《电工工艺实训》教案.docx

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《电工工艺实训》教案

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湖北水利水电职业技术学院

教师授课教案

课程名称：

《电工工艺实训》2008年至2009年第2学期第1次课

班级：

08电气1-6发电厂1-3编制日期：

2009年2月5日

教学单元（章节）：

第一章电气安全技术基础

目的要求：

通过本章节内容学习，使学生掌握基本的安全用电常识，建立安全用电的基本概念，为今后的专业知识学习和技能训练打好基础。

知识要点：

1、电气系统对人身安全和设备安全构成影响的主要因素；

2、触电事故的种类、原因、形式等。

技能要点：

1、具备电气系统的电气安全技术措施；

2、具备电气系统的接地、接零等基本实施方式技术。

教学步骤：

首先介绍安全用电基本知识，强调其重要性，然受介绍电气系统的接地、接零的基本原理、作用等。

教具及教学手段：

板书、实例教学

作业布置情况：

P152、8、9、10、11

课后分析与小结：

授课教师：

陈剑授课日期：

20年月日

教学内容

板书或旁注

第一章电气安全技术基础

1.1用电安全概述

一．人身安全

1.电流大小

（1）感觉电流

（2）摆脱电流（3）致命电流

2.频率

40Hz~60Hz的交流电对人最危险。

频率越高，危险性降低。

高频电流治病的例子：

医用高频设备，高频治疗仪，高频手术刀，

颈椎康复治疗仪。

3.通电时间

通电时间t长，人体电阻降，通过人体的电流增，危险性增。

4.电流路径

经过心脏、大脑的电流路径最危险；

从脚到脚的电流路径危险性最小。

5.人体电阻

一般1500~2000欧，计算时取保险值800~1000欧；

影响因素：

厚薄、潮湿、伤口、带电粉尘等。

6.电压的影响

用安全电压确定人体触电的安全条件，见表1.1

二．设备安全

电气装置安装要求：

开关、闸刀不倒装；

接线盒、插座不能直接装在建筑物上。

不同场所对电压使用的要求：

（1）无高度危险场合：

220V及以下；

（2）有高度触电危险场合：

36V以下（工频）

（3）有特别触电危险场合：

24V，12V（工频）

三．电气防火与防爆

1.火灾或爆炸形成的原因

电气设备选型、安装、使用方法不正确；易燃物发热；短路产生电弧；绝缘损坏等等。

举实例：

学生宿舍因使用热得快点燃了啫喱水引起失火。

2.电气火灾的灭火

切断电源、报警、使用灭火工具；不能碰到带电设备等。

1.2触电及急救方法

一．触电种类、原因和形式

用电安全：

1.人身安全

2.设备安全

设备安全：

1.电气装置安装的要求

2.不同场所对使用电压的要求

教学内容

板书或旁注

种类：

1）电击：

电流通过人体造成的内伤；

2）电伤：

电流对人体外部造成的人体外伤。

原因：

1）触碰带电体；2）违反操作规程；3）用电设备绝缘损坏，发生漏电；4）高压线掉落引起的跨步电压；5）检修中接线错误；6）雷击。

形式：

1）单相触电（220V）

2）两相触电（380V）

3）跨步电压触电（双脚并拢或单脚着地）

4）接触电压触电（直接触及落地导线，接地电流全部流过）

二．触电急救方法

1.解脱电源：

图1.2.4

2.人工急救：

人工呼吸或人工胸外挤压心脏

1.3安全用电预防措施

一．制度措施

1.安全教育；2.制定严格的电气操作制度；3.保证电气设备质量

二．技术措施

1.固定设备

防止直接电击：

绝缘：

漆、纸、油、麻等；

屏保：

栅栏、护罩、网栏等；

间隔：

安全距离，表1-1；

漏电保护：

漏电保护开关、电路等；

安全电压：

36V、24V、12V等。

防止间接电击：

安装自动断电装置；

加强绝缘；等电位环境。

2.移动式设备

采用移动电器或设备接地；采用安全电压；

采用隔离变压器；采用防护用具。

3.合理选择导线，保证最小截面积，表1-2

1.4接地与接零

一．工作接地

形式：

1.利用大地作工作回路的接地；

2.保证系统安全运行的接地；

3.为了防止雷电或过电压对人或设备危害的接地。

低压配电网工作接地的作用：

1.提供220380V两种不同的工作电压；

教学内容

板书或旁注

2.变压器或发电机中性点经消弧线圈接地时，若发生单相接地，可消除接地；

3.互感器一次侧线圈中性点接地，可对一次侧系统的相对地电压测量；

4.中性点接地后，设备绝缘也按相电压考虑；

5.可防止变压器高压侧电压窜至低压侧产生危险。

二．保护接地

若图1.4.3，若发生单相碰壳事故时，故障回路电流27.5A，可使熔

断器或开关动作，切断电流，流过人体的电流降较小，当设备容量较

大时，保护接地不起作用。

三．保护接零

原理：

单相碰壳发生时，短路回路电流远大于27.5A，使保护动作，切

断电流。

重复接地：

图1.4.4，为了保证保护接零方式安全可靠，防止中性线断开造成的危险，系统中除了工作接地外还必须在中性线上的其他部位再进行必要的接地。

四．接地装置

1.自然接地体与自然接地线

钢筋、钢结构件、地下电缆的金属外皮，地下金属管道、配线钢管，

吊车等金属构架等。

2.人工接地体与人工接地线

人工接地体：

材料：

角钢、扁钢、圆钢等。

安装：

垂直、水平、间距

人工接地线：

材料：

钢质（扁钢、圆钢）材料

截面积：

干线不小于100mm²，支线不小于48mm²

机械强度；连接可靠；

标志明显：

黑：

保护接地；

紫色底黑色条：

接地中性线。

3.接地装置维护与检查

测接地电阻值；

检查其连接处有无松动；

检查接地线有无断开或腐蚀；

检查接地体有无受损或松动。

湖北水利水电职业技术学院

教师授课教案

课程名称：

《电工工艺实训》2008年至2009年第2学期第2次课

班级：

08电气1-6发电厂1-3编制日期：

2009年2月5日

教学单元（章节）：

第二章常用电工工具和电工仪表的使用

（1）

目的要求：

熟悉和掌握电工工具的作用、使用方法和注意事项；掌握电工仪表的作用、分类、选择和使用注意的问题等。

知识要点：

1、各种电工工具的名称、用途和正确的使用；

2、各种电工仪表的名称、分类、用途等。

技能要点：

掌握各种常用电工工具和电工仪表的正确使用方法。

教学步骤：

首先介绍电工工具的种类、名称及作用，然后介绍测量仪表的相关知识。

教具及教学手段：

黑板板书、讲述、实物演示等

作业布置情况：

P571、2、4、6、7

课后分析与小结：

授课教师：

陈剑授课日期：

20年月日

教学内容

板书或旁注

2.1常用电工工具及其使用

一．通用电工工具

1、螺丝刀

作用：

固定或拆卸螺钉

样式：

一字型，十字形；木柄，塑料柄

使用：

1）木柄部分不能损坏；2）使用时手不能触及金属杆；

3）使用的正确姿势。

2、钢丝钳（平口钳、老虎钳）

作用：

夹持和拧断金属薄板及金属丝

样式：

铁柄，绝缘柄（电工用）

结构：

钳头、钳柄

使用：

1）检查绝缘手柄有无破损；

2）用钢丝钳不能同时剪切相线和中性线，以免短路。

3、尖嘴钳

作用：

夹持或剪断细小金属丝或螺钉

4、断线钳（斜口钳）

作用：

剪较粗的金属丝、线材及电线电缆等

5、剥线钳

作用：

剥削较细导线绝缘层

6、电工刀

作用：

剥削电线线头、切割木榫等。

使用：

无绝缘保护，不能在带电导线上操作。

7、活络扳手

作用：

紧固和起动螺母。

使用：

1）扳大螺母时，手握手柄尾；扳小螺母时，手握手柄头；

2）调节蜗轮可收紧或打开扳口。

8、电工用凿

麻线凿：

凿打水泥墙上的木枕孔；

小扁凿：

凿打砖墙上的木枕孔；

长凿：

凿打穿墙孔。

9、镊子

作用：

夹持导线线头、元件等小物品。

二．专用工具

1、冲击钻

作用：

钻孔（在建筑材料或钢板等材料上）

使用：

1）电钻外壳接零，使用时避免损坏外壳绝缘；

2）钻孔时用力均匀。

教学内容

板书或旁注

2、试电笔

作用：

检测物体是否带电，检测电压范围60~500V之间。

结构：

发光氖管、降压电阻、弹簧、笔身、笔尖等。

原理：

用试电笔验电时，带电体经试电笔、人体与大地形成回路，当带电体和大地之间电位差超过60v时，氖管在电场作用下发光。

使用：

1）使用前，应检查试电笔的氖管是否正常发光；

2）使用试电笔一般应穿绝缘鞋；

3）使用试电笔时，应避开直射强光；

4）对36V下的安全电压，试电笔无法检测；

5）使用时应使用正确握笔姿势。

3、压线钳

作用：

连接导线或导线与端头的常用工具。

4、吸锡器

作用：

当焊接错误时，可用吸锡器去掉焊锡，重新焊接。

5、塞尺（厚薄规、间隔片）

作用：

检验两相关配合表面之间间隙大小。

使用：

1）插入间隙时，保证塞尺片与间隙平面平行；

2）使用时，塞尺片及被测工件表面应清洁、光滑；

3）可一片或多片重叠测量；

4）测量时，应缓慢插入，防止塞尺片弯曲或折断。

6、喷灯

作用：

利用喷时火焰对工件进行加热。

分类：

煤油喷灯；汽油喷灯

2.2常用电工仪器仪表

一．常用电工仪器仪表的一般知识

1.电工仪表概述

电工测量任务：

利用各种电工仪表，测量U、I、R、P等，以便了解和掌握电气设备的特性、运行情况等。

2.电工仪表分类

指示仪表：

安装式、可携式（最广泛），将被测量指针偏转

比较仪表：

直流、交流；

数字式仪表：

直接以数字显示结果；

记录仪表和示波器：

X-Y记录仪、示波器；

扩大量程装置和变换器：

分流器、附加电阻、电流互感器、电压互感器。

教学内容

板书或旁注

3.指示仪表分类

按原理分：

磁电、磁电、电动式等；

按测量对象分：

电流表、电压表、功率表、频率表等；

按测量电流种类分：

直流仪表、交流仪表、交直流两用仪表；

按使用方式分：

可携式、安装式；

按准确度等级：

0.10.2（标准表）0.51.01.5（实验测量）

2.55.0（工程测量）

按工作环境分：

A、B、C组（不同温度、湿度条件）

按对外界磁场的防御能力分：

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级

4.仪表符号的意义（表2.2、表2.3）

5.常用电工仪表的基本结构

外壳、标尺、面板、表头、指针、转轴等。

二．电工测量仪表的使用、选择与维护

1.选择仪表

（1）选择仪表类型

（2）选择仪表准确度

（3）选择仪表量程：

尽量试被测量接近于满偏刻度，应使读数占满刻度的23以上，至少超过一半以上为宜。

（4）选择仪表内阻：

仪表接入电路后，由于内阻的影响会改变电路的工作状态，影响结果的准确性；电流表内阻越小越好，电压表内阻越大越好。

2.指针式仪表测量中应注意的问题

（1）刻度：

均匀，不均匀；

（2）量程：

使用量程不同，读数和接线端钮不同；

（3）机械调零：

使用之前调零；

（4）连接：

“+”、“—”、“*”、“~”

（5）读数方式：

稳定后读数，若无法稳定时应取其平均值，读书时眼睛与刻度尺保持垂直。

3.仪表的维护

（1）仪表应在其规定的条件下正确使用；

（2）使用前（定期）检查有无破损、断线等；

（3）定期进行准确度校验；

（4）不用时断电存放，取出内部电池。

湖北水利水电职业技术学院

教师授课教案

课程名称：

《电工工艺实训》2008年至2009年第2学期第3次课

班级：

08电气1-6发电厂1-3编制日期：

2009年2月5日

教学单元（章节）：

第二章常用电工工具及电工仪表的使用

（2）

目的要求：

掌握常用电工仪表的基本作用、结构、正确的使用方法及使用时的注意事项，例如电流表、电压表、万用表、兆欧表、钳形表等等。

知识要点：

1.电流表、电压表及万用表、兆欧表等基本常用电工仪表的基本原理和结构。

技能要点：

学会使用电流表、电压表、万用表、兆欧表的正确使用方法。

教学步骤：

首先阐述电工测量的意义，然后根据测量的重要性引入各类常用电工仪表的介绍。

教具及教学手段：

实物教学，板书、实验等

作业布置情况：

P578、9、10、12

课后分析与小结：

授课教师：

陈剑授课日期：

20年月日

教学内容

板书或旁注

2.2常用电工仪器仪表

（2）

一．电流表

作用：

测量电路中的电流大小。

分类：

直流、交流、交直流两用；

微安表、毫安表、安培表；

1.原理

将电流表串入被测电路，线圈通过被测电流。

并联分流电阻起扩大量程作用。

2.选择

磁电式电流表可测直流；准确度、灵敏度较高；

电磁式电流表可测交流；过载能力强；

选择量程：

尽量使指针指到满刻度的23左右。

3.使用

串联连接，直流表要注意极性；

4.内阻

电流表内阻越小，越准确，图2.2.6

二．电压表

作用：

测量电路中电压值。

分类：

交流、直流、交直流两用；

伏特表、毫伏表；

1.原理

2.选择磁电系电压表：

精度高

电磁系电压表：

精度不太高，价格较低

3.使用并联连接

“+”、“—”极性、量程

4.内阻内阻越大，测量越准确；

内阻的表示方法：

KΩV或ΩV

例：

1KΩV，当量程为100V时，内阻为1KΩV×100V=100KΩ

三．钳形电流表

作用：

不断开电路的情况下测电流。

1.原理电流互感器+电流表

2.使用

测量导线放在钳口中央，以免产生误差；

测量前估计被测量大小，选择合适的量程；

测量时钳口完好结合；

测量后将调节开关放在最大电流档，以免下次使用造成损坏；

测5A以下电流时，可将导线多绕几圈放入钳口，实际电流值=读数放入钳口内的导线根数

教学内容

板书或旁注

四．指针万用表

作用：

测U、I、R、S、β等

1.万用表的结构

表头，转换开关，分流、分压、整流电路等组成

（1）直流电流挡：

采用闭路式分流器结构，相当于一多量程的电流表

（2）直流电压挡：

采用共用式附加电阻结构，相当于一多量程的电压表。

（3）交流电压挡：

图2.2.13

整流电路+磁电系表头

读数：

交流电压的有效值

（4）直流电阻挡：

2.使用

（1）使用前准备：

水平放置，机械调零，表笔插孔，转换开关，读数标尺等。

（2）测电流：

直流：

“A”挡，串联，极性；

交流：

“A”挡，串联，量程；

（3）测电压：

“V”，并联，极性，读数；

（4）测电阻：

“Ω”，量程，调零，有效测量范围，读数，

测量时手不能触摸被测电阻。

（5）使用万用表的注意事项

正确选择挡位；

禁止带电转动转换开关；

测直流时，注意表笔极性；

测电流时串入电路，测电压时并入电路；

断电测电阻，更换电阻挡后重新调零；

使用完毕，转换开关置空挡或交流电压最高挡；

长期不用时，取出内部电池。

五．数字式万用表

1.特点：

液晶数字显示结果、读数直观、准确、体积小等。

2.测量方法：

（1）测交流电压和直流电压（ACV、DCV）

转换开关，表笔，并联

*：

现实“1”时说明超量程。

教学内容

板书或旁注

（2）测直流电流和交流电流（DCA、ACA）

表笔，转换开关，串联

（3）测电阻（Ω）

表笔，转换开关，连接

（4）测电容（C）

将被测电容插入“CX”插孔，转换开关；

*：

测电容前应充分放电，以免损坏仪表

（5）二极管测试

转换开关，表笔

显示正向压降值，“mV”为单位

显示反向压降时“1”红笔为正极性

（6）电路通断测试

表笔，转换开关，连接；

判断：

蜂鸣器发出响声，则电路是通的；

*：

被测线路需在停电状态下测量

（7）晶体管hFE测量

将三个脚插入插孔，转换开关，显示β=IcIb

六．兆欧表（摇表）

作用：

测量线路或电气设备的绝缘电阻。

结构：

手摇发电机+磁电式流比计

1.选择方法

额定电压：

500V，1KV，2KV，2.5KV，5KV等，根据被测设备的电压等级选择。

量程：

0~200MΩ低压电气设备绝缘电阻

0~2000MΩ高压电气设备绝缘电阻

2.使用前检查

开路试验，短路试验

3.接线

1）测线路绝缘电阻，图2.2.26

2）测电动机绝缘电阻，图2.2.27

3）测电动机绕组间绝缘电阻，图2.2.28

4）测电缆线芯绝缘电阻。

4.注意事项

1）测量前被测设备处于停电状态，且充分放电；

2）连接线用单股线分开单独连接，保持被测设备表面干燥清洁；

3）测量时，表计放平，手柄由慢到快摇动到120rmin；

4）待读数稳定后（1min后）去读数；

5）拆线之前应停止手柄且对设备充分放电。

湖北水利水电职业技术学院

教师授课教案

课程名称：

《电工工艺实训》2008年至2009年第2学期第4次课

班级：

08电气1-6发电厂1-3编制日期：

2009年2月5日

教学单元（章节）：

第二章常用电工工具及电工仪表的使用（3）

目的要求：

掌握功率表、电度表、直流单电桥、直流双电桥、转速表的基本结构、原理、作用及正确的使用方法等。

知识要点：

功率表、电度表、直流电桥、转速表的结构、原理等。

技能要点：

功率表、电度表、直流电桥、转速表的操作技能和使用注意事项。

教学步骤：

首先介绍各种电工仪表的基本用途，简单分析其原理，重点讲述各种电工仪表的使用方法。

教具及教学手段：

实物教学，板书、实验等。

作业布置情况：

P5815、16

课后分析与小结：

授课教师：

陈剑授课日期：

20年月日

教学内容

板书或旁注

一．功率表

1.原理

电流线圈（匝数少，导线粗）与负载串联；

电压线圈（匝数多，导线细）与负载并联；

测直流时：

α=kUI=kP测交流时：

α=kUIcosφ=kP

2.选择方法

量程：

电流量程、电压量程、功率量程（例题说明）

种类：

普通功率表：

按Ue、Ie、cosφe=1的条件刻度

低功率因数：

按Ue、Ie、cosφe=0.1（0.2）的条件刻度

3.使用方法

（1）接线

电源端“*”守则的内容，两种正确的接线方式；

（2）三相功率测量

三相三线制对称负载的总功率P总=3P

三相三线制不对称负载的总功率P总=P1+P2+P3

（3）读数方法

分格常数c=UeIecosφeN实际功率P=cn

二．瓦时计（电度表）

作用：

测量某一段时间内负载所消耗的电能。

分类：

有功电度表（DD、DT系列），无功电度表（DX系列）

单相电度表，三相电度表

1.结构

驱动元件（电压线圈、铁芯、电流线圈、铁芯）

转动元件（铝盘）

制动元件（永久磁铁）

计数机构（齿轮等）

支座、接线盒、外壳等

2.原理

两个线圈通入电流交流电流穿过铝盘产生交变磁通

形成涡流涡流与交变电流相互作用产生电磁力形成转矩

3.使用要求

（1）按规定位置安装；

（2）垂直安装，离地1.8m以上；

（3）配线避免交叉，中间无接头，接线柱压紧；

（4）电度表在额定电压下，当电流线圈无电流通过时，铝盘会发生潜动，但一般转动不超过1转；

（5）电度表铝盘应从左向右转动，否则，应检查接线；

教学内容

板书或旁注

（6）单相瓦时计的选用必须与电器总瓦数相适应；表2.6

（7）电度表使用时，电路不许短路及电器超过额定值的125%（过载）；

（8）电度表使用时，不允许在10%额定负载以下使用（轻载）。

4.接线

（1）单相电度表

低电压小电流电路：

图2.2.35，“1进2出”“3进4出”

低电压大电流电路：

图2.2.36，经电流互感器接入电流线圈。

（2）三相二元件电度表

图2.2.37，两个电流线圈串入任意两相，其余一相为公共相；

图2.2.38，两个电压线圈跨接在电流线圈所在相与公共相上。

（3）三相三元件电度表

图2.2.39，三个电流线圈，电压线圈分别反映三个相电流，相电压。

三．直流电桥

1.用途及分类

交流电桥

直流电桥：

单臂电桥：

1~106Ω（中值电阻）

双臂电桥：

1Ω以下（小电阻）

2.直流单臂电桥

（1）原理：

Ig=0时，R2R4=RxR3，则Rx=R2R4R3

（2）使用：

QJ23型直流单臂电桥的使用方法：

1）打开锁扣“外”，调零；

2）选择合适的比例臂（原则：

保证4个比例臂都能用上），举例

3）接入Rx

4）测量时，先按电源按钮，再按检流计按钮，调节比较臂，使之平衡；

5）读数Rx=比例臂×比较臂

6）测完后，先松开检流计按钮，再松开电源按钮；

7）最后将锁扣锁上“内”。

3.直流双臂电桥

（1）原理

（2）使用：

QJ103型直流双臂电桥的使用：

1）接入Rx，C1C2电流接头，P1P2电位接头；

2）选择合适的比例臂；

3）接通电源和检流计，调节读数盘使之平衡；

4）读数Rx=比例臂×比较臂

教学内容

板书或旁注

四．转速表

1.用途：

测量各种旋转设备每分钟的转速。

2.测量范围：

3.原理

离心式转速表，测量时，将橡皮头插入电机轴端中心孔内，电机转速越高，离心锤的离心力越大，带动滑动套筒产生的位移量越大，指针的偏转角越大。

4.转速选择

调速盘在Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ挡，则读分度盘外圈的数字再分别乘10、100调速盘在Ⅱ、Ⅳ挡，则读分度盘内圈的数字再分别乘10、100。

5.使用注意事项

1）正确选择分挡量程；

2）改变量程时，应取下转速表；

3）测量时不可用力过大；

4）不读数时，应取下转速表；

5）测量时，表轴与电机轴保持在一条直线上；

6）测量时，测轴与被测轴不应顶得过紧。

湖北水利水电职业技术学院

教师授课教案

课程名称：

《电工工艺实训》2008年至2009年第2学期第5次课

班级：

08电气1-6发电厂1-3编制日期：

2009年2月5日

教学单元（章节）：

第三章常用电工材料和电气元件的选用

目的要求：

掌握常用电工材料及电气元件的种类、用途、各项参数的意义，规格及其正确的选用方法。

知识要点：

1、绝缘材料、导电材料、磁性材料的基本知识；

2、电阻器、电容器、电感器等元件的基本知识。

技能要点：

1、学会识别各种电工材料和电气元件的型号、规格等；

2、具备正确选用不同电工材料和电气元件的基本能力。

教学步骤：

首先介绍各种常用电工材料的作用、分类及参数，然后介绍各种电工元件的作用、规格及识别、测试等知识。

教具及教学手段：

实物教学，理论分析，实验训练

作业布置情况：

P801、4、5、8、10

课后分析与小结：

授课教师：

陈剑授课日期：

20年月日

教学内容

板书或旁注

3.1常用电工材料

一．绝缘材料

定义：

施加电压后几乎不能通过电流的物质。

作用：

将电位不同的带电部分隔离开来。

1.分类

1）按形态分：

气体绝缘材料，液体绝缘材料，固体绝缘材料

2）按化学性质分：

无机绝缘材料，有机绝缘材料，混合绝缘材料

2.性能指标

电阻率：

大于109ΩcmR=ρ·LS

绝缘强度（电击穿强度）：

用1mm厚的绝缘材料所能承受的电压；

机械强度：

承受拉、扭、弯折等外力；

耐热性能：

用耐热等级Y、A、E、B、F、H、C表示；温度升高时，绝缘材料的电阻、击