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电气施工员（上）本章节的编写思路•以住房和城乡建设部《建筑与市政施工现场专业人员考核评价大纲》为指导，以《建筑业企业专业技术管理人员岗位资格考试指导用书》、《河北省电气施工工艺标准》、《建筑工程施工质量验收统一标准》50300-2019、《河北省建筑、安装、市政、装饰装修工程费用标准》HEBGFB-1-2019等相关资料为依据，突出针对性、实践性、基础性，对电气施工员专业基础知识、岗位知识和专业实务进行阐述。建筑防雷与接地5.电线与电缆4.供配电系统常用设备3.主要内容电工基础知识1.建筑供配电基础2.电气照明6.电器施工图7.前言电气施工在工程中的重要性1.1建筑业是一个古老的行业约公元前4000年——仰韶文化约公元前6000年——河姆渡文化约公元前3500年——苏格兰KnapofHowar千百年来，建筑之“本”——功能变化不大，主要改变的是建筑之“质”——性能提升，这主要依赖于科学技术的发展和进步。今天千百年来，建筑业现场手工作业的方式依旧传统，相对于制造业，高度机械化、模块化的程度仍然不够。1.2建筑业是一个传统的行业古代2.2建筑技术发展趋势1947年11月解放石家庄时的中山路今日中山路石家庄河北环球中心希尔顿酒店效果图•盘点世界高楼top10中国占六席(图)第一名：哈利法迪拜塔（BurjKhalifa）地点：阿联酋迪拜高度：2019世界新高度，828.14用途：写字楼，住宅，酒店。第二名：台北101大厦地点：台北高度：508.1米用途：写字楼第三名：上海环球金融中心地点：上海高度：492米用途：酒店，写字楼位于浦东区的上海环球金融中心是中国内地的最高建筑。该建筑由美国KohnPedersenFox建筑师事务所设计，可以从1555英尺（约474米）的高度鸟瞰上海城市风光。该建筑楼高492米，内设购物区、办公区、会议区、以及云中酒店——上海柏悦酒店（ParkHyattShanghai）。该酒店共有35层，174间客房，在全球最高云中酒店中排名第二。第四名：香港环球贸易广场地点：香港高度：484米用途：酒店，写字楼第五名：吉隆坡双子塔地点：马来西亚吉隆坡高度：452米用途：写字楼第六名：紫峰大厦地点：南京，高度：450米，用途：酒店，写字楼第七名：韦莱集团大厦地点：美国伊利诺斯州芝加哥高度：442.3米（108层）用途：写字楼韦莱集团大厦，也就是原来的西尔斯大厦（SearsTower）。该楼建成于1973年，是当时世界上的最高建筑，目前，该楼为商住两用，并设有零售区域。尽管早在2019年，该建筑的命名权就已经到期，但直到2009年伦敦保险经纪商韦莱集团（WillisGroupHoldings）同意租用部分楼层时，该楼才正式更名为韦莱集团大厦。在大厦的观景台上，可以鸟瞰风之城（芝加哥的别称）的全貌，因此，来韦莱集团大厦观光的游客常年络绎不绝。第八名：京基100地点：深圳高度：441.7米用途：酒店，写字楼第九名：广州国际金融中心地点：广州高度：438米第十名：纽约特朗普国际酒店；高度：423米在最高建筑榜单前十名中，除了第七名韦莱集团大厦（WillisTower），其余的建筑全部来自于亚洲，中国占据了其中六席，无人能及！）。曾经被誉为上海人骄傲的金茂大厦（高度420米）已黯然失色，退出前十的行列！总结：可见——建筑的高度越来越高！当今建筑工程：建筑高度不断攀升跨度不断增大建设规模不断扩大施工难度不断增加迅猛发展，集中体现：工程材料结构工程体系施工技术发展方向：高、大、轻、柔发展特点：更安全、更经济、更环保、更高效，“四节一环保”科学Science技术Technology工程Engineering•建筑电气是赋予建筑生命的重要一部分，照明、动力、设备，现代建筑没有电气空调怎么发挥作用，电梯怎么使用，各种夜间效果和白天的采光怎么达到，水没有电，连楼顶都达不到，没有电城市将是一片死城。•建筑电气是建筑工程重要组成部分第一节电工基础知识一、欧姆定律和基尔霍夫定律•1.欧姆定律•(1)导体电阻:•电阻是表示导体对电流起阻碍•作用的参数,用R表示。欧姆(GeorgSimonOhm,1787～1854年)是德国物理学家。欧姆定律及其公式的发现，给电学的计算，带来了很大的方便。人们为纪念他，将电阻的单位定为欧姆。欧姆定律•在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这个结论叫欧姆定律，•基本公式是I=U/R；•由欧姆定律I=U/R的推导式R=U/I或U=IR欧姆定律U--负载两端电压,V;R--负载电阻,Ω;I--流过负载电流,A全电路欧姆定律•公式•I=E/(R+r)=(Ir+U)/(R+r)•I-电流安培（A）•E-电动势伏特（V）•R-电阻欧姆（Ω）•r-内电阻欧姆（Ω）•U-电压伏特（V）欧姆定律•(2)电路的连接方式:•1)电阻的串联:•电路中由两个或多个电阻首尾相接,通过这些电阻的电流是相同的。总电阻等于各分电阻之和;串联电路具有分压作用,各电阻上所分电压与电阻值成正比,各电阻上电压之和等于总电压。•2)电阻的并联:•由两个或多个电阻首端与首端连接,尾端与尾端连接,构成两个节点,接于电源之间,这种连接叫并联。各并联电阻承受的电压相等,并联总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和;各并联支路电流之和等于总电流。欧姆定律•电阻的串联•(1)串联电路的总电阻的值比任何一个分电阻的阻值都大。•（2）串联电阻的总电阻的阻值等于各部分电阻的阻值之和，即R串=R1+R2+.....Rn。•电阻的并联•（1）并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。•(2)并联电阻的总电阻的阻值的倒数等于各部分电阻的阻值倒数之和，即•1/R并=1/R1+1/R2+......+1/Rn。欧姆定律•⑴串联电路P（电功率）U（电压）I（电流）W（电功）R（电阻）T（时间）•电流处处相等I1=I2=I•总电压等于各用电器两端电压之和U=U1+U2•总电阻等于各电阻之和R=R1+R2•U1：U2=R1：R2•消耗的总功率等于各电功率之和W=W1+W2•W1：W2=R1：R2=U1：U2•P1：P2=R1：R2=U1：U2•总功率等于各功率之和P=P1+P2欧姆定律•⑵并联电路•总电流等于各支路电流之和I=I1+I2•电压关系：电路中各支路两端电压相等U=U1=U2•总电阻倒数等于各电阻倒数之和R=R1R2÷（R1+R2）注：此只限于并联两个电阻，若是多个电阻，则总电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻倒数的和•总电功等于各电功之和W=W1+W2•I1：I2=R2：R1•W1：W2=I1：I2=R2：R1•P1：P2=R2：R1=I1：I2•总功率等于各功率之和P=P1+P2基尔霍夫定律基尔霍夫定律是德国物理学家基尔霍夫提出的。基尔霍夫定律是电路理论中最基本也是最重要的定律之一。它概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律。它包括基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。2.基尔霍夫定律•(1)基尔霍夫电流定律(KCL):•基尔霍夫电流定律也称为基尔霍夫第一定律,简称KCL。其内容是:在任一瞬间,流入某一节点的电流之和应该等于该节点流出的电流之和。•∑Ii=∑I0•(2)基尔霍夫电压定律:•基尔霍夫电压定律又称为基尔霍夫第二定律,简称KVL。其内容是:在任一瞬间,沿电路中的任一回路绕行一周,回路中所有电动势的代数和等于各电阻上电压降的代数和。•∑E=∑IR二、正弦交流电的三要素及有效值•1.正弦交流电的基本概念•所谓的交流电,是指大小和方向随时间做周期性变化的电流、电压和电动势。•而大小和方向随时间按正弦规律变化的交流电,则称为正弦交流电。正弦交流电•正弦交流电的三要素:•(1)最大值;•(2)角频率;•(3)初相位幅值,频率、初相角称为确定正弦量的三要素。正弦交流电正弦交流电正弦交流电正弦交流电正弦交流电正弦交流电正弦交流电正弦交流电正弦交流电3.正弦交流电的有效值•计算或计量中常用交流电的有效值来表示交流电的大小。有效值用大写字母表示。对于正弦交流电流i=Imsinωt,有•I=O.707Im•即正弦交流电流的有效值等于其最大值的•O.707倍。•U=O.707Um4.对称三相交流电路三相负载的连接•4.对称三相交流电路三相负载的连接•(1)三相负载作星形连接:在三相四线制电路中,将三相负载分别接于电源各相线与中线之间即构成负载的星形连接。•负载做星形连接时,线电压的有效值是相电压有效值的√3倍,相位超前相应相电压30°;线电流等于相电流。•(2)三相负载作三角形连接:将三相负载接成三角形后三个顶点与三相电源相线相连,就构成了负载三角形连接的三相三线电路。•当三相负载对称时,负载的相电压等于电源的线电压。线电流的有效值等于相电流的√3倍,相位滞后于相应的相电流30°。三、电压、电流、电功率的概念•1.电流•单位时间内通过某一横截面的电荷量叫电流,用I表示。电流的单位为安培(A)。•2.电压•电路中某一点的电位等于该点与参考点之间的电压。•电压是衡量电场力做功能力的物理量。在电路中,电场力把单位正电荷从α点运动到b点所做的功,称为α点至b点间的电压,用Uab表示。•3.电功率•一个元件上的电功率等于该元件两端的电压与电流的乘积。•P=UI四、rlc电路•1定义•RLC电路：由电阻，电感，电容组成的电路。•RLC电路的组成结构一般有两种：串联型，并联型。四、RLC电路与功率因素的概念•l.RLC交流电路•有电阻、电感、电容元件串联组成的电路称为RLC电路。它是正弦交流电路中的•典型电路。2.电路的功率•单相交流电路的有功功率为P=UICOSφ•单相交流电路无功功率为•Q=UIsin•单相交流电路视在功率为•S=UI=√'p2+Q23.功率因数•(1)功率因数及提高功率因数的意义:•有功功率(P)与视在功率(S)的比值称为功率因数.•提高功率因数的意义有:•1)充分发挥电源设备的利用率;•2)减少线路电能损耗和节约材料;•3)减少线路电压损失。五、二极管和三极晶体管的基本结构及应用•1.二极管的基本结构及应用•(1)二极管的结构:一个PN结加上引出线和管壳就构成了半导体二极管。•(2)二极管的特性:•1)正向特性:2)反向特性3)反向击穿特性•(3)二极管的应用:利用其单向导电性,可在整流、检波、脉冲与数字电路中做开关元件使用。•2.三极管的基本结构及应用•(1)晶体管的结构:晶体管有两个PN结,三个区,并引出三个电极,分别是发射区引出发射极e,基区引出基极b,集电区引出集电极c。按两个PN结的组合方式,晶体管分为NPN型和PNP型两类。•(2)晶体管的应用:•晶体管具有电流放大作用和开关作用。只要在晶体管各极加合适的偏置电压即可实现,一般用于电子器件中作为电流信号放大和电子开关用。IGBT晶体管六、变压器和三相交流异步电动机的基本结构和工作原理•1.变压器的基本结构和工作原理•(1)变压器的基本原理:变压器是利用电磁感应的原理工作的。变压器的主要部件是一个铁芯和套在铁芯上的两个相互绝缘的绕组。两绕组间只有磁的祸合没有电的联系,其中接于电源侧的绕组称为一次绕组,接于负载侧的绕组称为二次绕组。两绕组之间通过电磁感应原理实现电能的传递。•只要改变绕组的臣数比,就能达到改变电压的目的。这就是变压器的基本原理。•(2)油浸电力变压器基本结构:变压器的基本结构主要由铁芯、绕组、油箱和冷却装置、绝缘套管和保护装置等组成。•(3)干式变压器的基本结构:干式变压器主要由铁芯、高压绕组、低压绕组、高•压接线端子、低压接线端子、弹性垫块、夹件及填料型绝缘等组成。(4)变压器的型号及技术参数•1)变压器型号:变压器的型号表示一台变压器的结构、额定容量、电压等级、冷却方式等内容。•2)额定值:标注在铭牌上的相关参数,主要有:•①额定容量SN(kVA):为视在功率,对三相变压器而言,额定容量指三相容量之和。•②额定电压UN(kV或V):是指规定加到一次侧的线电压和二次额定输出线电压。•③额定电流IN(A):允许长期通过的线电流。•④连接组别: