维修电工基础知识与技能

首先要了解常用电工的维修工具，验电笔、钢丝钳、尖嘴钳、螺丝刀、剥线钳。验电笔使用的时候将笔尖轻轻接触被测物体，氛灯发亮说明该设备有电，灯越亮电压就越高。钢丝钳用来钳夹线头，刀口剪切导线。螺丝刀用来拧动或拧松一字螺丝钉与十字螺丝钉，剥线钳是用来剥开导线头部的工具。
简单点说，带电体形成的场叫做电场。电荷在电场力的作用下所做的定向运动叫做电流。而电路是电流会经过流通的路径，组成部分包括导线，电源，负载和中心环节，电路可以分为直流电路和交流电路。电阻是对电流有阻碍作用的部分，用R表示，单位欧姆。电阻率是衡量导电性能好与坏的物理量。电压是电位差，它是形成电流的原因，因为有电压差，电荷才能流动。电压用U表示，单位V(伏)。负载是可以把电能转化成其它形式的能的装置。储存电荷能力的大小被称作电容，单位是法拉。发电厂是将一次能源转化为二次能源的工厂，火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂、太阳能发电厂，这些发电厂都是生活中应用较多的。磁场是两个磁体相互的作用力，同名磁场相互排斥，异名磁场相互吸引，这些都是简单的电力基础知识，而维修电动的基础知识远远不止这些。
三相五线制用颜色黄、绿、红、淡蓝色分别表示U、V、W、N 保护接地线双颜色（PE）
       变压器在运行中，变压器各相电流不应超过额定电流；最大不平衡电流不得超过额定电流的25%。变压器投入运行后应定期进行检修。
       同一台变压器供电的系统中，不宜保护接地和保护接零混用。
       电压互感器二次线圈的额定电压一般为100V。
       电压互感器的二次侧在工作时不得短路。因短路时将产生很大的短路电流，有可能烧坏互感器，为此电压互感器的一次，二次侧都装设熔断器进行保护。
       电压互感器的二次侧有一端必须接地。这是为了防止一，二次线圈绝缘击穿时，一次高压窜入二次侧，危及人身及设备的安全。
       电流互感器在工作时二次侧接近于短路状况。二次线圈的额定电流一般为5A
       电流互感器的二次侧在工作时决不允许开路，
       电流互感器的二次侧有一端必须接地，防止其一、二次线圈绝缘击穿时，一次侧高压窜入二次侧。
       电流互感器在联接时，要注意其一、二次线圈的极性，我国互感器采用减极性的标号法。
       安装时一定要注意接线正确可靠，并且二次侧不允许接熔断器或开关。即使因为某种原因要拆除二次侧的仪表或其他装置时，也必须先将二次侧短路，然后再进行拆除。
       低压开关是指1KV以下的隔离开关、断路器、熔断器等等
       低压配电装置所控制的负荷，必须分路清楚，严禁一闸多控和混淆。
       低压配电装置与自备发电机设备的联锁装置应动作可靠。严禁自备发电设备与电网私自并联运行。
       低压配电装置前后左右操作维护的通道上应铺设绝缘垫，同时严禁在通道上堆放其他物品。
       接设备时：先接设备，后接电源。
       拆设备时：先拆电源，后拆设备。
       接线路时：先接零线，后接火线。
       拆线路时：先拆火线，后拆零线。
       低压熔断器不能作为电动机的过负荷保护。
       熔断器的额定电压必须大于等于配电线路的工作电压。
       熔断器的额定电流必须大于等于熔体的额定电流。
       熔断器的分断能力必须大于配电线路可能出现的最大短路电流。
      熔体额定电流的选用，必须满足线路正常工作电流和电动机的起动电流。
       对电炉及照明等负载的短路保护，熔体的额定电流等于或稍大于负载的额定电流。
       对于单台电动机，熔体额定电流≥（1.5-2.5）电机额定电流
      熔体额定电流在配电系统中，上、下级应协调配合，以实现选择性保护目的。下一级应比上一级小。
      瓷插式熔断器应垂直安装，必须采用合格的熔丝，不得以其他的铜丝等代替熔丝。
      螺旋式熔断器的电源进线应接在底座的中心接线端子上，接负载的出线应接在螺纹壳的接线端子上。更换熔体时，必须先将用电设备断开，以防止引起电弧。
      熔断器应装在各相线上。在二相三线或三相四线回路的中性线上严禁装熔断器
      熔断器主要用作短路保护
       熔断器作隔离目的使用时，必须将熔断器装设在线路首端。
      熔断器作用是短路保护。隔离电源，安全检修。
     刀开关作用是隔离电源，安全检修。
      胶盖瓷底闸刀开关一般作为电气照明线路、电热回路的控制开关，也可用作分支电路的配电开关
     三极胶盖闸刀开关在适当降低容量时可以用于不频繁起动操作电动机控制开关，
     三极胶盖闸刀开关电源进线应按在静触头端的进线座上，用电设备接在下面熔丝的出线座上。
     刀开关在切断状况时，手柄应该向下，接通状况时，手柄应该向上，不能倒装或平装，
      三极胶盖闸刀开关作用是短路保护。隔离电源，安全检修。
      低压负荷开关的外壳应可靠接地。
      选用自动空气开关作总开关时，在这些开关进线侧必须有明显的断开点，明显断开点可采用隔离开关、刀开关或熔断器等。
        熔断器的主要作用是过载或短路保护。
       电容器并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因数。改善功率因数的措施有多项，其中最方便的方法是并联补偿电容器。
       墙壁开关离地面应1.3米、墙壁插座0.3米
       拉线开关离地面应2-3米
       电度表离地面应1.4—1.8米
       进户线离地面应2.7米路，一，二级公路，电车道，主要河流，弱电线路，特殊索道等，不应有接头。
塑料护套线主要用于户内明配敷设，不得直接埋入抹灰层内暗配敷设。
维修电工还要知道一些基础安全的知识，如电工维修的过程中必须要严格遵守设备规则来操作，接通电源的时要先关闭开关，以免造成安全事故的发生，有一些已经是发生故障的设备我们要那去检修，不要再继续用。有的电气设备是金属的外壳，一定要做好接地措施和防雷的准备，并且电气设备是不能受潮的。
维修电工必须接受安全教育,在掌握电工基本的知识和工作范围内的安全操作规程后,才能参加电工的实际操作。
1． 维修电工应具备的条件
（1） 必须身体健康、精神正常。凡患有高血压、心脏病、气管哮喘、神经系统疾病、色盲疾病、听力障碍及四肢功能有严重障碍者，不能从事维修电工工作。
（2） 必须通过正式的技能鉴定站考试合格并持有维修电工操作证。
（3） 必须学会和掌握触电紧急救护法和人工呼吸法等。
2． 维修电工人身安全知识
（1） 在进行电气设备安装和维修操作时，必须严格遵守各种安全操作规程和规定，不得玩忽职守。
（2） 操作时要严格遵守停电部分操作时，要切实做好防止突然送电时的各项安全措施，如挂上“有人工作，不许合闸！”的警示牌，锁上闸刀或取下总电源保险器等。不准约定时间送电。
（3） 在邻近带电部分操作时，要保证有可靠的安全距离。
（4） 操作前应仔细检查操作工具的绝缘性能，绝缘鞋、绝缘手套等安全用具的绝缘性能是否良好，有问题的应立即更换，并应定期进行检查。
（5） 登高工具必须安全可靠，未经登高训练的，不准进行登高作业。
（6） 如发现有人触电，要立即采取正确的抢救措施。
3． 设备运行安全知识
（1） 对于已经出现故障的电气设备、装置及线路，不应继续使用，以免事故扩大，必须及时进行检修。
（2） 必须严格按照设备操作规程进行操作，接通电源时必须先合隔离开关，再合负荷开关；断开电源时，应先切断负荷开关，再切断隔离开关。
（3） 当需要切断故障区域电源时，要尽量缩小停电范围。有分路开关的，要尽量切断故障区域的分路开关，尽量避免越级切断电源。
（4） 电气设备一般都不能受潮，要有防止雨雪、水气侵袭的措施。电气设备在运行时会发热，因此必须保持良好的通风条件，有的还要有防火措施。有裸露带电的设备，特别是高压电气设备要有防止小动物进入造成短路事故的措施。
（5） 所有电气设备的金属外壳，都应有可靠的保护接地措施。凡有可能被雷击的电气设备，都要安装防雷设施。
安全用电和消防知识
1．安全用电知识
维修电工不仅本人要具备安全用电知识，还有宣传安全用电知识的义务和阻止违反安全用电行为发生的职责。安全用电知识主要内容有：
（1）严禁用一线（相线）一地（指大地）安装用电器具。
（2）在一个电源插座上不允许引接过多或功率过大的用电器具和设备。
（3）未掌握有关电气设备和电气线路知识及技术的人员，不可安装和拆卸电气设备及线路。
（4）严禁用金属丝（如铅丝）去绑扎电源线。
（5）不可用潮湿的手去接触开关、插座及具有金属外壳的电气设备，不可用湿布去揩抹上述电器。
（6）堆放物资、安装其他设施或搬移各种物体时，必须与带电设备或带电导体相隔一定安全距离。
（7）严禁在电动机和各种电气设备上放置衣物，不可在电动机上坐立，不可将雨具等挂在电动机或电气设备的上方。
（8）在搬移电焊机、鼓风机、电风扇、洗衣机、电视机、电炉和电钻等可移动电器时，要先切断电源，更不可拖拉电源线来搬移电器。
（9）在潮湿的环境中使用可移动电器时，必须采用额定电压为36v及其以下的低压电器。若采用额定电压为220v的电气设备时，必须使用隔离变压器。如在金属容器（如锅炉）及管道内使用移动电器，则应使用12v的低压电器，并要加接临时开关，还要有专人在该容器外监视。低电压的移动电器应装特殊型号的插头，以防误插入220v或380v的插座内。
(10) 在雷雨天气，不可走近高压电杆、铁塔和避雷针的接地导线周围，以防雷电伤人。切勿走近断落在地面上的高压电线，万一进入跨步电压危险区时，要立即单脚或双脚并拢迅速跳到离开接地点10m以外的区域，切不可奔跑，以防跨步电压伤人。
2．消防知识
在发生电气设备火警时，或邻近电气设备附近发生火警时，电工应运用正确的灭火知识，指导和组织群众采用正确的方法灭火。
（1）当电气设备或电气线路发生火警时，要尽快切断电源，防止火情蔓延和灭火时发生触电事故。
（2）不可用水或泡沫灭火机灭火，尤其是有油类的火警，应采用黄砂、二氧化碳或1211灭火机灭火。
（3）灭火人员不可使身体或手持的灭火器材触及有电的导线或电气设备，以防触电。
低压电气设备安全工作的基本要求和低压带电作业
为了保证对用电场所的正常供电，对配电屏上的仪表和电位器应经常进行检查和维护，并做好记录，以便随时分析运行及用电情况，及时发现问题和消除隐患。
对运行的低压配电屏，通常应检查以下内容：
1） 配电屏及屏上的电气元件的名称、标志、编号等是否清楚、正确，盘上所有的操作把手、按钮和按键等的位置与现场实际情况是否相符，固定是否牢靠，操作是否灵活。
2） 配电屏上表示“合”、“分”等信号灯和其他信号指示是否正确。
3） 隔离开关、断路器、熔断器和互感器等的触点是否牢靠，有无过热、变色现象。
4） 二次回路导线的绝缘是否破损、老化。
5） 配电屏上标有操作模拟板时，模拟板与现场电气设备的运行状态是否对应。
6） 仪表或表盘玻璃是否松动，仪表指示是否正确。
7） 配电室内的照明灯具是否完好，照度是否明亮均匀，观察仪表时有无眩光。
8） 巡视检查中发现的问题应及时处理，并记录。
低压带电工作应设专人监护,使用有绝缘柄的工具,工作时站在干燥的绝缘物上,戴绝缘手套和安全帽,穿长袖衣,严禁使用锉刀、金属尺和带有金属物的毛刷等工具。
在高低压同杆架设的低压带电线路上工作时，应先检查与高压线的距离，采取防止误碰高压带电设备的措施。
在低压带电导线未采用绝缘措施前，工作人员不得穿越。在带电的低压配电装置上工作时，要保证人体和大地之间、人体与周围接地金属之间、人体与其他导体或零件之间有良好的绝缘或相应的安全距离。应采取防止相同短路和单相连接地的隔离措施。上杆前先分清相、中性线，选好工作位置。断开导线时应先断开相线，后断开中性零线。搭接导线时，顺序应相反。因低压相间距离很小检修中要注意防止人体同时接触两根线头。
维修电工基础知识口诀
1、已知380V三相电动机容量，求其过载保护热继电器元件额定电流和整定电流 。
　   口诀：
　　电机过载的保护，热继电器热元件；
　　号流容量两倍半，两倍千瓦数整定。
说明：
（1）容易过负荷的电动机，由于起动或自起动条件严重而可能起动失败，或需要限制起动时间的，应装设过载保护。长时间运行无人监视的电动机或3kW及以上的电动机，也宜装设过载保护。过载保护装置一般采用热继电器或断路器的延时过电流脱扣器。目前我国生产的热继电器适用于轻载起动，长时期工作或间断长期工作的电动机过载保护。
（2）热继电器过载保护装置，结构原理均很简单，可选调热元件却很微妙，若等级选大了就得调至低限，常造成电动机偷停，影响生产，增加了维修工作。若等级选小了，只能向高限调，往往电动机过载时不动作，甚至烧毁电机。
（3）正确算选380V三相电动机的过载保护热继电器，尚需弄清同一系列型号的热继电器可装用不同额定电流的热元件。热元件整定电流按“两倍千瓦数整定”；热 元件额定电流按“号流容量两倍半”算选；热 继电器的型号规格，即其额定电流值应大于等于热元件额定电流值。
　2、已知380V三相电动机容量，求其远控交流接触器额定电流等级
　口诀：
　　远控电机接触器，两倍容量靠等级；
　　步繁起动正反转，靠级基础升一级。
　　说明：
　　（1）目前常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20等系列，较适合于一般三相电动机的起动的控制。
3、已知小型380V三相笼型电动机容量，求其供电设备最小容量、负荷开关、保护熔体电流值
　　口诀：
　　直接起动电动机，容量不超十千瓦；
　　六倍千瓦选开关，五倍千瓦配熔体。
　　供电设备千伏安，需大三倍千瓦数。
说明：
（1）口诀所述的直接起动的电动机，是小型380V鼠笼型三相电动机，电动机起动电流很大，一般是额定电流的4~7倍。用负荷开关直接起动的电动机容量最大不应超过10kW，一般以4.5kW以下为宜，且开启式负荷开关（胶盖瓷底隔离开关）一般用于5.5kW及以下的小容量电动机作不频繁的直接起动；封闭式负荷开关（铁壳开关）一般用于10kW以下的电动机作不频繁的直接起动。两者均需有熔体作短路保护，还有电动机功率不大于供电变压器容量的30%。总之，切记电动机用负荷开关直接起动是有条件的！
（2）负荷开关均由简易隔离开关闸刀和熔断器或熔体组成。为了避免电动机起动时的大电流，负荷开关的容量，即额定电流（A）；作短路保护的熔体额定电流（A），分别按“六倍千瓦选 开关，五倍千瓦配熔件”算选，由于铁壳开关、胶盖瓷底隔离开关均按一定规格制造，用口诀算出的电流值，还需靠近开关规格。同样算选熔体，应按产品规格选用。
4、已知笼型电动机容量，算求星-三角起动器（QX3、QX4系列）的动作时间和热元件整定电流
　　口诀：
　　电机起动星三角，起动时间好整定；
　　容量开方乘以二，积数加四单位秒。
　　电机起动星三角，过载保护热元件；
　　整定电流相电流，容量乘八除以七。
说明：
（1）QX3、QX4系列为自动星形-三角形起动器，由三只交流接触器、一只三相热继电器和一只时间继电器组成，外配一只起动按钮和一只停止按钮。起动器在使用前，应对时间继电器和热继电器进行适当的调整，这两项工作均在起动器安装现场进行。电工大多数只知电动机的容量，而不知电动机正常起动时间、电动机额定电流。时间继电器的动作时间就是电动机的起动时间（从起动到转速达到额定值的时间），此时间数值可用口诀来算。
（2）时间继电器调整时，暂不接入电动机进行操作，试验时间继电器的动作时间是否能与所控制的电动机的起动时间一致。如果不一致，就应再微调时间继电器的动作时间，再进行试验。但两次试验的间隔至少要在90s以上，以保证双金属时间继电器自动复位。
（3）热 继电器的调整，由于QX系列起动器的热电器中的热元件串联在电动机相电流电路中，而电动机在运行时是接成三角形的，则电动机运行时的相电流是线电流（即额定电流）的1/√3倍。所以，热继电器热元件的整定电流值应用口诀中“容量乘八除以七”计算。根据计算所得值，将热继电器的整定电流旋钮调整到相应的刻度-中线刻度左右。如果计算所得值不在热继电器热元件额定电流调节范围，即大于或小于调节机构之刻度标注高限或低限数值，则需更换适当的热继电器，或选择适当的热元件。
5、已知笼型电动机容量，求算控制其的断路器脱扣器整定电流
　　口诀：
　　断路器的脱扣器，整定电流容量倍；
　　瞬时一般是二十，较小电机二十四；
　　延时脱扣三倍半，热脱扣器整两倍。
　　说明：
（1）自动断路器常用在对鼠笼型电动机供电的线路上作不经常操作的断路器。如果操作频繁，可加串一只接触器来操作。断路器利用其中的电磁脱扣器（瞬时）作短路保护，利用其中的热脱扣器（或延时脱扣器）作过载保护。断路器的脱扣器整定电流值计算是电工常遇到的问题，口诀给出了整定电流值和所控制的笼型电动机容量千瓦数之间的倍数关系。
（2）“延时脱扣三倍半，热脱扣器整两倍”说的是作为过载保护的自动断路器，其延时脱扣器的电流整定值可按所控制电动机额定电流的1.7倍选择，即3.5倍千瓦数选择。热脱扣器电流整定值，应等于或略大于电动机的额定电流，即按电动机容量千瓦数的2倍选择。
6、已知异步电动机容量，求算其空载电流
　　口诀：
　　电动机空载电流，容量八折左右求；
　　新大极数少六折，旧小极多千瓦数。
说明：
（1）异步电动机空载运行时，定了三相绕组中通过的电流，称为空载电流。绝大部分的空载电流用来产生旋转磁场，称为空载激磁电流，是空载电流的无功分量。还有很小一部分空载电流用于产生电动机空载运行时的各种功率损耗（如摩擦、通风和铁芯损耗等），这一部分是空载电流的有功分量，因占的比例很小，可忽略不计。因此，空载电流可以认为都是无功电流。从这一观点来看，它越小越好，这样电动机的功率因数提高了，对电网供电是有好处的。如果空载电流大，因定子绕组的导线载面积是一定的，允许通过的电流是一定的，则允许流过导线的有功电流就只能减小，电动机所能带动的负载就要减小，电动机出力降低，带过大的负载时，绕组就容易发热。但是，空载电流也不能过小，否则又要影响到电动机的其他性能。一般小型电动机的空载电流约为额定电流的30%~70%，大中型电动机的空载电流约为额定电流的20%~40%。具体到某台电动机的空载电流是多少，在电动机的铭牌或产品说明书上，一般不标注。可电工常需知道此数值是多少，以此数值来判断电动机修理的质量好坏，能否使用。
（2）口诀是现场快速求算电动机空载电流具体数值的口诀，它是众多的测试数据而得。它符合“电动机的空载电流一般是其额定电流的1/3”。同时它符合实践经验：“电动机的空载电流，不超过容量千瓦数便可使用”的原则（指检修后的旧式、小容量电动机）。口诀“容量八折左右求”是指一般电动机的空载电流值是电动机额定容量千瓦数的0.8倍左右。中型、4或6极电动机的空载电流，就是电动机容量千瓦数的0.8倍；新系列，大容量，极数偏小的2级电动机，其空载电流计算按“新大极数少六折”；对旧的、老式系列、较小容量，极数偏大的8极以上电动机，其空载电流，按“是小极多千瓦数”计算，即空载电流值近似等于容量千瓦数，但一般是小于千瓦数。运用口诀计算电动机的空载电流，算值与电动机说明书标注的、实测值有一定的误差，但口诀算值完全能满足电工日常工作所需求。
7、已知电力变压器容量，求算其二次侧（0.4kV）出线自动断路器瞬时脱扣器整定电流值
　　口诀：
　　配变二次侧供电，最好配用断路器；
　　瞬时脱扣整定值，三倍容量千伏安。
说明：
（1）当断路器作为电力变压器二次侧供电线路开关时，断路器脱扣器瞬时动作整定值，一般按*****
　　电工需熟知应用口诀
　8、巧用低压验电笔
　　低压验电笔是电工常用的一种辅助安全用具。用于检查500V以下导体或各种用电设备的外壳是否带电。一支普通的低压验电笔，可随身携带，只要掌握验电笔的原理，结合熟知的电工原理，灵活运用技巧很多。
（1） 判断交流电与直流电口诀
    电笔判断交直流，交流明亮直流暗，
　　交流氖管通身亮，直流氖管亮一端。
　　说明：
　　首先告知读者一点，使用低压验电笔之前，必须在已确认的带电体上验测；在未确认验电笔正常之前，不得使用。判别交、直流电时，最好在“两电”之间作比较，这样就很明显。测交流电时氖管两端同时发亮，测直流电时氖管里只有一端极发亮。
（2）判断直流电正负极口诀：
　　电笔判断正负极，观察氖管要心细，
　　前端明亮是负极，后端明亮为正极。
说明：
　　氖管的前端指验电笔笔尖一端，氖管后端指手握的一端，前端明亮为负极，反之为正极。测试时要注意：电源电压为110V及以上；若人与大地绝缘，一只手摸电源任一极，另一只手持测民笔，电笔金属头触及被测电源另一极，氖管前端极发亮，所测触的电源是负极；若是氖管的后端极发亮，所测触的电源是正极，这是根据直流单向流动和电子由负极向正极流动的原理。
（3）判断直流电源有无接地，正负极接地的区别口诀
　　变电所直流系数，电笔触及不发亮；
　　若亮靠近笔尖端，正极有接地故障；
　　若亮靠近手指端，接地故障在负极。
　　说明：
　　发电厂和变电所的直流系数，是对地绝缘的，人站在地上，用验电笔去触及正极或负极，氖管是不应当发亮的，如果发亮，则说明直流系统有接地现象；如果发亮在靠近笔尖的一端，则是正极接地；如果发亮在靠近手指的一端，则是负极接地。
（4）判断同相与异相口诀
　　判断两线相同异，两手各持一支笔，
　　两脚与地相绝缘，两笔各触一要线，
　　用眼观看一支笔，不亮同相亮为异。
　　说明：
　　此项测试时，切记两脚与地必须绝缘。因为我国大部分是380/220V供电，且变压器普遍采用中性点直接接地，所以做测试时，人体与大地之间一定要绝缘，避免构成回路，以免误判断；测试时，两笔亮与不亮显示一样，故只看一支则可。
　　（5）判断380/220V三相三线制供电线路相线接地故障口诀
　　星形接法三相线，电笔触及两根亮，
　　剩余一根亮度弱，该相导线已接地；
　　若是几乎不见亮 ，金属接地的故障。
　　说明：
　　电力变压器的二次侧一般都接成Y形，在中性点不接地的三相三线制系统中，用验电笔触及三根相线时，有两根比通常稍亮，而另一根上的亮度要弱一些，则表示这根亮度弱的相线有接地现象，但还不太严重；如果两根很亮，而剩余一根几乎看不见亮，则是这根相线有金属接地故障。