高压电工安全培训课件

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二、电容
1.电容器结构原理： 在电子电路中，电容器是必不可少的电子器件 ；在电力生产中，电力电容器也是广泛应用。简 单地说，电容器就是一种储存电荷的容器，他不 消耗能量。电容器通常简称为电容，用字母“C” 表示。其基本结构是由两片靠得较近的金属片， 中间隔以绝缘物质而组成，两金属片为电容得极 板，中间的绝缘物质为介质， 电容器的电容等于电容器的带电荷 q 量，平板电容器的电容与极板面积成正 C u 比，与极间距离成反比。
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一般规定把电容器外加1V直流电压时所储存的 电荷量称为该电容器的电容量。电容的基本单位为 法拉（F），还有微法（μF）、纳法（nF）、皮法 （pF），因法拉单位较大，实际不常用，实际常用 的是微法、皮法。其换算关系： 6 1法拉（F）= 10 微法（μF） 1微法（μF）= 10 3 纳法（nF）= 10 6 皮法（pF ） 2.电容器的基本性质、作用： 基本性质：简单地说就是隔直流通交流，即对直 流呈现电阻无穷大，相当于开路；对交流呈现的 电阻力受交流电频率影响，即相同一电容器对不 同频率的交流电呈 1 1 现不同的容抗:
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一、导体
定义：具有良好导电性能的材料就称 为导体。大家知道，金属、石墨和电解 液具有良好的导电性能，他们都是导体 。
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二、绝缘体
定义：不导电的物质，称为绝缘 体。如包在电线外面的橡胶、塑料 。常用的绝缘体材料还有陶瓷、云 母、胶木、硅胶、绝缘纸和绝缘油 （变压器油）等，空气也是良好的 绝缘物质。
如电视机消磁电路、电饭锅电路
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光敏电阻：阻值随着光线的强弱而发生变化的电 阻器，称为光敏电阻器。分为可见光光敏电阻、 红外光光敏电阻、紫外光光敏电阻。选用时先确 定电路的光谱特性。实际应用如光控路灯，根据 光线的强度自动控制路灯的开关。 压敏电阻：是对电压变化很敏感的非线性电阻器 ，具有非线性伏安特性并有抑制瞬态过电压作用 的固态电压敏感元件。当电阻器上的电压在标称 值内时,电阻器上的阻值呈无穷大状态,当电压略 高于标称电压时,其阻值很快下降,使电阻器处于 导通状态,当电压减小到标称电压以下时,其阻值 又开始增加（可以自恢复）。实际应用如电话机 过压保护、避雷器阀片等。
P型和N型半导体并不能直接用来制造半导体器件。通 常是在半导体的局部分别掺入浓度较大的三价或五价杂质 ，使其变为P型或N型半导体，在P型和N型半导体的交界面 就会形成PN结，而PN结就是构成各种半导体器件的基础， 最简单的一个PN结就是二极管。
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四、超导体

定义：某些金属在摄氏零下273度的绝对温 度下，电阻会突然消失，这种金属电阻完 全消失的特殊现象，称超导电性，具有超 导电性的金属称超导体。
10Fra bibliotek2.本征半导体与杂质半导体、PN结
（1）本征半导体：天然的硅和锗提纯后形成单晶体 就是一个半导体，称为本征半导体。
本征半导体中的载流子浓度很小，导电能力较弱，且 受温度影响很大，不稳定，用途有限。
（2）杂质半导体、PN结：如果在本征半导体中掺 入微量杂质（掺杂），其导电性能将发生显著变 化，如在纯硅中掺入少许的砷或磷（最外层有五 个电子），就形成N型半导体；掺入少许的硼（ 最外层有三个电子），就形成P型半导体。
超导现象是1911年荷兰物理学家昂尼斯在研究 导体的电阻随温度变化的实验中，首次发现水银 在4.2K的低温时，电阻突然消失，即R=0；1933年 ，又发现处于超导状态的物质，外部磁场不能深 入超导体内，有抗磁性，即B=0，以上是超导体的 两大特性。
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第二节 电阻、电容、电感相关知识及应用
电阻、电容、电感是构成各种电路的基 本元件。这一部分主要是了解一下它们性 质、用途，以及实际应用举例。
Xc＝ ωC 2 fC21 π
电容器在电路中主要作用有：整流电路平滑滤波、 电源电路的退耦滤波、交流信号旁路、交流信号耦 合（隔直）、与电阻电感构成振荡、谐振回路、延 时电路等等。电子电路中需要用到各种各样的电容 器，它们在电路中分别起着不同的作用。电力电容 器的主要应用有：无功补偿、电容式电压互感器、 阻波器、载波耦合电容器、油开关触头保护电容器 等等。
电阻测量一般不能带电测量。在测量半导体（二极管、三 极管）、电容等有极性的器件时，因有正向、反向之分，所以 万用表在电阻档时：“黑”表笔为正极，“红”表笔为负极。 兆欧表一般用于测量阻值较大的绝缘电阻。阻值较小电阻的精 确测量也有很多种方法，平衡电桥测量是较常用的一种（高试 常用），有直流电桥和交流电桥。
第一章 电工与电子基础

一、导体、绝缘体和半导体（超导体）知识

二、电阻、电容、电感相关知识及应用
三、电路分析方法 四、二极管、可控硅整流原理


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第一节
导体、绝缘体和半导体、超导体知识
导体、半导体、绝缘体器件是构成各 种电气设备、电工电子器件的基础，在 电力生产上，更是普遍存在，作为一名 电力生产人员，应熟悉掌握导体、半导 体、绝缘体的定义和性质以及应用。
并联：
1 1 1 1 R R1 R2 R3 分流作用

U 常用计算公式： R
P .R
2
R
U2 P
串联各电阻的电压与电阻成正比。也就是说，大电阻分到高电压， 小电阻分到小电压。 两个电阻并联时，总电流为两分支电流之和。电流的分配与电阻大 15 小成反比。
4.电阻的测量：一般用万用表、兆欧表、平衡电桥等
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湿敏电阻：是对湿度变化非常敏感的电阻器,能在 各种湿度环境中使用，它是将湿度转换成电信号 的换能器件。主要用作湿度传感器，如婴儿的尿 湿报警器等。 熔断器、分流器：也可以看作是一种电阻器件， 熔断器是一种阻值很小，功率较小的电阻，当通 过的电流超过一定值时，其发热熔断起到保护作 用；分流器实际上就是一个阻值很小的电阻，串 在回路中，当有直流电流通过时，产生压降且随 电流大小变化，供直流电流表显示，或接到变送 器（如励磁回路），实际上相当于取样、测量的 作用。
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维修电工执业要求

我国相关法律、法规及行业规范要求电工 必须持证上岗。这里的持证应包含“三证 ”，即：安全生产监督管理局核发的特种 作业操作证书、劳动和社会保障局核发的 职业资格证。
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1．特种作业操作证 （1）所有从事电工等特种作业的操作人员必 须持证上岗，违者将规追究法律责任。 （2）学员经指定卫生医疗机构体检合格后， 方可参加电工作业初训。电工作业初训的主要 内容包括电工基础知识、人体触电、触电预防 、触电急救、高（低）压变配电设备、电气安 全管理（包括组织措施和技术措施）等六个方 面。初训后由省、市安全生产监督管理部门组 织考核，合格才发证。电工作业操作证每两年 3 须复审。

导体和绝缘体的区别决定于物体内部是否 存在大量自由电子，导体和绝缘体的界限 也不是绝对的，在一定条件下可以相互转 化。 8
三、半导体
有一些物质，如硅、锗、硒等，其 原子的最外层电子既不象金属那样容 易挣脱原子核的束缚而成为自由电子 ，也不象绝缘体那样受到原子核的紧 紧束缚，这类物质的导电性能介于导 体和绝缘体之间，并且随着外界条件 及掺入微量杂质而显著改变，这类物 质称为半导体。
5.电阻的分类及应用： 按阻值特性：固定电阻、可调电阻 按制造材料：碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻 、水泥电阻、陶瓷电阻、半导体电阻等。

按安装方式：插件电阻、贴片电阻。
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5.特种电阻(敏感电阻)常识： 热敏电阻：是一种对温度极为敏感的电阻器，分 为正温度系数（阻值随温度升高而增大）和负温 度系数（阻值随温度升高而降低）电阻器。应用 举例：
5.电容器应用举例：




2．电工职业资格证 国家职业资格证书制度要求按照国家制定 的职业标准，通过政府认定的考核鉴定机 构，对从业者的技能水平或职业资格进行 客观、公正、科学规范的评价和鉴定，并 对合格者授予相应的国家职业资格证书。 维修电工国家职业资格证共分为5个级别 ，即：初级（五级）、中级（四级）、高 级（三级）、技师（二级）和高级技师（ 4 一级）。
放的过程，称为电容器的放电。



电容器的充电和放电就形成电容电流，电 容电流与电容和端电压的变化率成正比。 只有加在电容两端的电压发生变化时，电 容才有电流通过。 电容器储藏的电场能量与端电压的平方成 正比：
du iC dt 1 2 W Cu 2
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充电过程分析：
开关合闸瞬间，过渡过程， 呈指数规律。
uC U s (1 e

t RC )
t
duC U s RC iC C e dt R
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放电过程分析：其中
称为电路充放电时间常数， 它是反映充放电快慢的一个参数。
t RC
RC
uC U o e

duC U o RC iC C e dt R
t
以上是电容在直流电路瞬态过渡充放电过程的简单分析 25 ，从波形图可以看出，其充电电流超前电压。

阻值标示：一般用色环法和数字法。
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3.电阻的性质



电阻是一个耗能元件，即消耗电能变为热能。 电阻是线性元件，它符合欧姆定律：Ι=U/R。 电阻在电路中主要用于限流、分流、降压、分压。 主要参数：阻值及误差、额定电压、额定功率等。 电阻的串并联及计算： 串联：R∑＝R1+ R2+ R3+… 分压作用
正弦交流电路中，电压电流的波形、相量关系：
由其波形和相量图
1 可以看出： j U XC
即电流超前电压90°， 这就是我们通常所说 的容性负载电流超前 电压90°的原因。
π /2


u 、i u O ωt
i
电容的串并联性质：
并联：总电容为各电容之和。 串联：总电容的倒数为各电容倒数之和。