低压配电课程大学生经典设计

低压配电课程设计
专业：电气工程及其自动化
设计题目：低压配电课程设计
班级：
学生姓名：
学号： 4
指导教师：
分院院长：
教研室主任：
电气工程学院
一、课程设计任务书
1.设计内容
1）掌握并完成电气绝缘的恢复、连接以及基本的低压配电技术，完成工具的使用以及识别。

2）完成简单的布线工作，掌握布线的规范及操作规程，按照要求完成相关实验。

3）完成配电电路的连接，熟悉电度表、电灯以及变压器的连接方式、并完成多种控制开关的电路连接。

4）完成稳压电源的设计及制作，并符合参数要求。

2.设计要求
1）认真完成低压配电的课程设计，熟练掌握基本操作。

2）要求正确完成5项实验的题目要求，在布线及电路正确的前提下，操作符合电气规范，布线美观。

3）书写报告，3千字左右，报告按照每个实验设计过程、参数、结论来进行书写。

3.参考资料
维修电工技能理论.南寿松
4.设计进度（2012年2月27日至3月11日）
时间设计内容
28日布置设计任务、查阅资料
1～3日集中学习、实验一
4～7日实验二
8～9日实验三
10～11日实验四
12日整理论文
5.答疑时间及地点
新实验楼电工实训室，新实验楼321全天答疑
目录
第1章绪论 (4)
1.1 低压断路器 (4)
1.2 熔断器： (4)
1.3 低压配电开关： (4)
第2章导线的连接恢复 (5)
2.1导线绝缘层的剥削 (5)
2.1.1 塑料绝缘硬线 (5)
2.1.2 塑料绝缘软线 (5)
2.1.3 塑料绝缘护套线 (6)
2.1.4 橡皮绝缘线 (6)
2.1.5 橡皮花线 (6)
2.1.6 漆包线 (6)
2.2铜芯导线的连接 (7)
2.2.1 单股芯线有绞接和缠绕两种方法 (7)
2.2.2 单股铜芯线的T形连接 (8)
2.2.3 7股铜芯线的直接接法 (8)
2.2.4 7股铜芯线的T字分支接法 (8)
2.2.5接头处的焊锡 (8)
2.3线接头的绝缘 (8)
2.3.1 绝缘胶带法 (8)
2.3.2 带接线帽法 (9)
2.3.3 穿热缩管法 (9)
第3章单相电度表的安装 (10)
3.1 电路图及器件 (10)
3.2 单项电度表接法 (10)
3.2.1 机械式单相电度表的接法 (10)
3.2.2 直接接入法 (10)
3.2.3 经互感器接入法 (11)
3.3 护线套的安装 (11)
3.3.1 定位划线 (11)
3.3.2 用线槽固定导线 (11)
3.3.3 线路修正 (11)
3.3.4 线头的连接 (11)
第4章三相电度表的安装 (12)
4.1 三相电度表的工作原理 (12)
4.2 变压器的工作原理 (13)
4.3 声光控制开关 (14)
第5章稳压电源的设计及制作 (14)
5.1 整流电路 (14)
5.2 三端稳压集成电路7805 (14)
5.2.1 7805概述 (14)
5.2.2 7805的参数 (14)
第6章心得 (16)
附录： (17)
第1章绪论
低压配电是由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路、空气开关、接触器、热继电器、断路器等以及相应的设备组成的。

这次课程设计主要任务是掌握并完成导线的连接以及绝缘方法，更深刻的去体会低压配电技术，在实验过程中了解工具的使用方法。

根据图纸完成基本的布线以及安装，合理的安排导线的走向，安装完成时按照要求检查接线是否正确、合理、得当，排除潜在的安全隐患。

完成实验电路的连接，掌握电度表，电灯以及控制电灯的开关的连接方法，并完成它们之间的电路连接。

根据要求完成稳压电路的连接，合理的安排零件的位置，电路完成时用万用表测试是否符合参数的要求。

认真有效的完成低压配电的课程设计，并掌握实验中的操作步骤。

低压配电是由配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备组成的。

低压断路器又称自动开关，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。

它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。

而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，一获得了广泛的应用。

熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以其自身产生的热量使熔
体熔化，从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。

熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中，作为短路和过电流保护，是应用最普遍的保护器件之一。

负荷开关：负荷开关,顾名思义就是能切断负荷电流的开关,要区别于高压断路器,负荷开关没有灭弧能力,不能开断故
障电流,只能开断系统正常运行情况下的负荷电流,负荷开关由此而得名。

隔离开关：隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。

刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路
第2章导线的连接恢复
在低压配电系统中，导线的链接方式主要有绕接，绞接，焊接和压接，对工艺要求为：连接可靠，接触良好，平整美观，机械强度高，耐腐蚀性能和绝缘性好。

2.1 导线绝缘层的剥削
2.1.1 塑料绝缘硬线
1用剥线钳剥线
将导线置于剥线钳相应规格的切口内，用左手握住导线，右手用力握紧钳柄，直至导线的绝缘层被剥削后再松开钳柄，去除绝缘层即完成剥削。

用剥线钳剥导线的规格范围为：1mm~6mm
2用钢丝钳剥削
左手握住导线用钢丝钳的刀口均匀切割绝缘层，再用右手握住钳头用力向外移，除去绝缘层即完成剥削，用钢丝钳剖削导线的规格为:1mm~6mm。

3用电工刀剖削
将塑料护套线平整地放在工作台上，用电工刀锋利的刀刃(一定要防止伤手)尖与导线保持45度夹角，从护套线外层中间切入塑料护套表层，再以25度角向后拉划剖开表层后(不能伤内部线的绝缘层)，将护套层向后扳翻割掉，在用电工刀齐根切去即完成剖削，用电工刀剥导线的规格范围为：1.5mm~240mm.
2.1.2 塑料绝缘软线
塑料软线绝缘层的剖削除用剥线钳外，仍可用钢丝钳按直接剖剥2.5平方毫米及以下的塑料硬线的方法进行，但不能用电工刀剖剥。

因塑料线太软，线芯又由多股钢丝组成，用电工刀很容易伤及线芯。

2.1.3 塑料绝缘护套线
塑料护套线绝缘层分为外层的公共护套层和内部每根芯线的绝缘层。

公共护套层一般用电工刀剖削，先按线头所需长度，将刀尖对准两股芯线的中缝划开护套层，并将护套层向后扳翻，然后用电工刀齐根切去，如图2.13所示。

(a)划开护套层 (b)切去护套层
切去护套后，露出的每根芯线绝缘层可用钢丝钳或电工刀按照剖削塑料硬线绝缘层的方法分别除去。

钢丝钳或电工刀在切时切口应离护套层5－10mm。

2.1.4 橡皮绝缘线
橡皮线的绝缘层外面有柔韧的纤维编织保护层，首先塑料绝缘护套外护套层的处理方法去除纤维编织保护层，然后再按塑料绝缘硬（软）线绝缘层的剖析方法削去橡胶层。

2.1.5 橡皮花线
橡皮花线的绝缘层的棉纱纺织物和内层的橡胶绝缘层构成，其剖削的方法和过程是:用电工刀在纺纱织物保护层四周切割一圈，去除棉纱纺织物，在按塑料绝缘硬（软）线绝缘层的剖削方法削去橡胶层，最后把露出的棉纱层与线芯分离，用电工刀齐去棉纱层。

2.1.6 漆包线
漆包线绝缘层分外部铅包层和内部芯线上的一层绝缘漆，芯线较粗的绝缘层处理方法是：用细砂纸或刀片磨去或刮去绝缘层；芯线较细的绝缘层处理方法是：用细砂纸或细纱布轻轻擦去绝缘层。

在漆包线的绝缘层处理过程中，一定注意绝缘层要清理干净，芯线不要折断。

2.2 铜芯导线的连接
2.2.1 单股芯线有绞接和缠绕两种方法
绞接法用于截面较小的导线，缠绕法用于截面较大的导线。

绞接法是先将已剖除绝缘层并去掉氧化层的两根线头呈“×”形相交，互相绞合2－3圈，接着扳直两个线头的自由端，将每根线自由端在对边的线芯上紧密缠绕到线芯直径的6－8倍长，将多余的线头剪去，修理好切口毛刺即可。

缠绕法是将已去除绝缘层和氧化层的线头相对交叠，再用直径为1.6mm的裸铜线做缠绕线在其上进行缠绕，如图所示，其中线头直径在5mm及以下的缠绕长度为60mm，直径大于5mm的，缠绕长度为90mm。

(a) (b) (c)
图2.2.1 导线的接法
2.2.2 单股铜芯线的T形连接
单股芯线T形连接时可用绞接法和缠绕法。

绞接法是先将除去绝缘层和氧化层的线头与干线剖削处的芯线十字相交，注意在支路芯线根部留出3－5mm裸线，接着顺时针方向将支路芯线在干中芯线上紧密缠绕6－8圈。

剪去多余线头，修整好毛刺。

对用绞接法连接较的截面较大的导线，可用缠绕法。

其具体方法与单股芯线直连的缠绕法相同。

对于截面较小的单股铜芯线，可用图所示的方法完成T形连接，先把支路芯线线头与干路芯线十字相交，在支路芯线根部留出3－5mm裸线，把支路芯线在干线上缠绕成结状，再把支路芯线拉紧扳直并紧密缠绕在干路芯线上，为保证接头部位有良好的电接触和足够的机械强度，应保证缠绕为芯线直径的8－10倍。

2.2.3 7股铜芯线的直接接法
将剖去绝缘层的芯线逐跟拉直，绞紧占全长1/3的根部，把余下的2/3的芯线分散成伞状。

把2个伞状芯线隔根对插并捏平两端芯线。

把一端的7股芯线按223跟分成三组，接着把第一组2跟芯线板起，按顺时针缠绕两圈后板直余线。

再把第二组的2跟芯线，按顺时针方向紧压住前2跟板直的余线缠绕2圈，并将余下的芯线向右板直。

再把下面的第三组的3根芯线按顺时针方向紧压前4根板直的芯线向右缠绕。

缠绕三圈后，弃去每根多余的芯线，钳平线段。

在用同样的方法在缠绕另一边线。

2.2.4 7股铜芯线的T字分支接法
把支路芯线松开钳直，将近绝缘层1/8处线段绞紧，把7/8线段的芯线分成4跟和3跟两组，然后用螺纹钉旋具将干线也分成4跟和3跟两组，并将支线中
的一组芯线插入干线两组芯线间。

把右面3根芯线的一组王干线一边顺时针紧紧缠绕3~4圈，再把左边芯线的一组按逆时针方向缠绕4~5圈，钳平线圈端并切去余线。

2.2.5 接头处的焊锡
10mm及以下的铜芯线接头，可用150W电烙铁进行焊锡;16mm及以上的铜芯线接头，应采用浇焊法。

2.3 线接头的绝缘
2.3.1 绝缘胶带法
常规用于连接线的包扎绝缘，应大于接线段全程。

包扎时与线顺时针斜向大于90。

叠层绕向到头(后层叠过前层宽度的1／2)，然后再顺时针反向绕到原位；若是接线头，到头再绕过些，将多余包扎的绝缘部分折过来再顺时针反向绕过一段。

包扎要求结实、平整，不能松散、粗大。

图2.3.1 绝缘胶带法
2.3.2 带接线帽法
线帽有多种规格，适合多股软线接线头使用(实际情况硬线上也在用)。

既将线头裸露部分的长度控制在1.5cm，套上线帽后用老虎钳在线帽内铜圈位置钳压即可。

2.3.3 穿热缩管法
可备用Φ2.5mm～Φ8mm之间各种规格的热缩管，用它替代电工绝缘胶带，比用绝缘胶带的接头密封、绝缘，外观干净、整洁，非常适合家庭应用。

如上面导线焊接后就可用热缩管作多层绝缘，即在接线前就将大于裸线段4cm合适规格的热缩管各端穿上，接线后先移套上裸线段，用家用热吹风机(或打火机)热缩，冷却后再将另一段穿覆上去热缩。

若是接线头，头部热缩后可用尖嘴钳钳压封口。

在380V的线路上恢复绝缘层时，先包缠1－2层黄蜡带，再包缠一层黑胶带。

在220V线路上恢复绝缘层，可先包一层黄蜡带，再包一层黑胶带。

或不包黄蜡带，只包两层黑胶带。

第3章单相电度表的安装
如图3.1 单相电度表的安装
3.1 电路图及器件
电路图如图3.1；所用器件有：单相电度表、开关、线槽、荧光灯
3.2 单项电度表接法
3.2.1 机械式单相电度表的接法
单相有功电度表（简称：单相电度表）由接线端子、电流线圈、电压线圈、计量转盘、计数器构成，只要电流线圈通过电流，同时电压线圈加有电压，转盘就受到电磁力而转动。

单相电度表共有5个接线端子，其中有两个端子在表的内部用连片短接，所以，单相电度表的外接端子只有4个，即1、2、3、4号端子。

由于电度表的型号不同，各类型的表在铅封盖内都有4各端子的接线图。

3.2.2 直接接入法
如果负载的功率在电度表允许的范围内，即流过电度表电流线圈的电流不至于导致线圈烧毁，那么就可以采用直接接入法。

直接接入法：单相电度表共有四个接线端子，从左至右按1、2、3、4编号接线一般有两种一般是1、3接进线，2、4接出线；另一种是按1、2接进线，3、4接出线。

无论何种接法，相线（火线）必须接入电表的电流线圈的端子。

由于有
些电表的接线特殊，具体的接线方法需要参照接线端子盖板上的接线图去接
3.2.3 经互感器接入法
在用单相电度表测量大电流的单相电路的用电量时，应使用电流互感器进行电流变换，电流互感器接电度表的电流线圈。

接法有两种：
1.单相电度表内5和1端未断开时的接法。

由于表内短接片没有断开，所以互感器的K2端子禁止接地。

2. 单相电度表内5和1端短接片已断开时的接法。

由于表内短接片已断开，所以互感器的K2端子应该接地。

同时，电压线圈应该接于电源两端。

3.3 护线套的安装
3.3.1 定位划线
按照图纸确定各电器元件的准确固定位置、导线的敷设位置及导线起始和转角的位置，横向线槽400mm纵向线槽300mm。

3.3.2 用线槽固定导线
按工艺要求的间距先固定线槽，可用钢钉固定或粘贴的固定方法，然后按施工要求敷设保护套现，并固定。

3.3.3 线路修正
护套线敷设完毕后,可用平直的木条放在线路的边缘上检查线路是否平直，若不平直，可用螺丝旋具的木柄加以修整，直至线路美观平整。

3.3.4 线头的连接
按施工技术的要求完成保护线线头与配电箱，接线盒，灯具，插座，开关等电气元件的可靠连接，在网板后的导线不需要横平竖直，但要留有余量且在接线后，必须用绝缘胶带绝缘。

第4章三相电度表的安装
如图4三相电度表的安装
4.1 三相电度表的工作原理
能产生幅值相等、频率相等、相位互差120°电势的发电机称为三相发电机；
以三相发电机作为电源，称为三相电源；
以三相电源供电的电路，称为三相电路；
U、V、W称为三相（也称A、B、C三相），相与相之间的电压是线电压，电压为380V ；相与中心线之间称为相电压，电压是220V。

三相电源与单相电源的区别：发电机发出的电源都是三相的，三相电源的每一相与其中性点都可以构成一个单相回路为用户提供电力能源。

注意在这里交流回路中不能称做正极或负极，应该叫线端（民用电中称火线）和中性线（民用电中称零线）。

“三相电”的的概念是：我们知道线圈在磁场中旋转时，导线切割磁场线会产生感应电动势，它的变化规律可用正弦曲线表示。

如果我们取三个线圈，将它们在空间位置上相差点120度角，三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转，一定
会感应出三个频率相同的感应电动势。

由于三个线圈在空间位置相差点120度角，故产生的电流亦是三相正弦变化，称为三相正弦交流电。

工业用电采用三相电，如三相交流电动机等。

在低压配电网中，输电线路一般采用三相四线，其中三条线路分别代表A,B,C 三相，不分裂，另一条是中性线N（区别于零线，在进入用户的单相输电线路中，有两条线，一条我们称为火线，另一条我们称为零线，零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路，而三相系统中，三相自成回路，正常情况下中性线是无电流的），故称三相四线制；在380V低压配电网中为了从380V相间电压中获得220V线间电压而设N线，有的场合也可以用来进行零序电流检测，以便进行三相供电平衡的监控。

三相交流电机的电枢有三组线圈，其联接有星形接法及三角形接法两种，一般采用星形接法。

4.2 变压器的工作原理
变压器---利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件
变压器 ---- 静止的电磁装置
变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能
电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。

与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组。

4.3 声光控制开关
声光控开关是用声音和光照度控制的开关，当环境的亮度达到某个设定值以下，同时环境的噪音超过某个值，这种开关就会开启。

声光控开关必须同时具备两个条件，声光才起作用。

从声光控开关的结构上分析，开关面板表面装有光敏二级管，内部装有柱极体话简。

而光敏二极管的敏感效应，只有在黑暗时才起到作用（可用液晶万用表测得数值）。

也就是说当天色变暗到一定程度，光敏二级管感应后会在电子线路板上产生一个脉冲电流，使光敏二级管一路电路处在关闭状态，这时在楼梯口等处只要有响声出现，柱极体活简就会同样产生脉冲电流，这时声光控制开关电路就连通起作用。

第5章稳压电源的设计及制作
图5稳压电源原理图
5.1 整流电路
将交流电变换为直流电称为AC/DC变换，这正变换的功率流向是由电源传向负载，称之为整流。

整流电路是利用二极管的单向导电性将正负变化的交流电压变为单向脉动电压的电路。

在交流电源的作用下，整流二极管周期性地导通和截止，使负载得到脉动直流电。

在电源的正半周，二级管导通，使负载上的电流与电压波形形状完全相同；在电源电压的负半周，二极管处于反向截止状态，承受电源负半周电压，负载电压几乎为零。

5.2 三端稳压集成电路7805
5.2.1 7805概述
电子产品中，常见的三端稳压集成电路有正电压输出的78 ×× 系列和负电压输出的79××系列。

顾名思义，三端IC是指这种稳压用的集成电路，只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。

它的样子象是普通的三极管，TO- 220 的标准封装，也有9013样子的TO-92封装。

用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜。

5.2.2 7805的参数
第6章心得
通过对低压配电系统的了解和部分实践，使我对低压供配电的系统有了更深刻的了解，通过实践了解到了低压供配电系统的难点从而弥补知识上的不足和对实践上的理解。

通过这几天的实践，使我懂得了：不只要懂得单方面的理论知识，实际经验也是很重要的，而且要懂得理论与实际相结合，互相补充。

所以以后不仅要努力学习专业理论知识，还要加强实际操作能力。

在电力这个行业中哪怕是一点很小的错误都可能酿成大错。

在实际操作中一定要小心谨慎。

两周的课设我们收获狠多,不仅增强了我们的动手能力,而且对我们专业的重要性有了更加深刻的了解,加深了对学习好专业知识的渴望.并且在老师的带领下了解的基本电路的连接与设计,使我们增强了对操作的谨慎性与公艺性的理念,相信这次课设一定会是我们以后工作的宝贵经验。

附录
一参考文献：
[1] 南寿松.电工实验与电工实践
[2] 康华光.电子技术基础
指导教师：刘湘课程设计成绩：。