不能停車(chē)、缺相不能啟動(dòng)、電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行等。禁止接觸器在沒(méi)有滅弧罩的情況下負(fù)載工作。正常工作的接觸器有輕微的振動(dòng)聲，一旦發(fā)出連續(xù)的較強(qiáng)的振動(dòng)聲，應(yīng)及時(shí)通知專(zhuān)業(yè)人員。

三、熱繼電器

電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，由于長(zhǎng)期負(fù)荷過(guò)大，頻繁啟動(dòng)或者缺相運(yùn)行等，都可能使電動(dòng)機(jī)定子繞組的電流超過(guò)額定值，這種現(xiàn)象叫做過(guò)載。此時(shí)，熔斷器并不熔斷，定子繞組將發(fā)熱，溫度升高，使繞組的絕緣材料損壞，嚴(yán)重時(shí)燒毀電動(dòng)機(jī)。熱繼電器就是用來(lái)作過(guò)載保護(hù)的電器。

熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)而制作的繼電器。使用熱繼電器時(shí)，應(yīng)將熱元件的電阻絲串接在主電路中，將常閉觸頭串接在有接觸器線(xiàn)圈的控制電路中。如圖5—6所示是熱繼電器的工作原理圖。熱元件是一段電阻不大的電阻絲，串接在主電路中。雙金屬片2由膨脹系數(shù)不同的兩種金屬輾壓而成，上層金屬的膨脹系數(shù)小，下層金屬的膨脹系數(shù)大。當(dāng)負(fù)載電流超過(guò)額定值時(shí)，雙金屬片2受熱產(chǎn)生足夠的膨脹，向上彎曲，使扣板3脫扣，彈簧4拉下扣板，使常閉觸頭5斷開(kāi)。觸頭5與接觸器線(xiàn)圈串聯(lián)，所以線(xiàn)圈斷電，主觸頭斷開(kāi)，負(fù)載停止工作。

由于雙金屬片有熱慣性，因而熱繼電器不能做短路保護(hù)。當(dāng)出現(xiàn)短路事故時(shí)，要求電路立即斷開(kāi)，而熱繼電器卻不能馬上動(dòng)作。但是，熱繼電器的熱慣性；

也有一定好處。例如，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或者短時(shí)過(guò)載，熱繼電器不會(huì)立即動(dòng)作，這樣就避免了電動(dòng)機(jī)不必要的停車(chē)。熱繼電器復(fù)位時(shí)，按下復(fù)位鍵6即可。

四、熔斷器

熔斷器是一種簡(jiǎn)單而有效的保護(hù)電器，主要用于保護(hù)電源免受短路的損害。熔斷器串聯(lián)在被保護(hù)的電路中，在正常情況下相當(dāng)于一根導(dǎo)線(xiàn)。當(dāng)發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，電路電流超過(guò)額定值，熔絲或熔片因過(guò)熱而熔斷，自動(dòng)切斷電路。

熔體是熔斷器的主要元件，一般用低熔點(diǎn)鉛錫合金做成熔絲，大電流電路中使用的熔體是用銅銀制成的薄片。在熔體熔斷時(shí)將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，熔化金屬飛濺，會(huì)燒傷人身或引起電路事故。因此，熔體要裝在外殼里面組成熔斷器。

常用的熔斷器為螺旋式，它的形狀與結(jié)構(gòu)如圖5—7 a，b所示。熔斷器的表示符號(hào)

如圖5—7c所示。

系列螺旋式熔斷器的額定電壓為500 V，額定電流為2 A，4 A，6 A，…，200 A等。熔絲額定電流、熔斷電流與線(xiàn)徑有關(guān)，具體數(shù)值見(jiàn)表5—1。

表5—1 部分鉛錫合金(鉛95％，錫5％)熔絲的額定電流和熔斷電流

直徑(mm)額定電流(A)熔斷電流(A)

0.50823

0.5592.33.5

0.612.64

0.713.35

0.8134.16

0.9154.87

1.22710

1.631116

1.831319

2.O31522

2.341827

2.652232

2.952637

3.263044

選擇熔斷器的容量時(shí)，應(yīng)根據(jù)電路的工作情況而定。對(duì)于工作電流穩(wěn)定的電路，如照明、電熱等電路，熔體額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載工作電流。在異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)電路中，啟動(dòng)電流可達(dá)到額定電流的4～7倍，此時(shí)熔體額定電流應(yīng)是電動(dòng)機(jī)額定電流的2.5～4倍。

熔斷器發(fā)生熔斷時(shí)，尤其是熔絲爆斷時(shí)，切忌不加分析直接更換熔絲，或更換更大容量的熔絲，馬上投入使用。熔絲的熔斷主要是電路的故障導(dǎo)致的，應(yīng)確認(rèn)排除故障，才可通電繼續(xù)工作。

§5—2 機(jī)床的幾種控制線(xiàn)路

一、點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路

如圖5—8所示是接觸器點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路。這種控制線(xiàn)路的特點(diǎn)是按下按鈕，電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)，松開(kāi)按鈕，電動(dòng)機(jī)就停轉(zhuǎn)，所以叫做點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路。電動(dòng)葫蘆的起重電動(dòng)機(jī)控制，車(chē)床拖板箱快速移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)控制等，都采用點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路。

如圖5—8所示的電氣線(xiàn)路可分為兩部分，一是由三相電源L1，L2和L3經(jīng)熔斷器FU1和接觸器的三對(duì)主觸頭KM到三相異步電動(dòng)機(jī)電路，是動(dòng)力電路又稱(chēng)主電路。二是由熔斷器FU2、按鈕SB和接觸器線(xiàn)圈KM組成的控制電路，又稱(chēng)輔助電路。該線(xiàn)路的工作原理如下：

1．準(zhǔn)備使用時(shí)先合上開(kāi)關(guān)S。

2．啟動(dòng)與運(yùn)行

按下SB線(xiàn)圈KM得電三對(duì)主觸頭KM閉合(電源與負(fù)載接通)電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)、運(yùn)行。

3．停止

松開(kāi)SB線(xiàn)圈KM失電三對(duì)主觸頭KM斷開(kāi)(電源與負(fù)載斷開(kāi))電動(dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)。

二、看懂機(jī)床控制線(xiàn)路的基本要領(lǐng)

為了便于掌握機(jī)床控制線(xiàn)路，下面介紹一些識(shí)圖的基本要求。

1．電氣原理圖

用以表達(dá)機(jī)床控制線(xiàn)路工作原理的是電氣原理圖。電氣原理圖是根據(jù)電氣作用原理用展開(kāi)法繪制的，不考慮電氣設(shè)備和電氣元件的實(shí)際結(jié)構(gòu)及安裝情況，只作研究電氣原理與分析故障用。它能清楚地指出電流的路徑、控制電器與用電器的相互關(guān)系和線(xiàn)路的工作原理。

所謂展開(kāi)法，就是把某個(gè)電氣設(shè)備的一條或數(shù)條電路按水平或垂直位置畫(huà)出，按照電路的先后工作順序一一排列起來(lái)，然后接到電源上。一般將主電路畫(huà)在圖樣左邊或上部，把控制電路畫(huà)在圖樣的右邊或下部。這種畫(huà)法可把同一電氣的部件分開(kāi)，分別畫(huà)在主電路和控制電路的相應(yīng)部位，但要用同一符號(hào)表示。如圖5—8所示，接觸器的主觸頭在主電路中，而接觸器的線(xiàn)圈在控制電路中，但是都用KM符號(hào)表示，說(shuō)明它們是同一電氣的部件。這樣使得主電路與控制電路容易區(qū)別，便于單獨(dú)對(duì)主電路與控制電路的各自工作過(guò)程，及它們的相互聯(lián)系進(jìn)行分析。各電氣觸頭的位置是電路沒(méi)有通電或電氣未受外力的常態(tài)位置，分析控制線(xiàn)路工作時(shí)應(yīng)從觸頭的常態(tài)位置進(jìn)行。

2．看圖的基本原則

看圖時(shí)，先分析主電路，然后研究控制電路，以及控制電路對(duì)主電路的控制作用。

主電路在電氣原理圖的左邊或上部，表示該電路通過(guò)電流較大，是給負(fù)載供電的電路，并受控制電路的控制。

控制電路在電氣原理圖的右邊或下部，表示該電路通過(guò)的電流較弱?？刂齐娐肥墙o控制電器供電的電路，又是控制主電路動(dòng)作的電路。

(1)分析主電路。分析主電路應(yīng)注意如下內(nèi)容。

1)要搞清楚主電路的負(fù)載是什么，有幾個(gè)。知道負(fù)載的特點(diǎn)、用途、接法方式和具體要求。

2)要知道用電器是用什么電氣控制的，這樣才能更好地了解用電器的工作過(guò)程。

3)了解主電路中的保護(hù)元件和電氣。

4)最后要看電源是380 V，還是220 V，以及供電設(shè)備等。

(2)分析控制電路。分析控制電路應(yīng)注意如下內(nèi)容。

1)看電源是交流電源還是直流電源，是從什么地方接來(lái)的，電壓等級(jí)是什么。一般從主電路的一根相線(xiàn)和中線(xiàn)接來(lái)的是單相220 V，從兩根相線(xiàn)接過(guò)來(lái)的是單相380 V。若是從控制變壓器上接來(lái)的，目前常用的電壓值有l(wèi)27 V，36 V，6.3 V等：有時(shí)也采用直流電源。

2)看清楚控制電路的結(jié)構(gòu)是由什么電氣元件組成，根據(jù)控制電路分析主電路的動(dòng)作情況。

3)知道各電氣元件之問(wèn)的相互聯(lián)系。電路中所有的電氣元件都不是孤立的，而是相互聯(lián)系的。在電路中有時(shí)是用甲電氣去控制乙電氣，再用乙電氣去控制丙電氣。所以要了解它們的相互聯(lián)系，知道動(dòng)作的次序，才能清楚控制電路的控制作用。

最后還要看看是否還有其他電路，如機(jī)床照明電路等。

三、接觸器自鎖控制線(xiàn)路

在點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路中，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)操作人員的手必須始終按下按鈕，否則電動(dòng)機(jī)就要停轉(zhuǎn)。若要求電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，是不適宜的。可采用如圖5—9所示的接觸器自鎖控制線(xiàn)路。這種線(xiàn)路的主電路與如圖5—8所示的點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路相同，不再重述。但在控制電路中增加一個(gè)常閉停止按鈕SB1，在常開(kāi)啟動(dòng)按鈕SB2的兩端，并聯(lián)了接觸器的一對(duì)常開(kāi)輔助觸頭KM。

接觸器自鎖控制線(xiàn)路的工作原理如下：

1．準(zhǔn)備

使用時(shí)先合上開(kāi)關(guān)S。

2．啟動(dòng)

按下SB2使其常開(kāi)觸頭閉合線(xiàn)圈KM得電

電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)運(yùn)行

當(dāng)松開(kāi)SB2，其常開(kāi)觸頭恢復(fù)分?jǐn)嗪螅驗(yàn)榻佑|器的常開(kāi)輔助觸頭KM仍然閉合，將SB2短接，控制電路仍保持接通狀態(tài)，所以接觸器線(xiàn)圈KM繼續(xù)得電，電動(dòng)機(jī)能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

這種松開(kāi)啟動(dòng)按鈕后，接觸器能夠自己保持得電的作用叫做自鎖，與啟動(dòng)按鈕并聯(lián)的接觸器一、對(duì)常開(kāi)輔助觸頭叫做自鎖觸頭。

3. 停止

按下SB1使其常閉觸頭立即分?jǐn)嗑€(xiàn)圈KM失電

電動(dòng)機(jī)M斷電停轉(zhuǎn)

當(dāng)松開(kāi)SB1；

其常閉觸頭恢復(fù)閉合后，因接觸器的自鎖觸頭KM在切斷控制電路時(shí)已經(jīng)分?jǐn)啵Ｖ沽俗枣i，這時(shí)接觸器線(xiàn)圈KM不可能得電。要使電動(dòng)機(jī)重新運(yùn)行，必須進(jìn)行重新啟動(dòng)。

接觸器自鎖控制線(xiàn)路另一個(gè)重要特點(diǎn)是具有欠壓和失壓保護(hù)作用。當(dāng)電源電壓低于額定電壓85％時(shí)，稱(chēng)為欠壓，由于某種原因突然斷電，稱(chēng)為失壓。在工作過(guò)程中，出現(xiàn)欠壓或失壓時(shí)，接觸器電磁鐵的吸力將減弱或消失，接觸器的觸頭將恢復(fù)常態(tài)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件也停止運(yùn)行：車(chē)削刀具被卡在工件上，若沒(méi)有自鎖保護(hù)時(shí)，一旦恢復(fù)正常供電，電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng)，將會(huì)造成設(shè)備損壞和人身傷害事故。

采用這種接觸器自鎖控制線(xiàn)路，由于自鎖觸頭與主觸頭在欠壓或失壓時(shí)同時(shí)斷開(kāi)。即使供電恢復(fù)正常，控制電路也不能接通，電動(dòng)機(jī)不會(huì)自行啟動(dòng)。操作人員可以從容地將卡住的刀具退出，重新啟動(dòng)機(jī)床。

四、接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路

大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件，往往要求正反兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。如銑床主軸正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，起重機(jī)的提升或下降，磨床砂輪架的起落等，都需要電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。要想改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向，必須將接在定子繞組三相電源的任意兩根相線(xiàn)對(duì)調(diào)。

如圖5—10所示是接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路。使用了兩個(gè)接觸器KM1、KM2，分別控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。從主電路可以看出，兩個(gè)接觸器主觸頭所接通的電源相序不同，KM1按L1—L2一L3接線(xiàn)；

KM2按L3一L2一L1接線(xiàn)，所以能改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。相應(yīng)地有兩個(gè)控制電路，由按鈕SB2和線(xiàn)圈KM1等組成正轉(zhuǎn)控制電路；

由按鈕SB3和線(xiàn)圈KM2組成反轉(zhuǎn)控制電路。

該控制線(xiàn)路的工作原理如下：

1．準(zhǔn)備

使用時(shí)先合上開(kāi)關(guān)S。

2．正轉(zhuǎn)控制

按下SB2線(xiàn)圈KM1得電

3. 停車(chē)

按SB1

4. 反轉(zhuǎn)控制

按SB3線(xiàn)圈KM2得電

從上面分析可以看到，當(dāng)正轉(zhuǎn)控制電器工作時(shí)，反轉(zhuǎn)控制電路中串接的常閉輔助觸頭KM1是分?jǐn)嗟模菇佑|器KM2不能得電，電動(dòng)機(jī)不能反轉(zhuǎn)。同樣，在反轉(zhuǎn)控制電路工作時(shí)，正轉(zhuǎn)控制電路中串接的常閉輔助觸頭KM2，是分?jǐn)嗟?，使接觸器KM1不能得電，電動(dòng)機(jī)也不能正轉(zhuǎn)。就是說(shuō)，正轉(zhuǎn)控制電路與反轉(zhuǎn)控制電路不能同時(shí)得電，主觸頭KM1和KM2不能同時(shí)閉合，否則將造成電源兩相短路事故。盡有接觸器KM1失電復(fù)位后，接觸器KM2才能得電；

同樣，只有接觸器KM2失電復(fù)位后，接觸器KM1才能得電。這種相互制約的作用稱(chēng)為聯(lián)鎖(或互鎖)，所有的常閉輔助觸頭稱(chēng)為聯(lián)鎖觸頭(或互鎖觸頭)。由于聯(lián)鎖雙方是接觸器，所以把這種控制方式叫做接觸器聯(lián)鎖。

該控制線(xiàn)路還采用熱繼電器作過(guò)載保護(hù)，其熱元件FR串聯(lián)在主電路電。當(dāng)主電路電流超過(guò)額定值時(shí)：熱元件FR發(fā)熱使雙金屬片彎曲，將扣板脫扣，把控制電路中熱繼電器常閉觸頭FR分?jǐn)?，控制電路失電，線(xiàn)圈KM1或KM2失電，主觸頭分?jǐn)?，電?dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，這樣就起到了過(guò)載保護(hù)作用。若重新啟動(dòng)，應(yīng)按下熱繼電器復(fù)位鍵，使常閉觸頭FR復(fù)位；

以保證控制電路的接通。

如圖5一10所示控制線(xiàn)路不足之處是改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向時(shí)，必須先停車(chē)，再啟動(dòng)，對(duì)操作者不夠方便。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，可增設(shè)按鈕聯(lián)鎖。如圖5—11所示為雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路。它采用復(fù)合按鈕，將正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2的常閉觸頭串接在反轉(zhuǎn)控制電路中，同樣將反轉(zhuǎn)控制電路中的啟動(dòng)按鈕SB3的常閉觸頭串接在正轉(zhuǎn)控制電路中。圖中虛線(xiàn)相連的為同一按鈕的另外一對(duì)觸頭。這樣便可以保證正、反轉(zhuǎn)兩條控制電路不會(huì)同時(shí)被接通。

如圖5一11所示。在按下SB2時(shí)，其常閉觸頭先行分?jǐn)?，斷開(kāi)反轉(zhuǎn)控制電路，使接觸器KM2失電釋放，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。與此同時(shí)SB2常開(kāi)觸頭閉合，接通正轉(zhuǎn)控制電路，使接觸器KM1得電動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。同樣，按SB3時(shí)，先行斷開(kāi)正轉(zhuǎn)控制電路，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，接通反轉(zhuǎn)控制電路，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。這種線(xiàn)路兼有接觸器聯(lián)鎖和按鈕聯(lián)鎖的優(yōu)點(diǎn)，操作方便，安全可靠且反轉(zhuǎn)迅速，因此，應(yīng)用廣泛。

五、C620—1型車(chē)床控制線(xiàn)路

如圖5—12所示是C620一1型車(chē)床控制線(xiàn)路。動(dòng)力電路由電源開(kāi)關(guān)S1、主軸電動(dòng)機(jī)電路和冷卻液泵電動(dòng)機(jī)電路組成?？刂齐娐酚芍鬏S電動(dòng)機(jī)控制電路、冷卻液泵電動(dòng)機(jī)控制電路、照明電路等部分組成。

動(dòng)力電路有兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，M1是車(chē)床主軸電動(dòng)機(jī)，M2是冷卻液泵電動(dòng)機(jī)，由接觸器KM控制，它們都接在主觸頭KM的一側(cè)。冷卻液開(kāi)關(guān)S2，通常放在常開(kāi)的位置。M1與M2分別接有熱繼電器FR1和FR2，經(jīng)過(guò)熔斷器FUZ接至開(kāi)關(guān)S1。

車(chē)床主軸控制電路由三相電源L1和L2相供電。由串聯(lián)的熱繼電器FR1和FR2的常閉觸頭，與接觸器線(xiàn)圈KM相聯(lián)，再接啟動(dòng)按鈕SB2及并聯(lián)的自鎖觸頭KM、停止按鈕SB1。

冷卻液泵電動(dòng)機(jī)由負(fù)荷開(kāi)關(guān)S2控制。

機(jī)床照明電路中，EL是車(chē)床照明燈，S3是照明燈開(kāi)關(guān)，TR是380 V/36 V變壓器，照明燈由變壓器副邊供給36 V安全電壓。

該線(xiàn)路的衛(wèi)作原理如下：

1．準(zhǔn)備

工作時(shí)先合上開(kāi)關(guān)S1。

2．啟動(dòng)

按下SB2線(xiàn)圈KM得電

3．停止

按下SB1線(xiàn)圈KM失電

4．照明

由S3控制EL燈的工作。

電路中各保護(hù)作用部分不再重述，請(qǐng)自己分析。

工作結(jié)束時(shí)，應(yīng)依次拉開(kāi)S2，S3，S1等開(kāi)關(guān)。

習(xí)  題

1. 繼電接觸器控制技術(shù)是使用極為廣泛的__________、__________的技術(shù)。

2．低壓電器一般指工作電壓低于__________的電器。

3．機(jī)床常用低壓電器在機(jī)床控制電路中主要起____________________等作用。

4．使用刀開(kāi)關(guān)時(shí)，嚴(yán)禁在__________的情況下接通或斷開(kāi)有負(fù)載電路。操作刀開(kāi)關(guān)時(shí)要__________，不能動(dòng)作遲緩，猶豫不決。動(dòng)作越慢，越容易__________，越影響開(kāi)關(guān)使用壽命，越容易出危險(xiǎn)。

5．按鈕一般通過(guò)__________固定在操作面板上，使用時(shí)注意一旦松動(dòng)，要及時(shí)加固，防止按鈕被按入面板內(nèi)，導(dǎo)致__________。

6．接觸器主觸頭受__________影響，使用壽命較短，應(yīng)定期檢查監(jiān)視觸頭使用情況。

7．接觸器主觸頭出現(xiàn)問(wèn)題，可能導(dǎo)致__________、__________和__________等問(wèn)題。

8．禁止接觸器在__________情況下控制負(fù)載工作。

9．正常工作的接觸器有輕微的振動(dòng)聲，一旦__________，應(yīng)及時(shí)通知專(zhuān)業(yè)人員。

10．電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，由于長(zhǎng)期負(fù)荷過(guò)大、頻繁啟動(dòng)、缺相運(yùn)行等原因，都可能使電動(dòng)機(jī)定子繞組的電流超過(guò)額定值，這種現(xiàn)象叫做__________。

11．熱繼電器是用于保護(hù)____________________的，熔斷器用于保護(hù)__________。

12．什么生產(chǎn)機(jī)械常采用點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路?這種控制線(xiàn)路的特點(diǎn)是什么?

13．結(jié)合圖5—9簡(jiǎn)述自鎖作用。

14．三相異步電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路是根據(jù)__________原理設(shè)計(jì)的?

15．結(jié)合圖5—10，說(shuō)明聯(lián)鎖的使用目盼。

16．結(jié)合圖5—11，說(shuō)明雙重聯(lián)鎖好處。

17. 畫(huà)圖說(shuō)明自鎖觸頭和互鎖觸頭在控制線(xiàn)路中各是怎樣連接的?

18．?dāng)⑹鯟620一1型車(chē)床控制線(xiàn)路的啟動(dòng)、停止工作過(guò)程。

第六章 安全用電

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

1．明確可能發(fā)生觸電的情況、觸電可能的危害。

2．熟悉安全用電措施，熟悉接地保護(hù)措施。

3．能夠準(zhǔn)確描述觸電急救的方法、電火警的應(yīng)急處理方法。熟悉對(duì)所用設(shè)備的聽(tīng)、看、聞、摸的要領(lǐng)。熟悉防雷擊的要點(diǎn)。

安全問(wèn)題無(wú)小事。安全用電是用電環(huán)境中永恒的話(huà)題，永遠(yuǎn)的任務(wù)。掌握必要的安全用電知識(shí)，可以使自己避免觸電的危險(xiǎn)，關(guān)鍵時(shí)還可以幫助別人，保護(hù)財(cái)產(chǎn)。

§6—1 觸 電

一、觸電事故

機(jī)床是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)床配電線(xiàn)路與機(jī)床緊密相連，裝配時(shí)電氣應(yīng)具有良好的絕緣設(shè)置，但長(zhǎng)期工作的絕緣材料容易發(fā)生老化或破損，造成漏電。人體不慎接觸或接近帶電體會(huì)發(fā)生觸電。

人體接觸或接近帶電體，而引起局部受傷或死亡的現(xiàn)象稱(chēng)為觸電。

按人體受傷害的程度，觸電可分為電傷和電擊兩種。電傷是

指人體外部受傷，如電弧灼傷，與帶電體接觸后的皮膚紅腫，大電流下熔化金屬飛濺燒傷皮膚等。電擊則是指人體內(nèi)部器官受損傷的現(xiàn)象。電擊是電流流過(guò)人體而引起的，人體常因電擊而死亡，所以它是最危險(xiǎn)的觸電事故。電擊傷人的程度，與流過(guò)人體電流的頻率、大小、途徑、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短以及觸電者本身的情況有關(guān)。實(shí)踐證明，頻率為25～300 Hz的電流最危險(xiǎn)，隨著頻率的增加，危險(xiǎn)勝減小。人體通過(guò)1 mA的工頻電流，就有麻木的感覺(jué)，電流大于50 mA，就會(huì)有生命危險(xiǎn)，100 mA的工頻電流則足以致人死亡。電流通過(guò)心臟和大腦易發(fā)生死亡事故，所以頭部觸電或左手到右腳觸電最危險(xiǎn)。另外，人體通電時(shí)間越長(zhǎng)，危險(xiǎn)性越大。

通過(guò)人體的電流大小與觸及的電壓、人體的電阻有關(guān)。人體電阻與觸電部位皮膚表面的干濕情況，接觸面積的大小及身體素質(zhì)有關(guān)。人體電阻各不相同，通常人體電阻約800歐至幾萬(wàn)歐。若人體電阻為1 k，觸及50 V工頻電源，流過(guò)人體電流為50 mA，就有生命危險(xiǎn)。所以國(guó)家規(guī)定安全電壓額定值等級(jí)為42 V，36 V，24 V，12 V，6 V。但必須注意，42 V或36 V并非絕對(duì)安全，在充滿(mǎn)導(dǎo)電粉末、相對(duì)濕度較高或酸堿蒸氣濃度大等情況下，可能發(fā)生觸及36V電壓而死亡的事故。在上述情況下，必須使用24V或更低等級(jí)的電壓。

除上述兩種觸電情況外，還有高壓電弧觸電和跨步電壓觸電。高壓電弧觸電是人體接近高壓帶電體時(shí)，由于兩者電位差很大而引起電弧，使人觸電傷亡。

當(dāng)高壓線(xiàn)破斷落地時(shí)，以高壓線(xiàn)為中心在其周?chē)纬梢粋€(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，如圖6一1所示。當(dāng)人或牲畜走入斷線(xiàn)點(diǎn)8 m以?xún)?nèi)的電場(chǎng)時(shí)，由于前后腳之間有較高的電壓引起觸電，這種觸電稱(chēng)為跨步觸電。

二、觸電原因及方式

常見(jiàn)的觸電原因有三個(gè)方面：一是缺乏電氣知識(shí)，如用潮濕的手去開(kāi)關(guān)電燈。接觸電氣，或者發(fā)現(xiàn)有人觸電時(shí)，不去迅速拉斷電源，直接去拉觸電者而造成觸電；

二是違章操作，明知不準(zhǔn)帶電操作，而冒險(xiǎn)進(jìn)行，結(jié)果觸電受傷或死亡；

三是輸電線(xiàn)或電氣設(shè)備的絕緣老化或破損，造成漏電，人體觸碰時(shí)造成觸電事故。觸電方式有兩種，一是人體直接與正常帶電體接觸。如圖6—2a所示，在三相四線(xiàn)制配電中，人的手觸及一根相線(xiàn)時(shí)稱(chēng)為單相觸電。這時(shí)人體處在相電壓下，電流從人手經(jīng)過(guò)全身，由腳經(jīng)地回到電源中線(xiàn)，這是十分危險(xiǎn)的。如果腳與地面橡膠絕緣，則回路電阻增加，電流減小，危險(xiǎn)性會(huì)大大減小。若身體出汗或赤腳著地，回路電阻減小，危險(xiǎn)性增加。

在三相三線(xiàn)制的配電線(xiàn)路中，沒(méi)有中線(xiàn)，但輸電線(xiàn)與大地之間存在電容，交流電也能形成通路。二只手觸及任一相線(xiàn)時(shí)，能形成單相觸電，如圖6—2所示。

在三相電路中若人體與兩根相線(xiàn)接觸，如圖6一3所示為兩

相觸電。此時(shí)，人體在線(xiàn)電壓作用下，危險(xiǎn)性變大。

另一種觸電方式是與正常工作的不應(yīng)帶電的金屬部分接觸而觸電。例如，電動(dòng)機(jī)金屬外殼。由于定子繞組絕緣損壞，漏電繞組與外殼相碰，人體觸及電機(jī)金屬外殼時(shí)，會(huì)使人體觸電，如圖6—4所示。

§6—2 安全用電措施

一、常用安全用電措施

安全用電的基本原則是不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體。常用的安全用電措施如下：

1．火線(xiàn)必須進(jìn)開(kāi)關(guān)

在開(kāi)關(guān)處于分?jǐn)酄顟B(tài)時(shí)，用電器就不帶電，有利于維修和避免觸電。

2．合理選擇照明電壓

一般工廠和家庭照明選用220 V電壓供電。機(jī)床照明決不允許選用220 V電壓供電：而應(yīng)選36 V以下電壓供電。

3．合理選擇導(dǎo)線(xiàn)和熔絲

導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)電流時(shí)，不允許過(guò)熱，所以導(dǎo)線(xiàn)的額定電流應(yīng)比實(shí)際電流大些。而熔絲在電路中起保護(hù)作用，要求電路短路時(shí)熔絲能迅速熔斷，應(yīng)選比額定電流稍大的熔絲來(lái)保護(hù)較大電流的電路。

4．電氣設(shè)備應(yīng)有一定的絕緣電阻

電氣設(shè)備金屬外殼與通電線(xiàn)圈之間必須有一定的絕緣電阻，否則當(dāng)人體觸及正在工作的電氣設(shè)備。(如電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇)的金屬外殼時(shí)，就會(huì)觸電。通常要求固定電氣設(shè)備的絕緣電阻不應(yīng)低于1 M，可移動(dòng)的電氣設(shè)備絕緣電阻應(yīng)大于1 M。

5．電氣設(shè)備的安裝要正確

電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)安裝說(shuō)明書(shū)進(jìn)行安裝。帶電部分應(yīng)加防護(hù)罩，高壓帶電體更應(yīng)注意有效防護(hù)，使一般人無(wú)法靠近高壓帶電體。必要時(shí)應(yīng)加聯(lián)鎖裝置以防觸電。

6．采用各種保護(hù)用具

如絕緣手套、絕緣鞋、絕緣鉗、棒、墊等，以保證工作人員安全操作。在家庭中可使用干燥的木質(zhì)桌凳、玻璃、橡皮等做保護(hù)用具，保證人身安全。

7．正確使用移動(dòng)電具

使用手電鉆等移動(dòng)電具必須戴絕緣手套，調(diào)換鉆頭時(shí)應(yīng)切斷電源。

8．嚴(yán)禁違章冒險(xiǎn)

一般不允許帶電操作，緊急情況急需處理帶電電氣時(shí)要用右手，將左手放在口袋中，以減少電傷害程度。

9．正確使用、遵守安全標(biāo)志要求

現(xiàn)在企業(yè)用電比較規(guī)范，重要場(chǎng)合都有明顯的標(biāo)志，要養(yǎng)成正確使用、遵守安全標(biāo)志要求的習(xí)慣。安全標(biāo)志有如下幾個(gè)種類(lèi)：

禁止類(lèi)：禁止合閘，有人工作；

禁止攀登，高壓危險(xiǎn)；

禁止合閘，線(xiàn)路有人工作；

允許類(lèi)：在此工作；

提示類(lèi)：由此向下；

警告類(lèi)：止步，高壓危險(xiǎn)。

二、電氣設(shè)備的保護(hù)接地和保護(hù)接零

在正常情況下電氣設(shè)備的金屬外殼是不帶電的。但在絕緣損壞時(shí)外殼就會(huì)帶電。為保證人體觸及漏電設(shè)備金屬外殼不會(huì)觸電，通常都采用保護(hù)接地或保護(hù)接零的安全措施。

1．保護(hù)接地

把電動(dòng)機(jī)、變壓器、鐵殼開(kāi)關(guān)等不帶電的金屬外殼或構(gòu)架與大地做可靠的連接，稱(chēng)作保護(hù)接地。通常采用深埋在地下的角鐵、鋼管作為接地體。接地電阻不得大于4。

保護(hù)接地適甩于1 000 V以上的電氣設(shè)備以及電源中線(xiàn)不直接接地的1 000 V以下的電氣設(shè)備。如圖6—5所示，電動(dòng)機(jī)采用了保護(hù)接地。這樣即使人體觸及漏電的電氣設(shè)備的金屬外殼也不會(huì)觸電；

因人體電阻比接地體電阻大得多，兩者并聯(lián)，則漏電電流幾乎全部經(jīng)接地電阻流人大地，從而保證了人身安全。

所有涉及人身安全的設(shè)備，都應(yīng)采取可靠的接地保護(hù)。

2．保護(hù)接零

將電氣設(shè)備在正常情況下，不應(yīng)帶電的金屬外殼或構(gòu)架與供電系統(tǒng)中的零線(xiàn)連接，叫做保護(hù)接零，如圖6—6所示。

保護(hù)接零適用于三相四線(xiàn)制中線(xiàn)接地系統(tǒng)中的電氣設(shè)備。接零后若電氣設(shè)備的某相因破損而漏電時(shí)，叫做該相短路。短路電流立即將熔斷絲燒斷或采取其他保護(hù)電器動(dòng)作，切斷電源以避免觸電危險(xiǎn)。

如圖6—7所示是單相用電器(如電風(fēng)扇、洗衣機(jī))使用的三腳插頭和三孔插座。插頭的正確接法是把用電器會(huì)屬外殼用導(dǎo)線(xiàn)接在插頭的2號(hào)插腳上。單相用電器保護(hù)接零時(shí)，必須注意把用電器的金屬外殼用導(dǎo)線(xiàn)直接與保護(hù)零線(xiàn)相連，而絕不允許將金屬外殼直接與用電器零線(xiàn)相連，如圖6—8所示。如圖6—8b所示是單相用電器保護(hù)接零的錯(cuò)誤接法，這種接法一旦零線(xiàn)熔絲熔斷，用電器的金屬外殼就帶電，將會(huì)造成人體觸電。

三、安全用電十不準(zhǔn)

1．不準(zhǔn)帶電移動(dòng)電氣設(shè)備。

2．不準(zhǔn)赤腳站在地面上帶電作業(yè)。

3．不準(zhǔn)掛鉤接線(xiàn)。

4．不準(zhǔn)使用三危線(xiàn)路。三危線(xiàn)路是指對(duì)地距離不符合要求的“攔腰線(xiàn)、地爬線(xiàn)、碰頭線(xiàn)”。

5．所有進(jìn)行電氣操作及值班工作人員不準(zhǔn)喝酒。

6．不準(zhǔn)帶負(fù)荷拉刀閘。停電時(shí)先拉分開(kāi)關(guān)再拉總開(kāi)關(guān)，送電時(shí)則順序相反。

7．對(duì)電氣知識(shí)一知半解者，要嚴(yán)加管理，不準(zhǔn)玩弄電氣設(shè)備或亂拉亂接線(xiàn)。

8．照明不準(zhǔn)一線(xiàn)一地制。

9．不準(zhǔn)約時(shí)停、送電。

10．不準(zhǔn)私設(shè)電網(wǎng)。未經(jīng)公安及主管部門(mén)批準(zhǔn)，任何單位和個(gè)人私設(shè)電網(wǎng)都是違法行為。

§6—3 電氣事故及緊急處理

一、觸電急救

1．觸電解救

凡遇到觸電者，救護(hù)人員要采取最快的辦法使觸電者迅速脫離電源。如果距離電源開(kāi)關(guān)或插座較近，當(dāng)立即切斷電源或者用干燥的竹竿或木棒打掉帶電體使觸電者脫離電源；

救護(hù)者也可用絕緣鉗或戴絕緣手套、穿絕緣鞋，將觸電者拉離電源。千萬(wàn)不能赤手去拉觸電者!

2．緊急救護(hù)

在觸電者脫離電源后，應(yīng)立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)緊急救護(hù)并及時(shí)報(bào)告醫(yī)院。當(dāng)觸電者還未失去知覺(jué)時(shí)，應(yīng)將他抬到空氣流通的地方休息，不能讓他亂走亂動(dòng)。當(dāng)觸電者出現(xiàn)心臟停搏、無(wú)呼吸等假死現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)采用人工呼吸或胸外擠壓法進(jìn)行搶救。決不能給休克者注射強(qiáng)心針劑。

人工呼吸法適用于有心跳但無(wú)呼吸的觸電者，如圖6—9所示。

首先將觸電者仰臥在平地上，鼻孔朝天頸后仰。然后清理口鼻腔的阻塞物使其通暢，解扣松衣使觸電者身體放松。做人工呼吸時(shí)，要捏住觸電者鼻子，貼嘴吹氣；

松開(kāi)鼻子讓廢氣從鼻、口排出。每隔3～5 S重復(fù)一次。

胸外擠壓法適用于有呼吸但無(wú)心跳的觸電者。具體操作方淮如圖6—10所示。觸電者仰臥在平地上，松扣解衣，救護(hù)者把一只手的中指對(duì)準(zhǔn)凹膛，手掌平鋪前胸，然后掌根用力下按，迫使心臟血液流出心房。突然松手，讓血液流回心房。每隔1 S重復(fù)一次。

當(dāng)觸電者既無(wú)呼吸又無(wú)心跳時(shí)，可同時(shí)采用人工呼吸法和胸外擠壓法進(jìn)行急救。

二、對(duì)電氣設(shè)備做好監(jiān)護(hù)

機(jī)床的電氣控制線(xiàn)路或電器在運(yùn)行過(guò)程中。往往會(huì)產(chǎn)生一些故障，如電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)或停車(chē)，甚至發(fā)生電動(dòng)機(jī)燒毀等事故。事故發(fā)生之前通常都有異常現(xiàn)象。如果操作人員能及時(shí)覺(jué)察并采取措施，就可以避免事故發(fā)生，做到安全生產(chǎn)。

做好運(yùn)行中的監(jiān)護(hù)工作，首先必須熟悉電動(dòng)機(jī)或電氣的性能，才能分辨它們?cè)谶\(yùn)行中出現(xiàn)的癥狀是否異常。監(jiān)護(hù)工作是通過(guò)操作人員的感官進(jìn)行的，一般方法是聽(tīng)、聞、看、摸。

1．聽(tīng)

就是注意電動(dòng)機(jī)和電氣的聲響是否正常。如電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)出均勻輕微聲，過(guò)載時(shí)出現(xiàn)“嗡嗡”聲，軸承損壞時(shí)出現(xiàn)“喀喀”聲；

交流接觸器正常動(dòng)作時(shí)發(fā)出“叭噠”聲，出現(xiàn)故障時(shí)，聽(tīng)不到聲音或出現(xiàn)抖動(dòng)聲。

2．聞

就是注意電動(dòng)機(jī)和電氣在運(yùn)行中是否出現(xiàn)怪味。正常情況下是沒(méi)有怪味的，如聞到焦臭味，可能是電動(dòng)機(jī)或電氣繞組的絕緣材料將要燒損。

3．看

就是觀察電動(dòng)機(jī)和電氣運(yùn)行中是否有冒煙或打火現(xiàn)象。若有這種現(xiàn)象可能是繞組正在燒損，或者接頭有松斷處。此外，還要觀察電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中有無(wú)振動(dòng)現(xiàn)象。

4．摸

就是觸摸電動(dòng)機(jī)和電氣外殼溫度是否正常。如果過(guò)熱，可能是電動(dòng)機(jī)或電氣繞組燒損前的征兆，應(yīng)立即停車(chē)檢修。

注重運(yùn)行中的監(jiān)護(hù)工作，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，采取適當(dāng)措施，找有關(guān)人員進(jìn)行檢查和修理。這樣可以減少事故，特別是可以避免嚴(yán)重事故的發(fā)生。

三、電火警的緊急處理

發(fā)生電火警時(shí)，最重要的是立即切斷電源，然后救火，并及時(shí)報(bào)警。

沒(méi)有確切知道電源是否被切斷時(shí)，決不能用水或普通滅火器滅火，因?yàn)槿f(wàn)一電源未被切斷，就會(huì)造成觸電。可選用四氯化碳滅火器、砂土等滅火。也可用二氧化碳滅火器滅火，但使用時(shí)應(yīng)注意，不要噴射到人的皮膚或臉上，以防凍傷和使人窒息。

救火時(shí)不要隨便扯動(dòng)電線(xiàn)或觸及電氣設(shè)備。搶運(yùn)物品時(shí)，要留心地上的電線(xiàn)。

四、防雷擊的安全措施

通常在高大建筑物或在雷區(qū)的每個(gè)建筑物的頂部，安裝避雷針來(lái)預(yù)防雷擊。對(duì)于使用室外電視機(jī)或收錄機(jī)天線(xiàn)的用戶(hù)，應(yīng)裝避雷器或防雷用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。在正常天氣時(shí)將天線(xiàn)接人室內(nèi)，在雷雨前將天線(xiàn)轉(zhuǎn)接到接地體上；

以防由天線(xiàn)引人雷擊。

在雷雨天氣人們盡量少外出走動(dòng)，更不要在大樹(shù)下避雨，不應(yīng)站在高處，而應(yīng)蹲在低處且兩腳并攏。

習(xí)  題

1．人體接觸或接近帶電體，而弓l起局部受傷或死亡的現(xiàn)象稱(chēng)為_(kāi)_________。

2．按人體受傷害的程度，觸電可分為_(kāi)_________和__________兩種。

3．高壓電弧觸電是指______________________________。

4．跨步電壓觸電是指______________________________。

5．發(fā)生電火警時(shí)，最重要的是立即__________，然后__________，并及時(shí)__________。

6．對(duì)電氣設(shè)備做好監(jiān)護(hù)的四字要訣是__________。

7．觸電解救是指______________________________，觸電急救是指______________________________。觸電急救一般有__________和__________兩種辦法。

8．受電擊者在__________情況下，使用人工呼吸法施救；

在__________情況下，使用胸外擠壓法施救，在__________情況下，使用兩種方法施救。

9．請(qǐng)寫(xiě)出五種以上安全用電措施。

10．畫(huà)圖說(shuō)明保護(hù)接地和保護(hù)接零兩種保護(hù)措施的接線(xiàn)方法。

11．列出五種以上用電禁忌。

《電工基礎(chǔ)知識(shí)》

建議課時(shí)安排

主要內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)課時(shí)

第一章 直流電路

1—1 電學(xué)的基本物理量

1—2 電路

1一3 歐姆定律

1一4 電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路

1—5 電工測(cè)量基本知識(shí)

電量基本概念

萬(wàn)用表的使用

歐姆定律及應(yīng)用

電阻器的串、并聯(lián)形式及應(yīng)用思想

第二章 電磁的基本知識(shí)

2一1 磁的基本知識(shí)

2—2 電流的磁場(chǎng)

2—3 電磁感應(yīng)

2—4 自感、互感

各種電磁現(xiàn)象

定性掌握磁場(chǎng)對(duì)電流的作用

定性掌握電磁感應(yīng)現(xiàn)象自感互感現(xiàn)象

第三章  正弦交流電路

3—1 正弦交流電的產(chǎn)生

3—2 正弦交流電的三要素

3—3 正弦交流電的表示法

3—4 單相交流電路

3—5 三相交流電路

3—6 常用電氣照明電路

正弦交流電的概念及參數(shù)

R，L，C三種電路的應(yīng)用特點(diǎn)

三相電路的連接形式

照明燈具特點(diǎn)及驗(yàn)電筆使用

第四章 變壓器與三相異步電動(dòng)機(jī)

4一1 變壓器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

4—2 三相異步電動(dòng)機(jī)的用途和結(jié)構(gòu)

4—3 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理

4—4 三相異步電動(dòng)機(jī)的使用

4—5 單相異步電動(dòng)機(jī)

變壓器安全使用知識(shí)

三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)理及使用要點(diǎn)

第五章 簡(jiǎn)單機(jī)床電路

5—1 常用低壓電器

5—2 機(jī)床的幾種控制線(xiàn)路

低壓電器的外形用途、可能的問(wèn)題

第六章 安全用電

6一1 觸電

6—2 安全用電措施

6—3 電氣事故及緊急處理

篇2

【關(guān)鍵詞】公路；軟土地基；處治辦法

0 概述

軟土，是指天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的細(xì)粒土，其特點(diǎn)是天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等。在公路工程中，軟土特指具有較大含水量和較強(qiáng)壓縮性的地基土層，該土層荷載能力較差，車(chē)輛行駛經(jīng)過(guò)后會(huì)產(chǎn)生較大的變形，從而影響公路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。由于以上特性，在公路建設(shè)時(shí)對(duì)路基的處理中，必須認(rèn)真分析該地土質(zhì)狀況，對(duì)軟土地基土層進(jìn)行固化處理。

1 軟土的工程特性及危害性

我國(guó)的軟土主要分布在濱海平原、河口三角洲、湖盆地周?chē)吧綕竟鹊?，按照成因可分為四?lèi)：濱海沉積、湖泊沉積、河灘沉積、谷底沉積；從組成形式上看，軟土是淤泥土質(zhì)，是因河流湖泊的長(zhǎng)期沖刷而形成的沉積淤泥，我國(guó)的平原大多屬于沖擊平原，所以其軟土成分含量較高，尤其是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的沉淀后，軟土變得更具飽和性和粘性，這些特點(diǎn)都給高速公路的施工帶來(lái)了極大的不便。另外，一些地區(qū)因?yàn)樗鞑粫场⒒蛱幱谌毖跖璧氐貐^(qū)，粘土具有小顆粒的分布特點(diǎn)。

1.1 各類(lèi)軟土的工程共性

1.1.1 粘粒含量都比其他土質(zhì)更高，一般在30%～60%左右。

1.1.2 天然含水量較高，在34%～72%之間；孔隙較大，孔隙比在1.0～1.9之間，飽和度一般大于95%，液限在35%～60%之間。

1.1.3 透水性較差，大部分軟土的滲透系數(shù)為（1×10-3～1×10-7）cm/s。

1.1.4 壓縮性高，屬于高壓縮性土，壓縮系數(shù)在0.5～2.0MPa-1。

1.2 軟土地基對(duì)公路的危害性

軟土地基的不可預(yù)見(jiàn)性較大，軟基性質(zhì)在各地區(qū)、乃至土基礎(chǔ)各層面之間都不相同，如果在設(shè)計(jì)階段、施工階段稍有不慎，就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故，影響工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

在公路設(shè)計(jì)初期，若勘察數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)和軟基處治辦法，最終影響工程質(zhì)量，甚至引起下沉、塌方事故；

如果在含水量較高、孔隙較大的軟土地基上施工，有可能導(dǎo)致公路在施工的過(guò)程中發(fā)生地基的沉降；

當(dāng)車(chē)輛行駛產(chǎn)生的荷載力會(huì)對(duì)軟土層的欠壓密結(jié)構(gòu)進(jìn)行碾壓，久而久之，必將導(dǎo)致地基沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)和擴(kuò)展，從而威脅公路的運(yùn)行安全和穩(wěn)定性；

施工單位為了保證工程利潤(rùn)而一味追趕工期，在軟基處治未完全固結(jié)的情況下，進(jìn)行下道工序施工，很容易產(chǎn)生變形或地基下沉，工程不得不返工重做，從而延長(zhǎng)工期時(shí)間、增加工程成本。

2 軟土地基的處治辦法

軟土地基處理不當(dāng)?shù)奈：σ逊浅Ｃ髁耍鶕?jù)地質(zhì)情況和工程特征，使用正確的方法處理軟土地基尤為重要，處治的辦法很多，無(wú)論采用何種辦法，處理后的地基必須滿(mǎn)足強(qiáng)度、穩(wěn)定、變形、透水性要求，從而改變因行車(chē)載荷而導(dǎo)致路基不均勻沉降的情況，下面就三種常用的軟土地基處治辦法進(jìn)行說(shuō)明：

2.1 換填法

施工基本原理：是利用人工或機(jī)械將路堤下的全部軟土挖除，再換填強(qiáng)度較高的卵石、中（粗）砂、片石、礫石等滲水性材料，形成復(fù)合地基，或在部分軟弱地基中摻入水泥、水泥砂漿，以及石灰等物，形成固體，與未加固部分形成復(fù)合地基，達(dá)到提高地基承載力，減小壓縮量。

要注意的是，換填法一般用于基坑面積較大，或者開(kāi)挖土方量較大的工程中，且適用于處理深度在2～3m間的淺層軟弱土層。如果使用換填法進(jìn)行軟土地基處理，那么要在施工前做好相應(yīng)的防護(hù)工作，以免形成泥沼地帶，給工程的施工帶來(lái)不便。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，砂、砂礫、灰土等材料的填土效果較好。

2.2 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是處理軟粘土地基的有效方法之一，該法是在地基中設(shè)置不同長(zhǎng)度和間距的袋裝砂井或塑料排水板，利用建筑物本身重力分級(jí)逐漸加載，使得土體中的孔隙水排出。在使用該法時(shí)要注意，加壓系統(tǒng)的選擇要根據(jù)軟土地基做出針對(duì)性的安排，以保證排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的融合。

2.2.1 袋裝砂井

袋裝砂井是將符合質(zhì)量要求的砂先裝入透水性好的編織袋內(nèi)，然后用設(shè)備將砂袋沉入或打入軟土地基內(nèi)。袋裝砂井既有大直徑沙井的作用，又可以保證砂井的連續(xù)性，避免縮徑現(xiàn)象；另外，袋裝砂井的孔徑較小、砂材料消耗少、工程費(fèi)用低，施工速度明顯加快，是軟弱地基施工最好的方法。

當(dāng)泥沼或軟土層厚度大于5m，且路堤填筑高度的土體自重遠(yuǎn)超過(guò)天然地基承載力或地基土體水平位移較大時(shí)，袋裝砂井具有明顯的優(yōu)勢(shì)，是軟土地基最合適的處理方法。

2.2.2 砂井

是用動(dòng)力螺旋鉆在軟土地基上鉆成孔眼，提鉆后往孔內(nèi)灌砂，利用荷載作用加速軟土中水的排出。

砂井適用于陸上工程，且砂井長(zhǎng)度在10m以?xún)?nèi)的，土質(zhì)較好，不會(huì)出現(xiàn)縮頸、塌孔現(xiàn)象的軟弱地基。

2.2.3 塑料排水板法

施工時(shí)利用塑料排水板打入土中，作為垂直排水通道。

它的特點(diǎn)是排水暢通，質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，耐久性好。一般在泥炭飽和淤泥地段或土基松軟、地下水位較高的情況下采用此方法。

2.2.4 砂墊層

施工時(shí)在軟土層頂面鋪設(shè)排水砂層，以增加排水面，使軟土地基在填土荷載作用下加速排水固結(jié)，提高其強(qiáng)度，滿(mǎn)足穩(wěn)定性的要求。排水砂層對(duì)于基底應(yīng)力的分布和沉降量的大小無(wú)顯著的影響，但可加速沉降的發(fā)展，縮短固結(jié)過(guò)程。

當(dāng)在砂墊層上填筑路基時(shí)，路堤填筑速度應(yīng)合理安排，使加荷的速率與地基承載力增加（排水固結(jié)）的速率相適應(yīng)，以保證地基在路堤填筑過(guò)程中不發(fā)生破壞。通?？梢岳寐裨O(shè)在路堤中線(xiàn)的地面沉降板以及布置在路堤坡腳處的位移邊樁進(jìn)行施工觀測(cè)，隨時(shí)掌握地基在路堤填筑過(guò)程中的變形情況和發(fā)展趨勢(shì)，借以判斷地基是否穩(wěn)定。

2.3 深層攪拌法

深層攪拌法是通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，在地基中就地將軟粘土和固化劑強(qiáng)制拌和，使軟粘土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的地基土。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的要求，可對(duì)軟土地基進(jìn)行柱狀、壁狀和塊狀等不同形式的加固。

深層攪拌法最大限度地利用了原土，攪拌時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪音和無(wú)污染，對(duì)周?chē)械慕ㄖ锛暗叵聹瞎苡绊懞苄　Ｉ顚訑嚢璺ㄐ纬傻膹?fù)合地基固結(jié)緩慢，軟土的固結(jié)度小；復(fù)合路基的側(cè)向變形小，填土后兩個(gè)月內(nèi)側(cè)向位移趨于穩(wěn)定。該施工法不僅可以提高構(gòu)筑物的穩(wěn)定性和減少沉降，還可用于特殊地基條件和有各種制約條件的軟土地基。

3 結(jié)語(yǔ)

軟土地基的處理辦法很多，上文只列舉了部分，各種辦法都有和它相適應(yīng)的適用范圍，具體的工程和地質(zhì)情況千差萬(wàn)別，所以施工單位一定要從處理要求、處理范圍、地基要求、工程進(jìn)度、現(xiàn)有材料和機(jī)械等方面綜合考慮，具體分析，力求選用最合適、最經(jīng)濟(jì)的施工處治辦法。

【參考文獻(xiàn)】

[1]蔡建國(guó).水泥攪拌樁在建筑軟土地基處理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代營(yíng)銷(xiāo)：學(xué)苑版，2011（08）.

篇3

【關(guān)鍵詞】房屋建筑工程；給排水施工；質(zhì)量；控制要點(diǎn)

一、房屋建筑工程給排水系統(tǒng)質(zhì)量問(wèn)題的形成原因

1、隨著房屋建筑工程施工技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng)新及發(fā)展，給排水系統(tǒng)的施工技術(shù)也得到進(jìn)一步提升。在施工過(guò)程中，一些施工的單位未能對(duì)先進(jìn)、適宜的施工工藝及技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，或由于施工人員技術(shù)水平的不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致施工工藝粗糙等問(wèn)題產(chǎn)生，對(duì)給排水系統(tǒng)的施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

2、根據(jù)一定的工序?qū)o排水系統(tǒng)施工進(jìn)行運(yùn)用。一旦無(wú)法結(jié)合施工工序開(kāi)展，則會(huì)導(dǎo)致給排水系統(tǒng)部分施工質(zhì)量無(wú)法達(dá)標(biāo)的問(wèn)題形成，對(duì)給排水系統(tǒng)整體的施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。

3、一些施工單位并沒(méi)有將施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)，在給排水系統(tǒng)施工過(guò)程中，為了將短期的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行獲取，而將施工質(zhì)量的有效控制得到忽視，導(dǎo)致施工質(zhì)量不合格及返工的狀況產(chǎn)生，不僅有施工資源浪費(fèi)問(wèn)題形成，而且還對(duì)施工單位的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益以及生態(tài)環(huán)境效益的提升造成一定程度的影響。

二、建筑給排水工程施工前的質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、管理給排水材料的質(zhì)量

對(duì)于擬入場(chǎng)使用的原材部分而言，專(zhuān)業(yè)監(jiān)理人員及施工管理人員都應(yīng)通過(guò)檢查、取樣和原材料性能試驗(yàn)的方法對(duì)材料的品種、型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量及外觀進(jìn)行落實(shí)，當(dāng)檢驗(yàn)合格并獲得監(jiān)理工程師審批之后即可投入使用。

2、選擇專(zhuān)業(yè)的施工隊(duì)伍

在施工之戀，應(yīng)對(duì)擬入場(chǎng)隊(duì)伍資源的信息進(jìn)行篩選，主要對(duì)施工隊(duì)伍的施工心意、勞動(dòng)力狀況、施工機(jī)械設(shè)備的配備以及管理人員等進(jìn)行考慮，確保與施工要求的各類(lèi)條件相滿(mǎn)足，并具備完善的內(nèi)部質(zhì)量管理體系。

3、控制設(shè)計(jì)過(guò)程中的質(zhì)量

對(duì)投資產(chǎn)生影響的關(guān)鍵階段這是設(shè)計(jì)階段，對(duì)項(xiàng)目總體質(zhì)量發(fā)揮著決定性影響，設(shè)計(jì)是決定能否根據(jù)投資目標(biāo)將工程項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵且重要的工作。設(shè)計(jì)的質(zhì)量在很大程度上決定了工程項(xiàng)目質(zhì)量的安全可靠性。所以，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)依據(jù)的是否充分、設(shè)備選型及工藝布置的是否合理、計(jì)算數(shù)據(jù)的是否正確、設(shè)計(jì)的是否規(guī)范、各類(lèi)管線(xiàn)與建筑物之間的是否有矛盾存在、標(biāo)高與尺寸是否有誤等內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)審核。

三、房屋建筑給排水施工階段的質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、孔洞預(yù)留和套管預(yù)埋階段

除非對(duì)工期存在較高要求，從建筑結(jié)構(gòu)施工開(kāi)始至封頂?shù)倪^(guò)程中，是不進(jìn)行管道施工的。若在該階段實(shí)施管道安裝，則其他工種交叉作業(yè)，會(huì)導(dǎo)致管道有損壞或有砂漿等雜物進(jìn)入管道的現(xiàn)象發(fā)生，對(duì)質(zhì)量造成一定的影響。該階段的質(zhì)量控制措施主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）必須對(duì)與土建施工的密切配合進(jìn)行關(guān)注，注重其施工進(jìn)度。

（2）套管制作必須與施工規(guī)范和施工圖集的要求相滿(mǎn)足。

（3）正確的孔洞預(yù)留和套管預(yù)埋的位置，實(shí)施固定牢靠，避免有遺漏現(xiàn)象出現(xiàn)。

（4）在澆筑混凝土?xí)r，必須設(shè)置專(zhuān)人實(shí)施旁站，當(dāng)有問(wèn)題產(chǎn)生時(shí)需要及時(shí)進(jìn)行處理。

2、制作及安裝干管和立管的過(guò)程

（1）應(yīng)嚴(yán)格對(duì)管道制作特別是鍍鋅鋼制作的質(zhì)量進(jìn)行控制，應(yīng)將管道連接接口處于嚴(yán)密狀態(tài)。

（2）在安裝立管之前，應(yīng)對(duì)垂線(xiàn)進(jìn)行吊設(shè)，促使管道的垂直度得到保障。

（3）對(duì)管道實(shí)施牢固安裝，支吊架的安裝應(yīng)與規(guī)范要求相符。

（4）塑料管道應(yīng)對(duì)伸縮節(jié)進(jìn)行安裝，根據(jù)相關(guān)規(guī)范在排水立管上對(duì)檢查口實(shí)施設(shè)置。

（5）在隱蔽管道井內(nèi)的隱蔽管道之前，應(yīng)實(shí)施隱蔽驗(yàn)收處理，若管道井內(nèi)存在給水立管，則應(yīng)實(shí)施試壓試驗(yàn)，當(dāng)驗(yàn)收合格之后即可進(jìn)行隱蔽處理。

（6）當(dāng)立管安裝中有中斷出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)對(duì)上端管口的掩蓋進(jìn)行做好，避免有雜物進(jìn)入的現(xiàn)象產(chǎn)生。

3、制作和安裝支管和附件的階段

（1）安裝支管的方式

給水支管安裝的方式主要包括暗裝和明裝兩種。暗裝管道是在磚墻或地面上對(duì)管溝進(jìn)行開(kāi)鑿，管道安裝驗(yàn)收后運(yùn)用砂漿實(shí)施掩蓋。該安裝方式雖然能夠使美觀的要求得到滿(mǎn)足，但由于對(duì)建筑質(zhì)量容易產(chǎn)生影響，并且對(duì)后期管道檢修存在一定難度，因此在毛坯房建設(shè)中通常應(yīng)用較少。給水支管的明裝是沿墻面進(jìn)行鋪設(shè)的，需在墻面對(duì)管卡進(jìn)行安裝。排水支管的安裝也分為明裝和暗裝兩種方式。在進(jìn)行暗裝時(shí)，應(yīng)子啊衛(wèi)生間的地坪標(biāo)高和可定、我是的地坪標(biāo)高之間應(yīng)對(duì)一定的高差進(jìn)行留出，當(dāng)安裝完排水支管之后，應(yīng)運(yùn)用石子進(jìn)行填塞，最后粉刷地面。排水支管的明裝是安裝在下層衛(wèi)生間的吊頂內(nèi)，需進(jìn)行吊架的安裝。安裝方式不僅具有一定的美觀性，而且避免日后上下層居民有糾紛隱患產(chǎn)生。其次，與給水管道存在一定的不同，由于排水管道不屬于承壓管道，因此存在較小的管道損壞機(jī)率，因此對(duì)該安裝方式進(jìn)行推廣。

（2）控制質(zhì)量的要點(diǎn)

該過(guò)程的質(zhì)量控制主要包括以下幾點(diǎn)：①牢固的管道安裝，支吊架的安裝應(yīng)與規(guī)范要求相符。②嚴(yán)格按照規(guī)范要求對(duì)插口的插入深度進(jìn)行控制，促使接口的嚴(yán)密性得到保障。③向用水點(diǎn)的位置對(duì)支管進(jìn)行設(shè)置，標(biāo)高應(yīng)與設(shè)計(jì)要求進(jìn)行嚴(yán)格控制。④根據(jù)設(shè)計(jì)要求排水支管順?biāo)鞣较虻钠露冗M(jìn)行控制。⑤在安裝閘門(mén)時(shí)，應(yīng)關(guān)閉閥門(mén)，避免雜物進(jìn)入對(duì)閥門(mén)的嚴(yán)密性造成影響。在安裝單向閥門(mén)時(shí)應(yīng)對(duì)閥門(mén)的進(jìn)出口方向及水流方向保持一致的現(xiàn)象進(jìn)行注意。

4、管道吹洗和試驗(yàn)階段的質(zhì)量管理

當(dāng)管道結(jié)束之后，應(yīng)實(shí)施管道的各項(xiàng)試驗(yàn)，對(duì)管道系統(tǒng)的嚴(yán)密性進(jìn)行檢查，還應(yīng)對(duì)給水管道進(jìn)行吹洗，使其衛(wèi)生要求得到滿(mǎn)足。其試驗(yàn)的內(nèi)容主要包括以下幾方面：給水管道的壓力試驗(yàn)、排水管道的通球試驗(yàn)以及排水管道的灌水試驗(yàn)等。當(dāng)試驗(yàn)中有問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)應(yīng)對(duì)其原因進(jìn)行查找，通過(guò)整改后進(jìn)行重新試驗(yàn)，試驗(yàn)達(dá)到合格后即可進(jìn)行驗(yàn)收。

四、房屋建筑工程施工后質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、在工程竣工前，應(yīng)全面對(duì)所有相關(guān)設(shè)施進(jìn)行清理，促使達(dá)到"內(nèi)無(wú)污物，表面清潔"的效果。

2、根據(jù)各種驗(yàn)收規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收，特別是對(duì)隱蔽工程及試驗(yàn)工程的質(zhì)量檢查后及驗(yàn)收進(jìn)行控制。盡早將存在的問(wèn)題得以發(fā)現(xiàn)，及時(shí)根據(jù)程序?qū)嵤┨幚恚蜻\(yùn)用有效的補(bǔ)救措施進(jìn)行改善，將質(zhì)量問(wèn)題在萌芽狀態(tài)得以消除，避免工程后期有返工問(wèn)題產(chǎn)生，減少安全隱患。當(dāng)整改驗(yàn)收達(dá)到合格之后即可對(duì)下道工序或分項(xiàng)工程進(jìn)行施工。

3、通過(guò)開(kāi)展通水試驗(yàn)，對(duì)整個(gè)建筑給排水系統(tǒng)的運(yùn)行狀況實(shí)施檢查及測(cè)試。

結(jié)束語(yǔ)：

由于房屋建筑工程給排水施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量具有直接的影響，為了提高房屋建筑工程的質(zhì)量，適應(yīng)現(xiàn)代化建筑工程的發(fā)展，根據(jù)工程的實(shí)際情況，采用科學(xué)合理的施工質(zhì)量管理方法和手段，落實(shí)施工管理措施，提高施工人員的能力素養(yǎng)，從而為人們創(chuàng)造一個(gè)舒適、安全的居住場(chǎng)所。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：電工基礎(chǔ) 聯(lián)系實(shí)際 教學(xué)方法

一、科學(xué)組織教學(xué)內(nèi)容，突出“框架式”教學(xué)理念

《電工基礎(chǔ)》是一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)程序，可對(duì)教學(xué)起一定推動(dòng)作用，提倡“框架式”教學(xué)理念，能使教學(xué)深入淺出，事半功倍。因?yàn)椤峨姽せA(chǔ)》這門(mén)學(xué)科，內(nèi)容主要分為直流部分和交流部分。直流部分含電阻、線(xiàn)圈、電容器在直流電路中性質(zhì)、串并聯(lián)、混聯(lián)電路分析、電容器在電路中狀態(tài)；交流部分含電阻、線(xiàn)圈、電容器在交流電路中性質(zhì)、串并聯(lián)電路分析、磁場(chǎng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象、線(xiàn)圈在電路中狀態(tài)過(guò)程等。教學(xué)時(shí)，可通過(guò)“樹(shù)形結(jié)構(gòu)”的方式對(duì)兩條主線(xiàn)進(jìn)行內(nèi)容填充，逐步豐富“樹(shù)干”，讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)知識(shí)不是囫圇吞棗，而是按部就班、循序漸進(jìn)。在此基礎(chǔ)上，老師可要求學(xué)生自行總結(jié)一株屬于自己的《電工基礎(chǔ)》知識(shí)“樹(shù)”，再與老師的知識(shí)框架進(jìn)行對(duì)比，找出差距，提高自己。這對(duì)學(xué)生理清知識(shí)點(diǎn)，提高效率很有幫助。

二、理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生想象推理能力

教學(xué)中除了合理選擇教學(xué)內(nèi)容外，還應(yīng)突出理論指導(dǎo)實(shí)踐的意義。如在分析串聯(lián)電路應(yīng)用時(shí)，我就列舉了如下例子給學(xué)生思考： 一個(gè)燈泡的額定電壓是12V，額定功率為3W，把它接在220V的電路中，應(yīng)該串聯(lián)多大的電阻？A.500Ω；B.700Ω；C.1000Ω；D.1200Ω。

問(wèn)題提出后，我耐心引導(dǎo)學(xué)生尋找解題思路：根據(jù)電壓電流及功率的關(guān)系，計(jì)算出電流為0.25A，電阻為48Ω；再根據(jù)串聯(lián)電路的性質(zhì)，計(jì)算出分壓電阻的阻值為832Ω。

那么，在接近832Ω這個(gè)電阻的700歐姆、1000歐姆兩個(gè)中，應(yīng)該選取哪一個(gè)呢？能否選取最接近832歐姆的700歐姆呢？答案是否定的。因?yàn)槿绻x了700歐姆的電阻，串聯(lián)后流過(guò)小燈泡的電流為0.29A，超過(guò)了它的額定電流，這是不允許的。

老師還要善于發(fā)揮學(xué)生的想象力。如講到閉合電路的歐姆定律時(shí)，我又提出這樣一個(gè)問(wèn)題給學(xué)生思考：在閉合電路中，外電路由兩個(gè)電阻串聯(lián)組成，其中一個(gè)電阻無(wú)窮大，斷開(kāi)了，那在斷口處的電壓是多少？學(xué)生感到茫然，說(shuō)那就沒(méi)有電壓了。我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維有誤，便引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題，我們可用動(dòng)態(tài)抽象電路去思考和想象：如果我們?cè)谀莻€(gè)逐漸變大的電阻兩端接上電壓表，細(xì)心觀察，則會(huì)發(fā)現(xiàn)，電壓表讀數(shù)就會(huì)越來(lái)越大，最終電壓表的讀數(shù)必然與電源電壓相同。

在兩點(diǎn)間的電壓計(jì)算時(shí)，學(xué)生普遍認(rèn)為：如果一個(gè)原來(lái)閉合的電路有某處斷開(kāi)，那么斷開(kāi)的兩點(diǎn)間的電壓為零。如何引導(dǎo)學(xué)生走出這個(gè)誤區(qū)？我讓學(xué)生思考這樣的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：為什么電線(xiàn)斷了后如果有人碰到它就會(huì)觸電？學(xué)生很快理解了我的意思，明白斷開(kāi)的兩點(diǎn)間的電壓并不為零。這種理論結(jié)合實(shí)際的教學(xué)方法，能激發(fā)學(xué)生想象力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，加深學(xué)生對(duì)概念的理解，讓他們感到自己所學(xué)的知識(shí)是有用的。

三、把相似內(nèi)容集中教學(xué)，通過(guò)類(lèi)比避免概念混淆

《電工基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容，有些概念相似，容易混淆。如果打破章節(jié)順序，把類(lèi)似概念放在一起教學(xué)，集中講解，則可起到事半功倍的效果。例如，在“電磁與電磁感應(yīng)”教學(xué)時(shí)，左、右手定則和右手螺旋定則，均不在同一節(jié)，而且這三個(gè)定則都是在介紹其他概念時(shí)配合應(yīng)用的，比較分散，提法相近，學(xué)生容易混淆。如果采用類(lèi)比區(qū)別、集中教學(xué)的方法，就能解決這個(gè)問(wèn)題。

四、合理采用比擬法教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

如在分析電壓與電位的區(qū)別時(shí)，學(xué)生常將這兩個(gè)概念混淆。我就這樣引導(dǎo)學(xué)生：把電位比擬為高度，把電位差比擬為高度差。因?yàn)閷W(xué)生對(duì)高度和高度差有深刻的感性認(rèn)識(shí)。電位的特點(diǎn)是電路中某點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的電壓。它是相對(duì)值，其大小隨著參考點(diǎn)的改變而不同。教學(xué)中可把講臺(tái)的桌面高比擬為電路中某點(diǎn)的電位，這時(shí)，我們可以選擇不同的參考點(diǎn)來(lái)看講臺(tái)的桌面高度，選擇的參考點(diǎn)不同，講臺(tái)的桌面高度就會(huì)出現(xiàn)不同的值，這些值如果以地面為參考點(diǎn)，它就是正值；如果以屋頂為參考點(diǎn)，它就是負(fù)值；如果以講臺(tái)的桌面為參考點(diǎn)，它就為零。這種比擬式教學(xué)法，可加深學(xué)生對(duì)電位是相對(duì)值這一概念的理解和記憶。

五、合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)

篇5

各位來(lái)賓、同志們：

上午好!

正值秋風(fēng)送爽、丹桂飄香之際，花好月圓、喜慶中秋之時(shí)，今天我們?cè)赺_公園__門(mén)隆重舉行__辦事處新辦公大樓奠基典禮，并標(biāo)志著__區(qū)委、區(qū)政府解決街道辦事處辦公用房緊缺工程的正式啟動(dòng)。

近幾年來(lái)，隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的/！/逐步完善，特別是國(guó)有企業(yè)改制的進(jìn)一步深化，大量繁重的社會(huì)事務(wù)逐步下放街道、社區(qū)管理，使原來(lái)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代只負(fù)責(zé)純居民事務(wù)的街道、社區(qū)劇增了許多原企業(yè)管理的社會(huì)性工作，人員、經(jīng)費(fèi)、活動(dòng)及辦公場(chǎng)所等成為影響街道、社區(qū)工作開(kāi)展的瓶頸問(wèn)題。20__年起，市委、市政府針對(duì)社區(qū)存在的上述問(wèn)題逐步采取了相應(yīng)的措施。首先，在社區(qū)工作人員數(shù)量上增加了相當(dāng)于社區(qū)居委會(huì)成員一倍的社區(qū)協(xié)管員，基本上改變了社區(qū)相關(guān)社會(huì)事務(wù)工作無(wú)人管、少人管的現(xiàn)象。隨后，市委、市政府又啟動(dòng)了解決社區(qū)辦公用房緊缺問(wèn)題的方案，到目前為止，包括__區(qū)的各社區(qū)在內(nèi)，社區(qū)辦公用房緊缺問(wèn)題已基本得到緩解。但是，作為區(qū)政府的派出機(jī)構(gòu)、社區(qū)居委會(huì)的上級(jí)指導(dǎo)機(jī)關(guān)的各街道辦事處，經(jīng)費(fèi)、人員、辦公場(chǎng)所緊缺問(wèn)題一直未得到相應(yīng)的解決，特別是體現(xiàn)在街道辦事處辦公用房上。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，到目前為止，除由鄉(xiāng)改為街道辦事處的__辦事處外，__辦事處17個(gè)工作人員仍擠在一間不足80平方米的一間辦公室內(nèi)；__辦事處20個(gè)工作人員還待在悶熱、陰暗的用一棟樓房天頂空地搭起的五間共120平方米的簡(jiǎn)易房；__辦事處18個(gè)工作人員全部擠在87年建起的約130平方米的四間平房中；__辦事處21個(gè)工作人員全部擠在一層四間共110平方米的樓層中，新成立的__辦事處16個(gè)工作人員還不得不借用__鎮(zhèn)政府的四間小辦公室辦公。

針對(duì)各街道辦事處辦公用房的實(shí)際，區(qū)委、區(qū)政府在詳細(xì)調(diào)研的基礎(chǔ)上，決定下大力氣盡快解決街道辦事處辦公用房緊缺問(wèn)題。今天奠基的__街道辦事處辦公大樓就是其中的第一個(gè)項(xiàng)目。__街道辦事處辦公大樓位于綠樹(shù)成蔭、風(fēng)景秀麗、環(huán)境優(yōu)雅的__公園，整個(gè)項(xiàng)目共投資45萬(wàn)元，占地面積130.67平方米，三層總建筑面積共446.82平方米，設(shè)計(jì)有會(huì)議室1間、辦公室9間，建筑外觀設(shè)計(jì)典雅大方、具有獨(dú)特風(fēng)格。該項(xiàng)目建設(shè)工作從今天開(kāi)始奠基動(dòng)工，力爭(zhēng)于20__年春節(jié)前竣工并正式啟用，屆時(shí)__街道辦事處全體工作人員將進(jìn)駐優(yōu)雅秀麗、寬敞明亮的新辦公大樓為轄區(qū)單位和居民群眾提供更為優(yōu)質(zhì)、高效、舒心的服務(wù)。

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關(guān)鍵詞：鉆孔樁；質(zhì)量控制；鉆進(jìn)；水下混凝土

隨著公路事業(yè)的發(fā)展，鉆孔灌注樁的應(yīng)用越來(lái)越多。鉆孔灌注樁的施工特點(diǎn)無(wú)論是鉆進(jìn)成孔還是灌注混凝土，都在水下進(jìn)行，無(wú)法像其他工程一樣進(jìn)行直接觀測(cè)，而且一般要穿越地層幾十米，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，質(zhì)量不易控制，施工過(guò)程中，塌孔、縮頸、斜樁、斷樁等事故屢見(jiàn)不鮮。

那么真正要確保鉆孔樁的施工質(zhì)量，還是要從施工過(guò)程的控制人手，只有把好施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)，才能真正避免損失的發(fā)生。鉆孔樁的工序流程一般為：埋設(shè)護(hù)筒、鉆機(jī)就位、泥漿制備、鉆進(jìn)、清孔、制作及吊裝鋼筋籠、安裝導(dǎo)管、灌注水下混凝土等。

1 埋設(shè)護(hù)筒

為防止漏漿和塌孔，護(hù)筒頂與地下水位或施工水位的高差應(yīng)控制在0.5～1.5 m；護(hù)筒底埋深以嵌入穩(wěn)定土層、鉆孔時(shí)護(hù)筒不坍塌為原則。在筑島面上埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，護(hù)筒底應(yīng)至少埋人河床面以下0.5m；在岸灘上埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，黏性土中埋深不小于1m，砂性土中埋深不小于2m，并須將護(hù)筒外換用黏性土分層回填夯實(shí)。

護(hù)筒直徑采用回旋鉆時(shí)大于設(shè)計(jì)孔徑20cm以上，采用沖抓鉆或沖擊鉆時(shí)大于孔徑40cm以上。

2 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)有較大的振動(dòng)、沖擊力，而且是長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)作業(yè)，這就要求鉆機(jī)必須有一個(gè)穩(wěn)固的工作平臺(tái)，否則就會(huì)造成歪樁、斜樁。首先要對(duì)地基進(jìn)行平整、壓實(shí)，然后鋪設(shè)鋼板、枕木等，再將鉆機(jī)置于其上。為防止雨水浸泡引起地基下陷，鉆機(jī)平臺(tái)四周還須挖設(shè)排水溝。樁位如果位于水中，就必須采取筑島或者打鋼管樁、搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái)等措施，鋼管樁平臺(tái)必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)算。

鉆機(jī)就位時(shí)鉆桿要垂直(用吊線(xiàn)砣檢測(cè))，鉆機(jī)底盤(pán)要水平(用水平尺檢測(cè))，對(duì)位要準(zhǔn)確(偏差不超過(guò)2cm)。鉆機(jī)與平臺(tái)固定要牢靠，防止鉆進(jìn)中發(fā)生位移，并在機(jī)架周?chē)錾嫌浱?hào)，同時(shí)在護(hù)筒以外用交叉法做好樁中心標(biāo)記，以便隨時(shí)檢查或者更換鉆頭重新對(duì)位。

3 泥漿制備

鉆孔樁鉆進(jìn)時(shí)主要靠泥漿護(hù)壁，泥漿必須具備一定的比重、黏度和膠體率。一般地層泥漿比重取1.1一1.3，黏度l6～22S；松散易坍地層比重取1.4―1.6，黏度19～28s。

在塑性指數(shù)大于l5的黏土中鉆孔，可利用孔內(nèi)原土造漿，其他土層，一般選用塑性指數(shù)大于25的黃土造漿。土源困難的，可采用一般黏土中摻入燒堿以提高泥漿的黏度和膠體率。

4 鉆進(jìn)

首先根據(jù)地質(zhì)情況選擇成孔方法。在一般土層和軟石層可選用回旋鉆鉆進(jìn)，砂卵石層可選用沖擊、沖抓鉆進(jìn)，堅(jiān)硬的巖石層可選用沖擊鉆或安裝自轉(zhuǎn)切削的牙輪鉆頭回旋鉆進(jìn)。

在護(hù)筒底口上下1m范圍內(nèi)，必須采取低鉆速、低鉆壓、低進(jìn)尺鉆進(jìn)，過(guò)護(hù)筒底口后要停機(jī)檢查，一切正常后，方可正常鉆進(jìn)，此處是成孔的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，否則會(huì)導(dǎo)致護(hù)筒傾斜、下沉、偏位。

回旋鉆在黏土層可自由進(jìn)尺，在粉、細(xì)砂地層中為防止塌孔，要放慢進(jìn)尺，加大泥漿比重或黏度；在堅(jiān)硬巖層中為避免鉆桿擺動(dòng)和鉆頭跳動(dòng)帶來(lái)的偏斜，應(yīng)低壓慢速鉆進(jìn)。沖擊鉆由于本身具有一定的擠密作用，可以自由進(jìn)尺，但在開(kāi)孔階段或粉、細(xì)砂層，巖面傾斜的巖層鉆進(jìn)時(shí)也不宜太快，以免塌孔可偏斜。傾斜巖層發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜時(shí)可回填小片石后慢速鉆進(jìn)。

鉆孔過(guò)程中要始終保持護(hù)筒內(nèi)泥漿高度和濃度，要經(jīng)常檢查鉆機(jī)對(duì)位情況，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正。為保證成孔正直，預(yù)防縮頸，不但清孔前后要用檢孔器檢孔，鉆進(jìn)中也要檢孔。檢孔器用鋼筋制成，直徑與設(shè)計(jì)樁徑相同，高度為樁徑的3―5倍。

鉆孔到位后要準(zhǔn)確測(cè)量孔深，在些提醒容易忽視的兩個(gè)問(wèn)題：一是要注意測(cè)繩浸水后有一定的收縮，最大收縮率可達(dá)1.0％，因此測(cè)量后應(yīng)立即與鋼尺對(duì)比校核，準(zhǔn)確算出孔深；二是長(zhǎng)時(shí)間的鉆進(jìn)會(huì)導(dǎo)致鉆機(jī)平臺(tái)和護(hù)筒有不同程度的下沉，因此測(cè)量參照高程應(yīng)經(jīng)過(guò)復(fù)核。

5 清孔

樁的承載力由樁周摩擦力和樁尖支撐力兩部分構(gòu)成，因此清孔質(zhì)量的好壞直接影響樁的承載力。由于清孔過(guò)程中要降低泥漿比重，孔內(nèi)壓力減小，如果處理不當(dāng)，就有可能發(fā)生塌孔，因此不論是采用換漿法、掏渣法還是吸泥法，都要注意：①清孔時(shí)要及時(shí)向孔內(nèi)注入清水或純泥漿，保持孔內(nèi)水頭高度。②孔內(nèi)沉渣厚度設(shè)計(jì)時(shí)均有規(guī)定，但嚴(yán)禁用加深孔深來(lái)代替清孔。

6 鋼筋籠制作及安放

鋼筋籠制作時(shí)，在每節(jié)兩端和中問(wèn)設(shè)置胎具，保證主筋位置和直順度；每隔3一4m設(shè)十字形鋼筋支攪，以防骨架吊裝過(guò)程中變形；此外在骨架外每隔2m，對(duì)稱(chēng)焊接鋼筋耳環(huán)用以確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度?，F(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)應(yīng)將鋼筋籠中心對(duì)準(zhǔn)樁位中心緩慢下放，防止骨回碰撞孔壁導(dǎo)致塌孔。上、下節(jié)鋼筋骨架的軸線(xiàn)應(yīng)吻合，嚴(yán)禁焊接后形成折線(xiàn)，可以用吊線(xiàn)砣觀測(cè)控制。

鋼筋籠安放好后要牢固定位，并采取具體措施防止在灌注混凝土的過(guò)程中下落或被混凝土頂托上升。鋼筋籠內(nèi)所有支撐、扁擔(dān)等在安放好后必須全部拆除，防止掛導(dǎo)管。

7 安放導(dǎo)管

導(dǎo)管應(yīng)先在陸地拼裝、編號(hào)，并做好水密試驗(yàn)后使用。導(dǎo)管底口置于距孔底約0.5m左右，上口可根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)徑安放一個(gè)厚泡沫板做成的隔水栓(隔水栓在砍球或拔球成功后會(huì)浮出水面)。儲(chǔ)料斗的容積應(yīng)滿(mǎn)足首批混凝土灌柱后，導(dǎo)管底口的埋深不小于1.0m。

8 水下混凝土灌注

灌注前再次對(duì)鋼筋籠、導(dǎo)管底口至孔底距離、孔深、孔底沉渣厚度等情況檢查，如不符合要求，應(yīng)處理合格后方可開(kāi)始灌注。灌注開(kāi)始后要連續(xù)不斷地進(jìn)行，直至完成，中途任何原因中斷灌注，時(shí)間都不得超過(guò)30min。

灌注時(shí)可采用“砍球”或“拔球”的方法，當(dāng)儲(chǔ)料斗內(nèi)的混凝土足夠滿(mǎn)足首批混凝土灌注的導(dǎo)管埋深要求，并且運(yùn)輸車(chē)及拌和機(jī)內(nèi)均儲(chǔ)滿(mǎn)混凝土后，即可砍球或拔球澆灌。澆灌后立即用測(cè)繩測(cè)量混凝土面的高度并據(jù)此計(jì)算導(dǎo)管埋深，確認(rèn)砍球(或拔球)成功后，繼續(xù)進(jìn)行澆注。

灌注中要選定專(zhuān)人測(cè)量并記錄每盤(pán)混凝土灌注后混凝土高度、導(dǎo)管埋深、拆卸導(dǎo)管的編號(hào)、長(zhǎng)度等。任何時(shí)候?qū)Ч艿穆裆畈坏眯∮?.0 m，一般為2一4m，埋深太大容易導(dǎo)致拔不出導(dǎo)管。要嚴(yán)防誤測(cè)、粗心大意或計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致混凝土“洗澡”造成斷樁，這樣的例子時(shí)有發(fā)生。

在混凝土面接近鋼筋籠底部時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)保持較大的埋深，放慢澆注速度，待混凝土面高于鋼筋籠底部3一4m時(shí)，提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管底進(jìn)入鋼筋籠內(nèi)1一2m，恢復(fù)正常澆注速度，這樣可以避免混凝土將鋼筋籠頂托上浮。灌注時(shí)，有時(shí)也會(huì)發(fā)生導(dǎo)管由于負(fù)摩擦力的作用上浮的現(xiàn)象，極易導(dǎo)致混凝土“洗澡”造成斷樁，可以采取導(dǎo)管加壓、加大埋深、放慢澆注速度等措施。灌注高程應(yīng)高出樁頂設(shè)計(jì)高程1.0m左右，以便清除浮漿和消除測(cè)量誤差，務(wù)必注意不要因?yàn)檎`測(cè)而造成短樁。

篇7

關(guān)鍵詞：建筑施工施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

前言

靜力壓樁施工法早在20世紀(jì)60年代在上海開(kāi)始研究應(yīng)用，到20世紀(jì)80年代，隨著壓樁機(jī)械的發(fā)展和環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)進(jìn)一步得到推廣，到到20世紀(jì)90年代，壓樁機(jī)實(shí)現(xiàn)了系列化，既可施壓預(yù)制方樁，也可施壓預(yù)應(yīng)力管樁，目前在全國(guó)許多城市得到了廣泛應(yīng)用。

一、某工程簡(jiǎn)介

某工程地上十五層，地下一層，建筑高度52.2m，建筑面積為16400m2，建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型:一類(lèi)高層建筑，現(xiàn)澆框剪、框架結(jié)構(gòu)。

本工程地質(zhì)情況:①人工填土層平均厚4.4m；②沖積土層平均厚11m；③殘積土層均厚6.5m；④基巖均厚23.1m，頂面埋深16.1-26.95m。

樁基工程安全等級(jí)為一級(jí)，其采用靜壓PHCΦ500mm預(yù)應(yīng)力C80管樁，管壁厚125mm，單樁設(shè)計(jì)承載力: 抗撥1000KN，抗壓2000KN。樁端持力層為基巖的全風(fēng)化巖層，樁長(zhǎng)為18至25m。樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高為-6.5m，局部達(dá)-7.5m，工程樁總數(shù)213根。

二、靜壓樁施工過(guò)程

(一)施工準(zhǔn)備

1、對(duì)施工場(chǎng)地要求：場(chǎng)地地耐力應(yīng)不小于140KN/m2，坡度不宜大于1%。當(dāng)樁機(jī)在上坡時(shí)，坡度應(yīng)控制在10%左右，上坡時(shí)卸掉樁機(jī)配置。樁機(jī)最小工作半徑：樁位中心距周邊建筑物應(yīng)大于1/2壓樁機(jī)寬度+1.0m，且對(duì)建筑物應(yīng)配備相應(yīng)的保護(hù)措施。

2、管樁堆放和管樁進(jìn)場(chǎng)前應(yīng)有出廠合格證以及管樁的檢驗(yàn)報(bào)告。堆放時(shí)應(yīng)選擇在堅(jiān)實(shí)、平整的場(chǎng)地，以防不均勻沉降造成損樁，并采取可靠的防滾措施。

3、樁位測(cè)量定位根據(jù)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行放樣，將軸線(xiàn)控制點(diǎn)引出6至8m，做好測(cè)量控制網(wǎng)。

(二)壓樁技術(shù)

1、樁機(jī)的就位：樁機(jī)移至樁位置，將樁機(jī)調(diào)平，使夾持器的中心對(duì)正樁位中心。

2、管樁的就位：當(dāng)管樁下放至地面10cm處停車(chē)，夾持器把管樁夾緊，吊車(chē)的吊鉤放松。夾樁的壓力不大于5Mpa，并應(yīng)逐次加壓。管樁對(duì)中方法:將鋼筋制成的Φ500mm的模具放置在地面上，模具的中心對(duì)樁位中心，而管樁周邊與模具的周邊對(duì)齊。

3、壓樁

A、壓好第1節(jié)樁是保證整根壓樁質(zhì)量的關(guān)鍵，定位和垂直度應(yīng)嚴(yán)格控制，壓入時(shí)，先應(yīng)根據(jù)機(jī)上水平儀調(diào)平機(jī)臺(tái)， 同時(shí)須在樁機(jī)的正面和側(cè)面分別設(shè)經(jīng)緯儀或吊線(xiàn)錘，監(jiān)控下樁垂直度， 樁身垂直度偏差不宜大于0.5%，壓樁速度不得大于2M/min。

B、合理的調(diào)節(jié)管節(jié)的長(zhǎng)度，盡量避免在接樁過(guò)程中樁尖處于或臨近硬持力層，管樁接頭數(shù)不宜超過(guò)三個(gè)。

C、因?yàn)槿L(fēng)化巖面起伏的變化大，所以容易造成管樁終壓后樁長(zhǎng)不一，有砍樁與超送，露出地面的管樁應(yīng)及時(shí)截樁，截至地面以下300至500mm，以免樁機(jī)行走時(shí)損壞管樁。

D、要求現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作者對(duì)壓樁過(guò)程進(jìn)行全程測(cè)點(diǎn)測(cè)量。

E、在壓樁過(guò)程中通常會(huì)遇到突況，如遇以下情況時(shí)應(yīng)暫停壓樁，并及時(shí)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)等有關(guān)人員研究處理：①樁身混凝土出現(xiàn)破碎及剝落現(xiàn)象；②壓力值突然下降，沉降量突然增大現(xiàn)象；③樁身突然傾斜、跑位，樁周涌水現(xiàn)象；④地面明顯隆起，鄰樁上浮或位移過(guò)大現(xiàn)象；⑤按設(shè)計(jì)圖上要求的樁長(zhǎng)壓樁，壓樁力未達(dá)到設(shè)計(jì)值；⑥單樁承載力已滿(mǎn)足設(shè)計(jì)值，壓樁長(zhǎng)度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4、接樁

本工程的樁接頭采用CO2體保護(hù)焊，依靠焊比和焊件之間產(chǎn)生電弧來(lái)熔化金屬進(jìn)行焊接，以CO2氣體在電弧周?chē)斐删植康谋Ｗo(hù)層，以防止有害氣體的侵入，保證焊接過(guò)程的穩(wěn)定性，從而獲得高質(zhì)量的焊縫。

A、需接樁時(shí)，其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.8～1.0m，便于接樁焊接操作，上下節(jié)樁段錯(cuò)位偏差不應(yīng)大于2mm。

B、管樁對(duì)接前，上下端板表面應(yīng)用鐵刷子清刷干凈，坡口處應(yīng)刷至露出金屬光澤。

C、管樁接樁一般為“U”形坡口，可采用JM-56型的Φ2焊絲。

D、焊接層數(shù)不得小于3層，內(nèi)層焊渣必須清理干凈后方能焊外層，焊縫應(yīng)飽滿(mǎn)連續(xù)。每道焊接接頭必須超前引弧以免產(chǎn)生缺陷，根部必須焊透。

E、盡可能縮小接樁時(shí)間，焊好的樁接頭應(yīng)自然冷卻后才可繼續(xù)壓樁，自然冷卻時(shí)間不宜少于 8min，嚴(yán)禁用水冷卻或焊好后立即施壓。

5、送樁

本工程送樁長(zhǎng)度為0.5～4.5m， 當(dāng)樁頂壓至接近地面需要送樁時(shí)， 應(yīng)測(cè)量出樁垂直度并檢查樁頂質(zhì)量、合格后立即送樁。送樁器的中心與管樁中心線(xiàn)應(yīng)吻合一致。

6、終壓

正式壓樁前，分別對(duì)不同的樁型進(jìn)行試壓樁，確定壓樁的終壓技術(shù)參數(shù)為:以壓樁力為主要控制指標(biāo)， 有效樁長(zhǎng)為參考參數(shù)。當(dāng)有效樁長(zhǎng)小于20m時(shí)的終壓值取18Mpa，當(dāng)有效長(zhǎng)小于15m時(shí)，取終壓值19Mpa，滿(mǎn)壓不再貫入后復(fù)壓3次，間隔5min，每次持荷10s，總沉降量不超過(guò) 10mm。

7、截樁

樁頭截除采用鋸樁器截?cái)啵么箦N敲擊或強(qiáng)行扳拉截樁。樁頂標(biāo)高偏差不得大于2cm。電動(dòng)切割機(jī)通過(guò)螺栓連接固定在抱箍上，通過(guò)手柄，進(jìn)行割樁工作，割樁時(shí)需加水，操作時(shí)需要換幾個(gè)方向。

三、施工過(guò)程中質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

1、對(duì)管樁的進(jìn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收工作進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。管樁的吊運(yùn)應(yīng)輕吊輕放、避免劇烈碰撞，進(jìn)場(chǎng)的管樁應(yīng)分類(lèi)堆放整齊，墊木不可體用用有棱角的金屬構(gòu)件，應(yīng)該用耐壓的枕木。另外需要注意的是當(dāng)堆放管樁的高度不超過(guò)兩層時(shí)，可以拖拽取樁，但拖地端應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如廢輪胎等彈性材料進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)管樁堆放高度超過(guò)兩層時(shí)，應(yīng)用吊機(jī)取樁、嚴(yán)禁拖樁。

2、在壓樁施工過(guò)程中，應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)ㄖ镆约皣鷫M(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，并做好相應(yīng)的記錄。

3、在對(duì)群樁承臺(tái)壓樁過(guò)程中，應(yīng)考慮擠土效應(yīng)的影響。一般靜壓樁的樁位復(fù)核在土方開(kāi)挖后進(jìn)行的，在土方開(kāi)挖施工的過(guò)程中應(yīng)注意樁的成品保護(hù)，此時(shí)就應(yīng)該考慮土體反彈，土方開(kāi)挖宜在壓樁后的兩周后進(jìn)行，應(yīng)采取分層均勻開(kāi)挖，每次開(kāi)挖的深度應(yīng)視土質(zhì)情況確定，粘土質(zhì)土一般控制開(kāi)挖深度為1.5～2.5m，淤泥質(zhì)土的開(kāi)挖深度一般控制在0.5～1.5m，土方開(kāi)挖時(shí)采取了由四周分層均勻開(kāi)挖，樁間較密的土方采用小型反鏟開(kāi)挖，則土層中的擠土應(yīng)力被均勻地釋放。

4、根據(jù)地質(zhì)報(bào)告結(jié)果表明：本工程的地質(zhì)中孤石較多，所以應(yīng)對(duì)有孤石樁位采取補(bǔ)勘措施，探明孤石的位置、大小，因本工程孤石埋藏較淺，對(duì)小孤石可采取用送樁器進(jìn)行排擠引孔，體積大的先用挖土機(jī)清除。

5、根據(jù)地質(zhì)報(bào)告和實(shí)際情況確定配樁計(jì)劃，并考慮同一承臺(tái)的樁接頭位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。

6、當(dāng)?shù)谝还?jié)樁入土垂直度偏差范圍應(yīng)控制在0.5%內(nèi)，樁身垂直度偏差范圍小于1%。

7、終壓值由設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試樁情況及工程地質(zhì)勘探報(bào)告等確定，一般磨擦樁以樁長(zhǎng)為控制條件:①大于20m的端承磨擦樁以樁長(zhǎng)為主，終壓對(duì)照；②對(duì)于15～20m長(zhǎng)的樁，密實(shí)砂土持力層時(shí)，應(yīng)以終壓力達(dá)2.0～2.5倍的設(shè)計(jì)荷載為終壓控制條件，穩(wěn)壓不少于3次；③對(duì)于長(zhǎng)度小15m樁，粘土持力層時(shí)，應(yīng)以終壓力為終壓控制條件。

篇8

關(guān)鍵詞:建筑電氣；安裝工程；防治措施

中圖分類(lèi)號(hào)：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

建筑電氣施工是工程建設(shè)的重要組成部分，施工人員能否按設(shè)計(jì)圖紙、規(guī)范施工，關(guān)系到整個(gè)工程能否高質(zhì)量、高效率展開(kāi)，也直接影響到用戶(hù)的使用安全。本文對(duì)建筑電氣施工中容易出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行探討，并提出了相應(yīng)的防治措施。

1 防雷接地

1.1 防雷接地系統(tǒng)

問(wèn)題：接地體采用搭接焊時(shí)，焊接長(zhǎng)度不足；接地干線(xiàn)與接地網(wǎng)連接數(shù)目少；利用混凝土柱內(nèi)鋼筋做引下線(xiàn)時(shí)，主筋數(shù)量不足；女兒墻上避雷帶支持卡子固定不牢。

防治措施：（1）搭接焊時(shí)，鍍鋅扁鋼不小于其寬度的兩倍，三面施焊。鍍鋅圓鋼焊接長(zhǎng)度為其直徑的六倍，雙面施焊（當(dāng)直徑不同時(shí)，搭接長(zhǎng)度以直徑大的為準(zhǔn)）；（2）接地干線(xiàn)至少應(yīng)在不同的兩點(diǎn)與接地網(wǎng)連接；（3）根據(jù)主筋的規(guī)格確定用做引下線(xiàn)鋼筋的數(shù)量，引下線(xiàn)之間應(yīng)用圓鋼彎成U形進(jìn)行焊接；（4）女兒墻上設(shè)支持卡子應(yīng)預(yù)留洞，埋設(shè)支持卡子用混凝土筑牢，不能將圓鋼用錘子打入。

1.2 建筑物等電位聯(lián)結(jié)

問(wèn)題：（1）浴室（衛(wèi)生間）局部等電位聯(lián)結(jié)線(xiàn)使用扁鋼敷設(shè)；（2）低壓配電系統(tǒng)接地形式為T(mén)N-C-S時(shí)，沒(méi)有在電源總進(jìn)線(xiàn)處做重復(fù)接地；防治措施：（1）LEB線(xiàn)應(yīng)采用不小于4mm2銅導(dǎo)線(xiàn)在地面或墻內(nèi)穿絕緣導(dǎo)管暗敷設(shè)；（2）電源總進(jìn)線(xiàn)處做重復(fù)接地，并與防雷接地共用接地裝置，且接地電阻應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2 電線(xiàn)管路敷設(shè)

2.1 管線(xiàn)敷設(shè)

問(wèn)題：（1）管子入盒時(shí)，不進(jìn)行固定，不帶護(hù)口；（2）暗配在混凝土中的管子，拆模時(shí)外露；（3）JDG導(dǎo)管連接時(shí)，使用普通扳手，未抹導(dǎo)電膏。管子切斷后，管口處有毛刺；（4）導(dǎo)線(xiàn)連接處的焊錫不飽滿(mǎn)，出現(xiàn)虛焊、夾渣等現(xiàn)象。

防治措施：（1）管與盒螺紋連接時(shí)，必須用鎖緊螺母和護(hù)圈帽固定，焊接連接時(shí)應(yīng)用塑料內(nèi)護(hù)口保護(hù)電纜絕緣層；（2）暗配在混凝土中的管路，應(yīng)將導(dǎo)管敷設(shè)在底筋上面，使管路與混凝土表面距離不小于15mm；（3）JDG導(dǎo)管連接時(shí)應(yīng)使用專(zhuān)用的緊定扳手，操作時(shí)用力均勻，以免施加的側(cè)向作用力使緊定螺釘擰緊前“脖頸”處被擰斷，且接口處應(yīng)涂導(dǎo)電膏。管子切斷后，斷口處平面應(yīng)與管軸線(xiàn)垂直，管口應(yīng)銼平、刮光，使管口整齊光滑。（4）涮錫時(shí)焊錫的溫度應(yīng)適當(dāng)，涮錫要均勻，操作后及時(shí)擦去多余焊劑，保持接頭部分清潔。

2.2 橋架、線(xiàn)槽安裝

問(wèn)題：（1）金屬橋架及支架未可靠接地；（2）橋架、線(xiàn)槽內(nèi)敷設(shè)的電線(xiàn)電纜沒(méi)有設(shè)標(biāo)志牌；（3）橋架、線(xiàn)槽穿過(guò)建筑物變形縫時(shí)未做

處理。

防治措施：（1）金屬橋架、線(xiàn)槽不能做設(shè)備的接地導(dǎo)體，設(shè)計(jì)無(wú)要求時(shí)，全長(zhǎng)不少于2處與接地或接零干線(xiàn)連接。非鍍鋅橋架的跨接地線(xiàn)最小截面積應(yīng)是不小于4mm2的銅芯導(dǎo)線(xiàn)；（2）橋架、線(xiàn)槽內(nèi)的電線(xiàn)電纜應(yīng)按回路編號(hào)，分段綁扎，在首末端和拐彎處設(shè)標(biāo)志牌；（3）橋架、線(xiàn)槽穿過(guò)變形縫處應(yīng)斷開(kāi)，兩端固定，內(nèi)部電線(xiàn)電纜留有補(bǔ)償余量。

3 配電箱安裝

問(wèn)題：（1）箱體穩(wěn)注后周邊縫隙過(guò)大，箱內(nèi)雜物多；（2）箱體用電、氣焊開(kāi)長(zhǎng)孔，箱內(nèi)壁焊點(diǎn)銹蝕；（3）多根導(dǎo)線(xiàn)疊加壓接在同一個(gè)接線(xiàn)端子上，零線(xiàn)和接地線(xiàn)混用；（4）箱內(nèi)元件標(biāo)注不明，無(wú)法知其用途和功能。

防治措施：（1） 箱體安裝時(shí)應(yīng)同土建密切配合，出現(xiàn)縫隙后，用水泥砂漿將箱、管注實(shí)，并及時(shí)清理箱內(nèi)外雜物、砂漿，保持箱內(nèi)外干凈整潔；（2）箱體訂貨時(shí)，向配電箱廠家提出要求，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙生產(chǎn)，箱體的“敲落孔”要與進(jìn)線(xiàn)管相匹配。施工中如有變化，應(yīng)用機(jī)械開(kāi)孔或送回廠家處理。箱內(nèi)銹蝕部分及時(shí)補(bǔ)刷防銹漆；（3）同一接線(xiàn)端子上導(dǎo)線(xiàn)連接不多于2根，如確需多根導(dǎo)線(xiàn)同時(shí)壓在一個(gè)端子上,應(yīng)使用接線(xiàn)鼻子壓接。零線(xiàn)為淡藍(lán)色，接地線(xiàn)為黃、綠相間雙色，嚴(yán)禁混用或作為其它導(dǎo)線(xiàn)使用；（4）配電箱安裝完畢后應(yīng)標(biāo)注好開(kāi)關(guān)、儀表等元件用途，各回路編號(hào)齊全。

4 燈具安裝,照明

問(wèn)題：（1）燈具安裝位置與設(shè)計(jì)不符，成排照明燈具水平度、垂直度偏差較大；（2）吊鏈日光燈的吊鏈選用不當(dāng)，鏈條不平行；（3）燈具安裝高度不滿(mǎn)足接地或接零保護(hù)要求。開(kāi)關(guān)及插座面板安裝的不夠平整，和建筑物表面之間存在著縫隙，開(kāi)關(guān)無(wú)法將相線(xiàn)斷開(kāi)。插座的相線(xiàn)、零線(xiàn)、地線(xiàn)間的接線(xiàn)十分的混亂，部分三孔插座沒(méi)有接地線(xiàn)。螺口燈頭接線(xiàn)不夠準(zhǔn)確，軟線(xiàn)吊燈燈頭線(xiàn)的長(zhǎng)度不夠，將絞織線(xiàn)作為吊線(xiàn)，沒(méi)有設(shè)置保險(xiǎn)扣或者保險(xiǎn)扣太小難以發(fā)揮有效的作用

防治措施：（1）按照設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確定位燈線(xiàn)盒的預(yù)埋位置，及時(shí)糾正偏差。成排照明燈具應(yīng)統(tǒng)一彈線(xiàn)定位、開(kāi)孔，確保橫平豎直；（2）帶罩或雙管日光燈及單管無(wú)罩日光燈，鏈長(zhǎng)大于1m時(shí)應(yīng)選用鐵吊鏈。吊鏈應(yīng)相互平行，燈線(xiàn)不應(yīng)受拉力，且宜與吊鏈編叉在一起；（3）在危險(xiǎn)性較大的場(chǎng)所，燈具安裝高度低于2.4m，電源電壓高于36V的金屬燈具外殼，必須使用燈具專(zhuān)用的接地螺栓做好接地、接零保護(hù)，并加墊圈和彈簧墊圈壓緊。

相當(dāng)一部分建筑在安裝照明工具時(shí)都存在著嚴(yán)重的偏位現(xiàn)象，成排燈具的直線(xiàn)度與水平度存在著較大的偏差，造成這些現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是由于預(yù)埋燈盒過(guò)程中位置不夠準(zhǔn)確，實(shí)際安裝時(shí)也未制定一套有效的解決措施，所以，在對(duì)照明工具進(jìn)行安裝前，應(yīng)明確中心點(diǎn)，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)存在的偏差并采取有效的措施將其解決，根據(jù)施工規(guī)范要求進(jìn)行有效的控制，施工過(guò)程中可以拉線(xiàn)定位，從而將照明器具的縱向、橫向以及斜向放到一條直線(xiàn)上。此外，對(duì)于特殊地區(qū)的照明器具無(wú)論在型號(hào)、規(guī)格還是在位置與高度方面都應(yīng)與規(guī)范要求相符，比如在衛(wèi)生間、廚房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用防水燈，如果超過(guò)地面兩米以上，它的金屬外殼應(yīng)進(jìn)行保護(hù)接地，同時(shí)還要配備專(zhuān)門(mén)的接地螺栓。采用螺口燈頭時(shí)，如果相線(xiàn)沒(méi)有與螺口燈頭中間的端子進(jìn)行連接，而接在端子上的是零線(xiàn)，那么，就會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

5 開(kāi)關(guān)、插座及面板安裝

問(wèn)題：（1）插座的中性線(xiàn)與保護(hù)線(xiàn)接反，開(kāi)關(guān)中拱頭接線(xiàn)，造成串接連接；（2）暗裝開(kāi)關(guān)或插座標(biāo)高不一致，面板與墻面間有縫隙；（3）同一場(chǎng)所使用不同類(lèi)型插座時(shí)無(wú)明顯標(biāo)志；

防治措施：（1）要求操作者熟悉規(guī)范，掌握接線(xiàn)要求，施工中加強(qiáng)監(jiān)督檢查；（2）預(yù)埋接線(xiàn)盒時(shí)，與土建專(zhuān)業(yè)密切配合，準(zhǔn)確定位接線(xiàn)盒位置。面板應(yīng)緊貼墻面，四周無(wú)縫隙，安裝牢固，表面光滑整潔，無(wú)碎裂、劃傷，裝飾帽齊全；（3）當(dāng)交流、直流或不同電壓等級(jí)插座安裝于同一場(chǎng)所時(shí)，應(yīng)有明顯區(qū)別，必須選用不同結(jié)構(gòu)、不同規(guī)格及不能互換的插座。配套插頭應(yīng)按交流、直流或不同電壓等級(jí)區(qū)別使用。

6 結(jié)束語(yǔ)

建筑電氣施工質(zhì)量的提高離不開(kāi)工程建設(shè)各環(huán)節(jié)的管理。前期招投標(biāo)時(shí)，建設(shè)單位要嚴(yán)格把關(guān)，選擇有實(shí)力、技術(shù)好的隊(duì)伍入圍?，F(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)管理人員施工前要認(rèn)真熟悉圖紙，做好技術(shù)交底，對(duì)進(jìn)場(chǎng)設(shè)備、材料認(rèn)真檢查。各級(jí)管理人員要按設(shè)計(jì)要求和專(zhuān)業(yè)規(guī)范對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督，把全過(guò)程質(zhì)量控制落實(shí)到工程建設(shè)中。

參考文獻(xiàn)：

[1]章迎爾 主編.建筑裝飾施工.同濟(jì)大學(xué)出版社，2010 年 04 月.

篇9

關(guān)鍵詞：規(guī)劃驗(yàn)收；竣工測(cè)量；質(zhì)量控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TU984文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

引言

城市工程規(guī)劃驗(yàn)收是規(guī)劃監(jiān)督檢查的一項(xiàng)重要工作，是規(guī)劃管理審批的延伸。該工作的目的是對(duì)竣工建筑的規(guī)劃要素進(jìn)行檢查，確保規(guī)劃管理得以實(shí)施?？⒐y(cè)量為建筑工程規(guī)劃驗(yàn)收提供客觀、準(zhǔn)確的現(xiàn)勢(shì)資料，直接影響城市規(guī)劃管理部門(mén)的決策，關(guān)乎建設(shè)單位的利益。因此，研究竣工測(cè)量質(zhì)量控制以及精度分析十分必要。

1 竣工測(cè)量簡(jiǎn)介

1.1竣工測(cè)量

經(jīng)審批的建(構(gòu)) 筑物，竣工后要準(zhǔn)確測(cè)量其形狀、平面位置、高度、與周邊建筑物及規(guī)劃界線(xiàn)的關(guān)系等，得到現(xiàn)狀圖。在現(xiàn)狀圖基礎(chǔ)上，疊加規(guī)劃控制指標(biāo)線(xiàn)，分析竣工建筑物與周?chē)匚锏乃闹陵P(guān)系、土地使用及規(guī)劃控制的符合情況。竣工測(cè)量報(bào)告是竣工驗(yàn)收審核的重要依據(jù)，為規(guī)劃管理部門(mén)提供反映建筑工程結(jié)構(gòu)、四至尺寸、室內(nèi)( 外) 地坪標(biāo)高、道路、綠化、用地范圍等需要規(guī)劃驗(yàn)收的內(nèi)容。

1.2 竣工測(cè)量復(fù)核

規(guī)劃管理部門(mén)將竣工測(cè)量成果與規(guī)劃成果進(jìn)行核實(shí)，對(duì)不相符的內(nèi)容如項(xiàng)目移位、超面積建設(shè)、不按設(shè)計(jì)圖紙施工等違規(guī)行為進(jìn)行實(shí)地核實(shí)，確定不符后，進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)管處理。核對(duì)工作由測(cè)繪人員完成，復(fù)核結(jié)論以報(bào)告及圖表形式給出。復(fù)核報(bào)告應(yīng)記錄實(shí)地測(cè)量與審批有出入的內(nèi)容，方便規(guī)劃部門(mén)進(jìn)行驗(yàn)收。

2 測(cè)量精度的質(zhì)量控制

2.1竣工測(cè)量的精度之所以重要，是因?yàn)闇y(cè)量的結(jié)果不僅對(duì)工程本身的質(zhì)量有影響，還對(duì)其作為城市規(guī)劃工程項(xiàng)目的一部分發(fā)揮著重要作用?？刂瓶⒐y(cè)量的結(jié)果精度，是做好測(cè)量質(zhì)量管理的一個(gè)重要方面，一般來(lái)講，其質(zhì)量控制依據(jù)主要是《城市測(cè)量規(guī)范》和《工程測(cè)量規(guī)范》，但是由于城市建筑有著非常強(qiáng)的城市規(guī)劃性和地域性的特點(diǎn)，我們?cè)诳⒐y(cè)量的過(guò)程中，還要參照當(dāng)?shù)氐氖幸?guī)劃局對(duì)于建筑測(cè)繪工作提出的具體要求。對(duì)于竣工測(cè)量的質(zhì)量的最低要求是使其能夠?yàn)槌鞘幸?guī)劃、城市建設(shè)和城市管理提供所需的基礎(chǔ)地形圖和規(guī)劃管理信息。

2.2 精度控制的質(zhì)量要求（在1∶500 比例尺的情況下）根據(jù)我國(guó)的《城市測(cè)量規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，一般情況下的城市建筑工程在測(cè)量后所繪制的地形圖中各種地標(biāo)和物體的位置實(shí)際差異，不得大于25cm，相鄰兩個(gè)地標(biāo)或者物體的實(shí)際位置不得大于20cm。為了滿(mǎn)足該精度標(biāo)準(zhǔn)，我們首先要根據(jù)工程的實(shí)際情況選擇合適的測(cè)量精度，測(cè)量精度過(guò)高雖然能夠得到較準(zhǔn)確的測(cè)量精度，但是其投入的不必要成本也會(huì)隨之增加，而測(cè)量精度過(guò)低則無(wú)法達(dá)到上述精度要求。所以，通過(guò)不斷的總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為在測(cè)量前根據(jù)測(cè)量中涉及到的地標(biāo)和物體的重要程度對(duì)其分類(lèi)，可以有效的解決這個(gè)問(wèn)題。例如，在測(cè)量前，根據(jù)建筑工程的組成部件的重要性的差異將其地標(biāo)和物件分為：主要建筑物、次要建筑物和配套設(shè)施三類(lèi)，然后對(duì)竣工驗(yàn)收的主體，也就是主要建筑物提高測(cè)量精度，1：500 比例尺下應(yīng)該為圖上±0.1mm、實(shí)地為±5cm；而對(duì)于相對(duì)最不重要的建筑物的配套設(shè)施，采取相對(duì)低精度的測(cè)量，即滿(mǎn)足基本測(cè)量要求；對(duì)于重要程度居中的次要建筑物其測(cè)量精度的選擇也居中。

3 影響精度的干擾因素

隨著科技的發(fā)展，目前我國(guó)的建筑工程竣工測(cè)量工作中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了用數(shù)字測(cè)量代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工測(cè)量的轉(zhuǎn)變，所以，測(cè)量精度不會(huì)受到處理過(guò)程的影響，其干擾因素主要是數(shù)據(jù)采集儀器的選擇和測(cè)量工作的外業(yè)作業(yè)水平。

3.1 測(cè)量精度分析

3.1.1 控制點(diǎn)精度分析

GPS 控制網(wǎng)：一般情況下，在進(jìn)行城市建筑工程的竣工測(cè)量時(shí)，多采用GPS 技術(shù)布設(shè)測(cè)圖控制網(wǎng)，其在操作中可以省掉網(wǎng)點(diǎn)之間的連接環(huán)節(jié)，直接同國(guó)家控制點(diǎn)達(dá)到聯(lián)測(cè)，可以大大的提高測(cè)量效率。另外，GPS 控制網(wǎng)對(duì)于待測(cè)建筑沒(méi)有邊長(zhǎng)和形狀方面的限制，適用于工程外觀較為復(fù)雜的建筑物，可以避免在測(cè)量過(guò)程中遺漏邊緣地區(qū)，形成測(cè)量死角。實(shí)踐中，筆者所在工程項(xiàng)目采用的是三等GPS 技術(shù)作首級(jí)控制和加密測(cè)量，并利用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)RTK 完成了三級(jí)導(dǎo)線(xiàn)的測(cè)量任務(wù)，結(jié)果證明，該組合形式的各個(gè)控制點(diǎn)之間的位置誤差不超過(guò)兩厘米，滿(mǎn)足測(cè)量精度的要求。

GPS 儀器：為了配合GPS 控制網(wǎng)的布設(shè)，儀器的選擇也是非常重要的，RTK 測(cè)量?jī)x作為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息的反饋儀器是必不可少的，除此之外，為了彌補(bǔ)其易受信號(hào)干擾和建筑物遮擋的缺陷，可以選擇1 臺(tái)徠卡TCR1202 全站儀作為搭配。實(shí)踐證明，這種形式所得到的測(cè)量結(jié)果最大誤差為四厘米，符合精度要求。

淺議GPS 誤差來(lái)源：GPS 測(cè)量誤差按其生產(chǎn)源可分三個(gè)部分，首先，GPS 信號(hào)的自身誤差((星歷誤差和SA，AS 影響)；其次，GPS 信號(hào)的傳輸誤差(太陽(yáng)光壓、電離層延遲、對(duì)流層延遲、多路徑傳播和由它們影響或其他原因產(chǎn)生的周跳)；再次，GPS 接收機(jī)的誤差(鐘誤差、通道間的偏差、鎖相環(huán)延、碼跟蹤環(huán)偏差、天線(xiàn)相位中心偏差等)。在作業(yè)過(guò)程中，在GPS 接收機(jī)滿(mǎn)足作業(yè)精度要求的情況下，測(cè)量的主要誤差源是多路徑誤差、周跳和點(diǎn)位的對(duì)中誤差。作業(yè)中應(yīng)盡量避免它們的發(fā)生并減少其誤差，每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量三次以上，取平均值來(lái)減小誤差。

3.1.2 碎部點(diǎn)精度分析

上文中提到，在測(cè)量的過(guò)程中需要用到一臺(tái)徠卡全站儀，目前市面是上的徠卡全站儀的型號(hào)主要有TCR1202，TCR802，TCR702 等，現(xiàn)分析我們案例中使用的徠卡TCR1202，其精度為：測(cè)角標(biāo)稱(chēng)精度為±2″，測(cè)距標(biāo)稱(chēng)精度為±（2mm+2ppm*D)，最大測(cè)程為3000m。而碎部測(cè)量精度同測(cè)距誤差及測(cè)角誤差有關(guān)系，由此碎部點(diǎn)位的中誤差會(huì)隨距離的變化情況而變化。

因此，為保證碎部點(diǎn)的精度，在儀器誤差一定的情況下可通過(guò)控制測(cè)量碎部點(diǎn)的距離來(lái)控制其測(cè)量精度。

3.2 提高外業(yè)作業(yè)水平

通過(guò)上文的分析，筆者認(rèn)為可以通過(guò)以下措施，來(lái)減少誤差，提高測(cè)量精度：首先，要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)站次數(shù)，通常連續(xù)轉(zhuǎn)站不得超過(guò)3 次。

其次，碎部測(cè)量棱鏡一定要到位，因?yàn)橐话憷忡R后部有螺旋結(jié)果，幾乎不可能將棱鏡立到位，也不可能直接將棱鏡的中心位置放置于房屋的角點(diǎn)，通常將棱鏡靠在房屋的角點(diǎn)上，這時(shí)采集到的坐標(biāo)實(shí)際上是棱鏡中心坐標(biāo)，而非房屋角點(diǎn)坐標(biāo)。一般情況下，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，棱鏡的后背位置置于房屋角點(diǎn)時(shí)棱鏡是朝向儀器方向的，但是也有很多時(shí)候情況卻不這樣。這時(shí)，就不能把棱鏡看作一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，因?yàn)樗哂幸欢ǖ捏w積，這時(shí)，瞄準(zhǔn)棱鏡中心測(cè)出的坐標(biāo)將不是房屋角點(diǎn)的坐標(biāo)，需要采用角度偏心觀測(cè)。

再次，對(duì)稱(chēng)邊長(zhǎng)度實(shí)地丈量不一致問(wèn)題。在進(jìn)行房屋實(shí)地勘測(cè)時(shí)，有可能出現(xiàn)前后墻、左右山墻的現(xiàn)象，或者在施工圖中本應(yīng)對(duì)稱(chēng)相等的邊出現(xiàn)不相等的情況，這就使得房屋變成了不規(guī)則的多邊形。這時(shí)就需要對(duì)勘測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后再進(jìn)行繪圖和面積計(jì)算。對(duì)于誤差在規(guī)定范圍內(nèi)的取其對(duì)稱(chēng)邊的平均值作為邊長(zhǎng)數(shù)據(jù)。對(duì)于誤差超過(guò)限差的邊長(zhǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)檢查是不是測(cè)量不準(zhǔn)確的原因，如果確系不相等的，則根據(jù)勘測(cè)結(jié)果進(jìn)行繪圖或面積計(jì)算。

4竣工測(cè)量應(yīng)注意的問(wèn)題

4.1測(cè)量范圍

竣工測(cè)量時(shí)需測(cè)量與四至位置相關(guān)的地物。竣工建筑物與周邊建筑無(wú)間距要求且周邊有圍墻的，應(yīng)測(cè)繪至圍墻； 無(wú)圍墻的，無(wú)論竣工建筑物與周邊建筑有無(wú)間距要求，都應(yīng)測(cè)至竣工建筑物建設(shè)區(qū)外第一排永久性建筑物為止，周邊沒(méi)有建筑物時(shí)，測(cè)至建設(shè)區(qū)外30米。竣工建筑與周邊建筑有間距要求或退讓關(guān)系的，應(yīng)測(cè)繪至相關(guān)建筑結(jié)束為止； 竣工建筑周邊已建道路，應(yīng)將本次竣工地形測(cè)繪所涉及的圖幅范圍內(nèi)道路測(cè)繪完整。

4.2 統(tǒng)一坐標(biāo)系

建筑工程從征地、設(shè)計(jì)到建設(shè)完成，先后經(jīng)過(guò)多個(gè)部門(mén)的多次測(cè)量工作。由于歷史原因，各部門(mén)采取的坐標(biāo)系統(tǒng)有所不同，而竣工測(cè)量要求將前期成果綜合，因此，在工程建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)該統(tǒng)一坐標(biāo)系。

4.3成果應(yīng)用

城市地形圖一般采取定期更新的方法，竣工測(cè)量?jī)?nèi)容與地形圖修補(bǔ)測(cè)有很大的相關(guān)性，可以使用竣工測(cè)量成果進(jìn)行地形圖更新?？⒐y(cè)量和地形修補(bǔ)測(cè)的用途及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同，一套成果無(wú)法滿(mǎn)足兩者要求。若竣工測(cè)量成果用于地形圖更新，應(yīng)在竣工測(cè)量技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)中涵蓋地形圖更新的技術(shù)要求，外業(yè)數(shù)據(jù)采集盡可能翔實(shí)，內(nèi)業(yè)成圖時(shí)分別考慮兩者要求，以滿(mǎn)足不同用途的需要。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，竣工驗(yàn)收測(cè)量一般執(zhí)行《城市測(cè)量規(guī)范》《工程測(cè)量規(guī)范》，然而這些規(guī)范并沒(méi)有對(duì)竣工測(cè)量的內(nèi)容、精度等做出明確的規(guī)定，建議有關(guān)部門(mén)盡快編寫(xiě)出臺(tái)相關(guān)規(guī)范，使竣工測(cè)量有據(jù)可依。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及測(cè)繪儀器的發(fā)展，三維竣工測(cè)量已經(jīng)成熟，這樣可以更加直觀地表達(dá)竣工測(cè)量?jī)?nèi)容，成為未來(lái)竣工測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]唐為剛.深度探討城市建筑規(guī)劃竣工測(cè)量實(shí)施方法[J].2011（01）.

[2]張巾卓.建筑工程竣工測(cè)量質(zhì)量控制方式方法研究[J].2009（11）.

篇10

關(guān)鍵詞：深基坑；開(kāi)挖；監(jiān)理

前言

近幾年來(lái)，伴隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，高層及超高層建筑的大量涌現(xiàn)，大開(kāi)挖深基坑工程越來(lái)越普遍，已成為建設(shè)工程中所占投資較大、施工難度與風(fēng)險(xiǎn)較高的工程。深基坑施工一般具有以下特點(diǎn)：基坑面積普遍較大，開(kāi)挖深度較深：工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜；地處城市的工程項(xiàng)目施工場(chǎng)地狹小，基坑周邊緊靠相鄰建筑物；基坑支護(hù)施工中采用的施工工藝種類(lèi)較多等。此外，在深基坑土方開(kāi)挖階段，往往有支護(hù)、降水、土方、工程樁的施工和基坑監(jiān)測(cè)、樁的試驗(yàn)檢測(cè)等多家單位同時(shí)作業(yè)，存在大量的施工安全、質(zhì)量及協(xié)調(diào)問(wèn)題，稍有不慎，就有可能發(fā)生如流砂、管涌、滲漏、支護(hù)支撐體系受損、基坑周?chē)l(fā)生不均勻沉降，甚至基坑整體失穩(wěn)的事故，對(duì)相鄰建筑物、道路、管網(wǎng)等造成危害，影響地下室及主體工程的土建施工，給工程建設(shè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1深基坑支護(hù)施工中存在的問(wèn)題

1.1現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理專(zhuān)業(yè)技術(shù)力量不足,監(jiān)管力度不夠

目前工程監(jiān)理行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，監(jiān)理費(fèi)偏低，監(jiān)理人員待遇不高，抑制了高水平人才的進(jìn)入。除少數(shù)規(guī)模大、實(shí)力強(qiáng)且注重專(zhuān)業(yè)配置的監(jiān)理公司外，大多數(shù)監(jiān)理公司很少配備地質(zhì)及巖土工程方面的專(zhuān)業(yè)人員。因此在實(shí)際施工監(jiān)理中，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)問(wèn)題了解不深或缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工程勘察、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、施工方案中存在的問(wèn)題和施工過(guò)程中出現(xiàn)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等方面的異?，F(xiàn)象，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、做出判斷和處理，也不能提出有針對(duì)性和預(yù)見(jiàn)性的技術(shù)措施，對(duì)施工單位的監(jiān)管力度就難以到位。

1.2建設(shè)單位的重視程度往往不夠

由于建設(shè)單位往往把工程管理的重點(diǎn)安排在主體施工階段，大多缺乏深基坑工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，缺少相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)人員，對(duì)深基坑支護(hù)與開(kāi)挖，工程施工階段的復(fù)雜性及涉及工程安全的風(fēng)險(xiǎn)性、重要性認(rèn)識(shí)不足，重視不夠，片面強(qiáng)調(diào)前期的施工進(jìn)度，力求盡快開(kāi)始主體工程的施工。還有一些建設(shè)單位，片面追求經(jīng)濟(jì)利益，認(rèn)為基坑支護(hù)是臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，投資太多是得不償失，在確定基坑支護(hù)方案和施工招標(biāo)時(shí)，一味壓低工程造價(jià)，從而給施工留下重大的安全、質(zhì)量隱患。

1.3自己設(shè)計(jì)、自己施工、施工單位唱主角

由于基坑支護(hù)是臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，涉及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、巖土工程等復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)技術(shù)問(wèn)題，具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性，許多建筑設(shè)計(jì)院不愿承擔(dān)此項(xiàng)設(shè)計(jì)。不少基坑支護(hù)工程實(shí)際上就變成了“自己設(shè)計(jì)、自己施工、施工單位唱主角”的局面。而隨著建筑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈，致使施工單位為追求自身的經(jīng)濟(jì)利益，往往在施工安全措施、施工質(zhì)量等方面打折扣、做手腳，不嚴(yán)格按方案施工，各施工單位之間不協(xié)作配合，忽視單項(xiàng)工程的特殊性，冒險(xiǎn)作業(yè)等等。這些都是導(dǎo)致基坑事故屢屢發(fā)生的主要原因。

1.4其它存在的問(wèn)題

深基坑支護(hù)與開(kāi)挖階段存在的其它主要問(wèn)題還有：①工程勘察、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的質(zhì)量不能完全保證；②相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范的建立、完善與控制不到位。如要求超過(guò)5m的深基坑施工方案都要報(bào)專(zhuān)家審批，但許多單位圖進(jìn)度、圖省事，往往不進(jìn)行申報(bào)等等。在此不做贅述。

2施工監(jiān)理控制要點(diǎn)

2.1施工準(zhǔn)備階段

（1）要熟悉和掌握有關(guān)國(guó)家、行業(yè)和地方的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及設(shè)計(jì)文件，針對(duì)工程特點(diǎn)編寫(xiě)監(jiān)理規(guī)劃、監(jiān)理細(xì)則，用于指導(dǎo)項(xiàng)目監(jiān)理的工作。

（2）重視對(duì)工程勘察報(bào)告的審查。審查報(bào)告的內(nèi)容是否符合規(guī)范要求，含水層與隔水層的分布、巖性以及水位、水頭等。

（3）重視對(duì)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)圖紙及施工方案的審查。審查的主要內(nèi)容有：基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及支撐體系、基坑降水與止水帷幕選取的形式(方法)是否可靠、合理，基坑平面尺寸能否滿(mǎn)足地下室施工的空間要求等。有的工程就是因?yàn)榛宇A(yù)留尺寸過(guò)小，而對(duì)地下室外墻的支模、防水、回填等施工造成很大的困難。另外，檢查止水帷幕墻體是否達(dá)到含水層底板以下l～2m，這也是很重要的。

（4）重視基坑開(kāi)挖專(zhuān)項(xiàng)施工方案專(zhuān)家論證，只有專(zhuān)家論證通過(guò)后方可進(jìn)行施工，根據(jù)《建筑施工企業(yè)安全生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)設(shè)置及專(zhuān)職安全生產(chǎn)管理人員配備辦法》和《危險(xiǎn)性較大工程安全專(zhuān)項(xiàng)施工方案編制及專(zhuān)家論證審查辦法》規(guī)定：開(kāi)挖深度超過(guò)5m（含5m）或地下室三層以上（含三層），或深度雖未超過(guò)5m（含5m），但地質(zhì)條件和周?chē)h(huán)境及地下管線(xiàn)極其復(fù)雜的工程。

（5）重視對(duì)基坑開(kāi)挖施工方案及基坑監(jiān)測(cè)方案的審查。審查的主要方面有：基坑開(kāi)挖是否遵循“分層、分區(qū)(分塊、分段)對(duì)稱(chēng)均衡開(kāi)挖，先撐后挖”的原則，基坑監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目、測(cè)點(diǎn)布置、觀測(cè)方法、觀測(cè)頻率和臨界狀態(tài)報(bào)警值、監(jiān)測(cè)結(jié)果處理及反饋等是否符合基坑工程的安全等級(jí)要求和現(xiàn)場(chǎng)的具體特點(diǎn)。

2.2施工階段

深基坑支護(hù)施工中采用的施工工藝種類(lèi)繁多，監(jiān)理應(yīng)當(dāng)掌握各種施工工藝的技術(shù)特點(diǎn)及有關(guān)規(guī)范要求，加強(qiáng)對(duì)隱蔽工程的驗(yàn)收，對(duì)灌注混凝土、深層攪拌、高壓旋噴注漿等重要的施工工序要實(shí)施旁站監(jiān)理。這里根據(jù)該大廈施工采用的鉆孔灌注樁錨支護(hù)形式為例敘述監(jiān)理要點(diǎn)如下：

2.2.1鉆孔灌注樁施工監(jiān)理

支護(hù)樁不同于基礎(chǔ)樁，主要承受側(cè)向壓力，所以重點(diǎn)應(yīng)控制支護(hù)樁的樁長(zhǎng)、樁徑、混凝土強(qiáng)度、混凝土澆注及鋼筋籠的制安施工。主要步驟有：開(kāi)孔前檢查孔位及鉆桿垂直度是否合乎設(shè)計(jì)要求，終孔后設(shè)立停止點(diǎn)，檢查孔深、孔徑、泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；在鋼筋吊放前，要檢查鋼筋籠的直徑、長(zhǎng)度、配筋、箍筋間距及焊接質(zhì)量情況，特別要注意每次混凝土注漿導(dǎo)管的起拔高度，嚴(yán)防樁夾泥形成斷樁。

2.2.2錨桿施工質(zhì)量監(jiān)理

開(kāi)孔前檢查錨桿的孔位及錨桿鉆孔機(jī)的傾斜度是否符合設(shè)計(jì)要求；終孔后檢查孔深，丈量擬插入的錨桿長(zhǎng)度、直徑及焊接制作情況是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，最后檢查注漿導(dǎo)管的安放是否合格；對(duì)錨孔注漿實(shí)行旁站監(jiān)理。檢查注漿水灰比、注漿壓力及注漿量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，一般要求采取二次注漿法來(lái)保證注漿量：同時(shí)，還要對(duì)水泥進(jìn)行總量控制，即進(jìn)場(chǎng)水泥量等于施工方上報(bào)的注漿水泥用量。當(dāng)錨固體的強(qiáng)度達(dá)到后要進(jìn)行張拉試驗(yàn)，檢查錨桿的施工質(zhì)量。

2.2.3基坑坡面混凝土噴射施工質(zhì)量的監(jiān)理

基坑坡面土體采用土釘掛網(wǎng)噴射厚70～100mmC10素混凝土，以防土體崩解。在施工前重點(diǎn)檢查混凝土的配合比是否合理，掛網(wǎng)土釘?shù)拈L(zhǎng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為了控制噴漿厚度，我們要求施工單位在坑壁上布上鋼筋標(biāo)高棒。

2.2.4降水井施工質(zhì)量的監(jiān)理控制

降水井要重點(diǎn)控制井深、井徑及井管濾料、粘土球的質(zhì)量，過(guò)濾鋼絲網(wǎng)、過(guò)濾布要綁扎緊后才能下井。成井后要進(jìn)行試抽水，出水量及含砂量要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

2.2.5對(duì)降水運(yùn)行的控制

降水的目的是降低承壓水位和水壓力，保證基坑開(kāi)挖和基礎(chǔ)承臺(tái)施工得以順利進(jìn)行。為防止降水過(guò)大會(huì)對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生不利影響，對(duì)降水流量及時(shí)間要嚴(yán)格掌握。該大廈基坑?xùn)|、南、西側(cè)緊鄰建筑物15m左右，特別是南側(cè)的三層購(gòu)物商場(chǎng)為天然基礎(chǔ)，距基坑邊僅10m，一旦降水過(guò)大必然會(huì)引起該樓的沉降。為了保障基坑的安全施工，又不影響建筑物過(guò)大沉降(設(shè)計(jì)容許值3cm)，建議控制水量適當(dāng)，允許在弱水壓條件下施工，維持水位在承臺(tái)底以下不涌砂灌水即可，同時(shí)加大位移的監(jiān)測(cè)密度，減短監(jiān)測(cè)周期，用沉降位移量的大小及時(shí)調(diào)整抽水井啟動(dòng)的數(shù)量。

2.2.6基坑開(kāi)挖監(jiān)理

開(kāi)挖前要認(rèn)真審核土方開(kāi)挖方案中的開(kāi)挖方式、開(kāi)挖順序、運(yùn)輸線(xiàn)路、分層厚度、分段長(zhǎng)度以及材料堆放位置、基坑排水措施是否正確合理。在軟土地區(qū)的土方開(kāi)挖基坑內(nèi)土面高度應(yīng)保持均勻，高差不宜超過(guò)1m。對(duì)于邊坡腳的基礎(chǔ)承臺(tái)開(kāi)挖應(yīng)采取跳挖的方式，土方開(kāi)挖的進(jìn)度要與支護(hù)施工同步，支護(hù)好一層并達(dá)到一定的強(qiáng)度才能進(jìn)行下一層的開(kāi)挖?；又苓厙?yán)禁堆放重物。開(kāi)挖前基坑沉降、水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)必須布置好并完成初始讀數(shù)。土方開(kāi)挖一定要遵循信息法施工的原則，要善于利用監(jiān)測(cè)成果隨時(shí)調(diào)整支護(hù)手段和土方開(kāi)挖的進(jìn)程。機(jī)械開(kāi)挖時(shí)要有專(zhuān)人指揮。為了確?；觾?nèi)的樁體不受破壞，坑底要留30cm以上的土采用人工開(kāi)挖，對(duì)于超灌或樁頂超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高的樁間土宜用小鏟機(jī)開(kāi)挖，避免機(jī)鏟碰樁頭。土方開(kāi)挖必須要有應(yīng)急處理措施和充足的搶險(xiǎn)預(yù)備材料，并24h有人值班巡視，一旦有險(xiǎn)情發(fā)生能夠立即處理排除。

2.2.7重視基坑監(jiān)測(cè)的監(jiān)管工作

一般在基坑工程發(fā)生重大事故前或多或少都有預(yù)兆。因此，督促基坑監(jiān)測(cè)單位進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)并及時(shí)提交監(jiān)測(cè)報(bào)告，以便就基坑(變形)位移、沉降過(guò)大、地下水位異常等征兆及時(shí)采取措施，從而避免基坑重大事故的發(fā)生。

2.3施工監(jiān)理協(xié)調(diào)工作

在深基坑開(kāi)挖階段，監(jiān)理的協(xié)調(diào)工作涉及到支護(hù)(支撐)、挖土、監(jiān)測(cè)、降水、鑿樁頭(工程樁)、樁檢測(cè)、地下室土建等多家施工(檢測(cè))單位的多項(xiàng)施工作業(yè)。合理安排和調(diào)整各家施工(檢測(cè))單位的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、施工進(jìn)度與節(jié)奏，做好施工作業(yè)的組織協(xié)調(diào)，對(duì)保證基坑工程及施工的安全與質(zhì)量至關(guān)重要。在施工過(guò)程中，監(jiān)理應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

（1）在止水帷幕、支護(hù)樁、工程樁施工完成后，基坑的鋼筋混凝土(水平)支撐體系應(yīng)安排盡早施工。為保證基坑鋼筋混凝土支撐體系不被運(yùn)土重載車(chē)輛壓壞，凡通過(guò)支撐處的臨時(shí)道路可用型鋼與鋼板搭設(shè)臨時(shí)棧橋架空通過(guò)。

（2）遇到支撐梁下方有廢樁(屬舊建筑物)的情況時(shí)，一定要事先將廢樁頂自梁底向下鑿200～30Omm，以防止在支護(hù)梁澆注混凝土?xí)r，廢樁與支護(hù)梁結(jié)在一起，到挖土?xí)r可能導(dǎo)致處理困難，影響安全施工。

（3）在挖土施工中，監(jiān)理要督促施工單位及時(shí)除去支撐梁下懸空的粘掛物(石塊、混凝土等)，及時(shí)清理支護(hù)樁之間的樁間土，以確?？觾?nèi)施工人員的安全。

（4）挖土施工的收尾階段往往具有很大的危險(xiǎn)性，挖掘機(jī)近坑邊作業(yè)以及最后用吊車(chē)將挖掘機(jī)吊出坑外時(shí)，極易發(fā)生傾覆事故，施工單位事先一定要采取防范措施。

（5）在進(jìn)行塔吊安裝、鋼材進(jìn)場(chǎng)等作業(yè)時(shí)，由于基坑邊要承受較大堆載，監(jiān)理要及時(shí)通知施工(監(jiān)測(cè))單位進(jìn)行基坑跟蹤監(jiān)測(cè)。發(fā)現(xiàn)異常情況，立即停止作業(yè)。

2.4有關(guān)施工監(jiān)理的對(duì)策

（1）加強(qiáng)與建設(shè)單位的溝通，使其認(rèn)識(shí)到深基坑支護(hù)與開(kāi)挖施工階段的重要性、復(fù)雜性，以及基坑工程合理投資與盲目冒險(xiǎn)之間的巨大利害關(guān)系。

（2）在重要的設(shè)計(jì)、施工方案審查時(shí)，為彌補(bǔ)監(jiān)理單位技術(shù)力量不足，建議采用專(zhuān)家論證的方式，集思廣益，確保風(fēng)險(xiǎn)降低到最小。

（3）建議建設(shè)單位在進(jìn)行施工招標(biāo)時(shí)，對(duì)帶有深基坑支護(hù)開(kāi)挖的工程盡量減少單獨(dú)發(fā)包工程的數(shù)量，最好采用總承包的工程管理模式，讓支護(hù)、止水、降水、挖土、監(jiān)測(cè)等由總承包統(tǒng)一管理，以便減少施工協(xié)調(diào)的難度，有利于保證工程的安全、質(zhì)量與進(jìn)度。