电工基本操作工艺

第2章电工基本操作工艺2.1常用电工工具的使用2.1.1常用随身电工工具常用随身电工工具的主要用途和正确使用见教材表2.1，其外形见图2.1。2.1.2试电笔试电笔是电工常用的辅助安全工具，用于测量500V以下的导体或各种用电设备外壳是否带电。注意低压测点笔的测量范围为60～500V。另外，试电笔在使用中还有一些技巧：（1）区别相线和零线，相线发光，零线一般不发光。（2）区别直流与交流，被测电压直流时，氖灯里的两个极只有一个发光，而交流为两个极都发光。（3）区别直流电压的正、负极，将试电笔分别接在直流电的正负极之间，发光的电极所接的是负极，不发光的电极所接的为直流电的正极。（4）区别电压高低，被测导电体电压越高，氖管发光越亮。（5）检查相线接地漏电，对地漏电一相氖管亮度较弱。2.1.3冲击钻冲击钻是一种电动工具，具有两种功能：一种是作为普通电钻使用，使用时应把调节开关扳到标记为“钻”的位置；另一种可用来冲打砌块和转墙等建筑面的紧固孔和导线过墙孔，这时应把调节开关扳到标记为“锤”的位置，如图2.2所示。2.手动液压钳手动液压接线钳主要依靠液压传动机构产生的压力达到压接导线的目的。适用于压接多股铝、铜芯导线，作中间连接和封端，它使用方便，用途广泛。液压钳压模多为六角形，使用方法如下：（1）压接前，选好相应模具。（2）压接时，关紧回油螺丝，然后摇动手柄作往复运动，待压模略微接触，即已符合压接尺寸，若继续加压，则会损坏零件。（3）压成一模后，放松回油螺丝(只要松开0.5~1圈即可，不宜放开太多)，待活塞复位后，再关紧回油螺丝，然后压接第二模。（4）如压接铜套时，因铜套外径小于铝套外径，选择模具的六角对角线尺寸应比铜套外径尺寸小0.5毫米，并先将铜套作退火处理。以确保压接质量。2.1.5喷灯1．喷灯的使用方法喷灯是一种利用喷射火焰对工件进行加热的工具，常用于锡焊时加热烙铁或工件。在电工操作中，制作电力电缆终端头或中间接头及焊接电力电缆接头时，都要使用喷灯。按照使用燃料的不同，喷灯分为煤油喷灯和汽油喷灯两种，其外形结构如图所示。1—油桶；2—灯头；3—喷嘴；4—点火碗；5—进油阀；6—安全阀；7—加油螺塞；8—手动加压泵；9—手柄使用时，具体操作如下所述：（1）根据喷灯所使用燃料油的种类，加注燃料油：首先旋开加油螺塞，注入燃料油，注入油量要低于油桶最大容量的3/4，然后旋紧加油螺塞。（2）操作手动加压泵增加油桶内油压，然后在点火碗中让油加入进油阀门，观察火焰。如果火焰喷射力达到要求，即可开始使用。（3）手持手柄，使喷灯保持直立，将火焰对准工件即可。2.1.6电烙铁1．电烙铁的分类及结构电烙铁是手工施焊的主要工具，选择合适的电烙铁合理使用，是保证焊接质量的基础。由于用途、结构的不同，有各式各样的电烙铁。按加热方式分，有直热式、感应式、气体燃烧式等。按电烙铁的功率分，有20W、30W、…、300W等。按功能分，又有单用式、两用式、调温式等。最常用的是单一焊接用的直热式电烙铁，它又可分为外热式和内热式两种。2．电烙铁的选用科研、生产、仪器维修，可根据不同的施焊对象选择不同的普通烙铁。在有特殊要求时，可选择感应式、调温式等。选择烙铁的功率和类型，一般是根据焊件大小与性质而定。3．电烙铁的使用（1）电烙铁握法有三种：正握法、反握法、笔握法，如图2.7所示。反握法适于大功率的电烙铁，长时间操作不易疲劳，正握法适于中功率的电烙铁或带弯头的电烙铁，笔握法适于小功率印刷电路的焊接。（2）使用电烙铁焊接时挥发的气体对人体有害，一般电烙铁距离鼻子不能少于20cm，通常以30cm为宜。（3）使用前必须检查两股电源线与保护接地线的接头是否正确，千万不能接错，否则会使操作员触电。（4）电烙铁初次使用前，先将烙铁头浸上一层锡。浸锡的方法是将烙铁头加热后，擦去氧化层，蘸上松香，然后浸在熔锡中。电烙铁使用一段时间后，应将烙铁头取下，去掉与传热筒接触部分的氧化层，再将烙铁头装上，避免今后取不下烙铁头。使用过程中不能任意敲击，应轻拿轻放，以免损坏内部发热部件。（5）电烙铁的焊剂，一般应使用松香或中性焊剂，不宜选用酸性焊剂，以免腐蚀电子元器件及烙铁头与发热器。（6）烙铁头要经常保持清洁。使用中可常在石棉毡上擦几下，以除去氧化层。使用一段时期后，表面还可能出现不能上锡（“烧死”）的现象，这时先用刮刀刮去焊锡，再用锉刀清除表面黑灰色的氧化层，重新浸锡。烙铁头使用过久，还会出现腐蚀凹坑，失去原有形状，影响正常焊接，这时应用锉刀对其整形，加工成符合要求的形状并浸锡。（7）电烙铁工作时要放在特制的烙铁架上，以免烫坏其他物品。电烙铁在工作台上，一般应放在右上方以便操作。2.2电气连接与焊接工艺导线的电连接方法很多，有绞接、焊接、压接、紧固螺钉连接等。2.2.1导线的电气连接1．线头的剖削做导线电气连接之前，必须将导线端部或导线中间清理干净，要求削切绝缘层方法正确。对橡胶绝缘线要分段削剥，如图所示。2．铝心导线的连接由于铝线在空气中极易氧化，且铝氧化膜的电阻率很高，连接时容易出现质量缺陷，所以铝心导线不宜采用铜心导线的连接方法，铝心导线主要采用螺钉压接、压接管压接和电阻焊焊接等连接方法。（1）螺钉压接。螺钉压接适用于负荷较小的单股铝心导线的连接。（2）压接管压接。一般内线工程用单股铝导线为10mm2以下，多用铝压接管进行局部压接，根据导线规格选择压接管并使线头穿出25～30mm，先将两线端绝缘层剥去50～55mm，清理表面后端涂上凡士林膏，将两头放入选好的铝套管内，铝压接管有圆形和椭圆形两种，然后用压接钳压接。压接后形状如图所示。注意压接时，必须是压接钳压到必要的极限位置，并且所有的压接中心处于同一条直线上。第一道压坑应压在线头的一侧，不可压反，压坑的距离和数量应符合技术要求。对16～240mm2的多股铝线，必须使用手动油压钳，压接工艺与10mm2以下的单股铝线基本一致。（3）电阻焊焊接。对单股铝线的连接可采用电阻焊，即低电压（6～12V）炭极电阻焊，先将两导线剖切30～50mm，再将两裸线并绞齐，剩20～30mm长，将焊接电源与被焊接头接通。操纵焊把电极使焊接电源接通，随着接触点温度升高，适量加入焊药（助焊剂），使接头熔化为球状，如图所示。焊把（炭极）移走，经冷却形成为牢固的电连接。3．铜心导线的连接铜导线的电连接比铝要简单些，一般是绞接、缠绕绑接、压接、焊接等方法。铜导线焊接采用锡焊或电阻焊。（1）单股铜线绞接法绞接法适用于截面积小于6mm2的单股铜线的电连接，绞接电连接有直连接、T形连接、十字形连接多种形式，如右图所示。（2）多股铜线的单卷或复卷连接法首先，把多股线拧开，将中芯线切短，把两头线芯混接成一体，利用导线本身单卷连接，如右图所示。具体做法是先沿一个方向任取两股同时缠绕5圈，另换两股缠绕，其余的线压在里头，在绕至5圈后，另换两股缠绕，依次类推，用偏口钳修齐即可。另一端做法同上述过程一样。如下图所示。（3）铜心导线的锡焊铜导线绞接后还应进行焊接处理，70mm2截面以下的接头一般采用锡焊，接头的锡焊通常有三种方法：浇锡焊、蘸锡焊和电烙铁锡焊。①浇锡焊接。浇锡焊接用于70mm2以下16mm2以上的铜导线接头的焊接。浇锡焊法如下：把锡放入锡锅内加热熔化，将导线接头处打磨干净，涂上助焊剂，放在锡锅上面，用勺盛上熔化的锡，从接头上面浇下，如右图所示。②蘸锡焊接。③电烙铁锡焊。4．导线绝缘层的恢复导线连接后，必须恢复绝缘。导线的绝缘层破损后，也必须恢复绝缘。通常用黄蜡带、涤纶薄膜带和黑胶带作为恢复绝缘层的材料，绝缘带的包缠方法如下：将黄蜡带从导线左边完整的绝缘层上开始包缠，包缠两根带宽后方可进入无绝缘层的芯线部分，如下图（a）所示。包缠时黄蜡带与导线保持约55°的倾斜角，每圈压叠带宽的1/2，如下图（b）所示。包缠一层黄蜡带后，将黑胶布接在黄蜡带的尾端，按另一斜叠方向包缠一层黑胶带，也要每圈压叠带宽的1/2，如下图（c）和（d）所示。2.2.2导线与电器元件的连接1．导线与电器接线端子的连接在各种电器元件或电气装置上，均有接线端子供连接导线用。常用的接线端子有针孔式和螺钉平压式两种。（1）导线头与针孔式接线端子的连接。如下图（a）所示。（2）线头与螺钉平压式接线端子的连接。如下图（b）所示。2．导线与导线端头的连接多股软导线或较大面积的单股导线与电器元件或电气设备连接时，需要装接相应规格的导线端头（俗称线鼻子），铝导线要使用铝铜过渡材质的导线端头，使用时应按接线端子的类型选择不同形状的导线端头，各种形状的导线端头见下图。2.2.3手工锡焊工艺1．焊剂与焊料（1）焊料。常用的锡焊焊料是锡铅合金，其中也含有其他元素。手工电烙铁焊接常用管状焊锡丝，它将锡铅合金制成管状而内部填充助焊剂，焊料一般含锡60%左右，内部助焊剂是优质松香加一定量的活化剂。（2）焊剂。焊剂有无机类、有机类和松香类，而常用的是松香类。2．锡焊的机理锡焊是钎焊的一种，准确地说锡焊是一种软钎焊（焊接温度低于450℃）。钎焊是采用比母材熔点低的金属做焊料，将母材和焊料一起加热到高于焊料的熔点但低于母材的熔点，利用液态焊料浸润母材，填充接头间隙并与母材互相扩散实现连接焊件的方法。3．手工锡焊的操作手法及要领（1）保持烙铁头清洁。（2）采取正确的加热方法，增加烙铁头与被焊件的接触面积，但不能对焊件施加压力，能大大提高效率。（3）传热依靠焊锡桥，烙铁头上保持少量锡是热量传递的桥梁，使被焊件很快被加热到焊接温度。（4）在焊锡凝固之前不要使焊件移动或震动。（5）焊剂与焊料用量要适中。（6）不要用烙铁头作为焊锡的运载工具，烙铁头的焊锡易氧化，焊剂易挥发，导致焊点质量缺陷。4．导线的手工焊接工艺导线与导线之间的焊接以绕焊为主，操作步骤如下：（1）去掉一定长度的绝缘层。（2）除去线芯上氧化层，并穿上合适的绝缘管。（3）绞合两个线芯，剪齐端部，用电烙铁施焊。（4）趁热套上绝缘管，冷却后固定在接头处。导线的焊接工艺过程如图。5．印刷电路板的焊接方法和步骤（1）检查印刷电路板上是否有短路、断路、焊盘不整等质量缺陷，并观察是否涂有阻焊剂（防止不必要的焊接或涂锡）和助焊剂。（2）焊接前，将所有元件按孔位整形，如元件存放时间较长，必须做镀锡处理，方法是用刀刮或砂纸打磨元件引脚，然后用液态锡浸润元件引脚，形成一层容易焊接的结合层。（3）焊接时，先焊接较低的元件，后焊接较高的元件；先焊接较小的元件，后焊接较大的元件。一般焊接次序是电阻→电容→二极管→三极管→其他元件。（4）晶体管和集成电路块焊接时，一定要注意每处焊接时间不能超过10s左右，对MOS型集成电路，每处焊接时间不能超过5s，并用镊子夹持管脚以便散热，防止烫坏内部电路。（5）焊接完成时，要检查有无漏焊和虚焊，如果发现问题必须补焊，最后用酒精棉球清理多余的焊剂。6．拆焊操作工艺调试或维修电子线路时，经常要拆换一些电子元件，这就要求操作者掌握拆焊工艺，如果操作不当，会损坏印刷电路板或电子元件。一般电阻、电容、三极管等管脚少的电子元件，每个管脚有相对活动的可能，这种元件就可直接用电烙铁拆焊，具体方法如右图所示。2.3电气设备紧固埋设工艺2.3.1紧固埋设1．预埋铁件预埋铁件是在混凝土或砖结构内，预先埋设带有弯钩的圆形钢或有开叉的角钢。预埋铁件由土建施工单位按图纸制作，一般要求电工配合指导和验收。图2.21预埋铁件示意图2．打孔埋设（1）画线确定位置，然后在确定位置上凿洞，洞的大小和深度由地脚形式来确定。（2）在砖墙上的木榫孔，应凿成矩形，并借砖层结构的缝隙出孔，打在混凝土墙柱上的木榫孔应凿成圆形。（3）木榫应略大于木榫孔1～2mm，孔深应大于木榫长度5mm。（4）木榫栽装应与墙面垂直，不可歪斜，孔径的口、底应一致，切不可口大底小。（5）木榫削制要求是：榫体粗细均匀，头部倒角