2-电的基本知识

电的基本知识江苏省邮电建设工程有限公司2004年2月电的基本知识一、安全用电，避免事故二、导电体、绝缘体和半导体三、电阻、欧姆定律和短路四、串联和并联五、直流电和交流电六、接地和接零七、施工中电源线的连接电的基本知识通信设备安装、运行都离不开电源，电源一般分交流电、直流电。常用的交流电压有220V、380V两种，直流电压是根据通信设备的不同要求来决定，常用的直流电压有－12V、－24V、－25V、－48V、＋24Ｖ等。电的基本知识电（包括静电）可对人体造成伤害，对人身和通信设备的损坏事故可在极短时间内形成，所以安全用电必须引起大家的高度重视。电的基本知识万万马虎不得！电的基本知识触电事故的种类和规律–电流对人体的伤害有两种类型，即电击和电伤–电击是电流通过人体内部，破坏人的心脏、肺部以及神经系统，直至危及人的生命。由于人体触及带电导线、漏电设备的外壳和其他带电体，以及雷击或电容器放电，都可能导致电击（通称触电）。–电伤是指电流的热效应、化学效应或机械效应对人体造成的伤害。电伤多见于肌体外部，而且往往在肌体上留下伤痕。常见的电伤包括电弧烧伤、烫伤、电烙印等。电的基本知识导电体、绝缘体和半导体–导电体：导电性能好的物体叫导体，也可称电阻小的物体为导电体。在金属材料中，导电性能最好的是银，其次是铜、铝。铁因为有较高的机械强度和较低价格，所以在部分场合中也用作导电材料使用。电的基本知识导电体、绝缘体和半导体–绝缘体：导电性能差的材料叫绝缘体，也可称电阻大的物体为绝缘体。相对来说有些物体在低电压或干燥情况下为绝缘体，而在高电压或潮湿情况下会成为导体。通信部门常用的绝缘材料有：环氧树脂、塑料、橡胶、胶木等材料。绝缘体击穿、破坏——绝缘材料因老化，高温，高压，受潮、人为破损等原因失去绝缘性能而变成导电体，这种现象称为绝缘击穿。它产生的后果往往是比较严重的，极易发生人身伤害和设备损坏事故。施工过程中要特别引起重视。电的基本知识导电体、绝缘体和半导体–半导体：半导体大部分是用单晶锗和单晶硅等材料制成的。以半导体为原料，利用高科技手段生产的超大规模集成芯片，具有单向导电、放大、记忆、光电转换、高速运算等功能，广泛用于通信、电脑、军事、家电、交通等各个领域，已成为人类生产、生活不可缺少的一部分。电的基本知识电阻、欧姆定律和短路–任何导电体都具有阻碍电子运动，并有把电能转化成热能的特性，这个特性就称电阻R。不同物体电阻率是不同的，如银为0.016、铜为0.0175、铝为0.029等。对导电体来说，电阻值与导体长度成正比，与导体截面积成反比。电阻单位为欧姆（Ω）。–在施工过程中，可以通过减少导线长度，增大接触面积，保持接触面的清洁和适当压力，达到减少电阻和电压降的目的。电的基本知识电阻、欧姆定律和短路–电流通过导体时，因为电阻的存在，会将一部分电能转化成热能，从而使导体温度升高。电流通过导体时所产生的热量与通过的电流的平方、导体的电阻、通过电流的时间成正比。也就是说电流越大，电阻越大，时间越长导体温度越高。可能导致导线绝缘破坏，甚至使绝缘物烧焦或起火中断通信等重大事故。–Q=0.24I2RT电的基本知识电阻、欧姆定律和短路橡胶铜导线截面积和容许通过最大电流表圆导线截面积＝R2×π铜排截面积＝宽×厚单位：MM2截面积MM2容许最大电流（A）截面积MM2容许最大电流（A）0.110351500.7513501901.015702401.520952902.5271203404.0361503906.04618545010.06824053516.09030061525.0125400735电的基本知识电阻、欧姆定律和短路–欧姆定律：负载两端的电压等于流经负载的电流乘以负载电阻。U＝I·RI=U÷RR=U÷IP＝U·IU电压I电流R电阻P功率电的基本知识电阻、欧姆定律和短路–短路：如果负载电阻很小或直接用导线连接，电路中会产生极大的电流，就叫短路。在施工过程中一旦发生短路，由于电流极大，会很快地将电源、电池、设备烧毁，也容易发生人身事故，所以应该严格避免短路情况发生。特别注意：在电源附近工作时，金属工具应用绝缘胶带包裹，只露出需要用的一端。电的基本知识负载的串联与并联–串联：负载首尾连接，再串接在电源两极之间，这种接法为串联。在串联电路中，只要负载中任何一个断开，所有电路都会停止工作。电的基本知识负载的串联与并联电的基本知识负载的串联与并联电的基本知识负载的串联与并联–如果两个或两个以上负载的一端连接起来，接到等效电源一极，负载的另一端也连接起来，接到等效电源的另一极的接法为并联。在并联电路中，并接负载越多，电路中电流越大。在施工中，应避免应并接负载太多而引起的跳闸，导线发热，甚至火灾等事故。（因为电源输出电流是有上限的）电的基本知识负载的串联与并联电的基本知识负载的串联与并联电的基本知识电源串联与并联–蓄电池组是通信行业中广泛使用的应急电源。当处于充电状态时，它是负载。如机房市电停电，蓄电池作为电源，提供通信设备所需电流。–通信设备所配的蓄电池额定电流较大。因为单只电池电压只有2.3V左右，一般用12只或24只电池串联起来使用，称为一组蓄电池。–通信机房中，为增加容量，往往又将几组蓄电池组并在一起使用。电的基本知识电源的串联与并联–将蓄电池正极连在一起，负极连在一起，并成一组，叫做并联。并联而成的电池组，电压和单个电池一样，而充放电电流是流经所有电池电流之和。电的基本知识电源的串联与并联–如果在电池组中既有串联，又有并联，就叫做混联。在混联电路中，电池组总电压为每个串联电池组中单体电池电压之和，总电流为流经各串联电池组的电流之和。电的基本知识电源的串联与并联–在电池组联接中，接触面之间必须涂电力脂、所有螺丝都必要旋紧。否则相对来说就是增加了电池内阻，影响蓄电池的充、放电性能。电的基本知识直流电和交流电–直流电：通过导体截面的电流的大小和方向都不随时间而变化，这种电流叫直流电。通信设备大部分用直流电工作，正常情况下是交流电（市电）经过降压、整流、稳压而供给的。如果外界停电，应立即切换到蓄电池组和发电机组来供电，从而避免发生通信中断事故。–直流电一般表示如－V。电的基本知识直流电和交流电–交流电：通过导体截面的电流大小和电流方向，都随时间而做周期性变化的电流称做交流电。常用的交流电源有单相220V50Hz和三相380V50Hz两种。–高压交流电用来远距离输电，交流电可利用变压器变换成不同电压，以满足不同场合需要。–交流电一般表示如～Ｖ。电的基本知识直流电和交流电–三根火线，一根零线供电方式，即三相四线制。相与相之间电压为380V，相与零线间电压为220V。380V交流电一般作为动力电。上图Y型接法也称为星型接法。A、B、C相俗称火线，中线又称零线。–在连接三相交流电时，应注意各相位是有顺序关系的，从色谱上看，A相为黄色、B相为绿色、C相为红色。A相B相C相中线电的基本知识直流电和交流电–三相四线制的特点是各相负载连接在火线与零线之间。如果不计线路上的电压降，则尽管各相负载不等。而各相负载两端的电压始终等于发电机的相电压，所以三相四线制特别适合于各相负载不平衡的情况下使用。一般所有零线都接在一个铜排上。–事实上各相负载是不可能相同的，如果零线断开，则两相负载串联在两根火线之间，而各相负载的端电压将不能保证相等。负载大的端电压升高，负载小的端电压下降。一旦电压超过该相负载的额定电压，就会烧毁该相负载。因此在三相四线制供电方式中，零线是绝对不允许断开的，也不能在零线上连接开关或熔丝，不然有烧毁负载的可能电的基本知识直流电和交流电–电信局从电力室引人机房的动力电缆，就包含三根火线（黄、绿、红）一根比较细的线是零线（兰色或黑色）。特别要注意！相线与相线之间电压为380V，相线与零线之间电压为220V。不能搞错！电的基本知识接地和接零–凡将设备、构件、建筑物等的金属部分与大地（零电位）之间作良好的电气连接称为接地。与大地直接接触的金属体称为接地体。连接于接地体与设备、构件、建筑物之间的金属导线称为接地线。接地体与接地线合称为接地装置。–凡将电气设备的某一金属部分与电力系统的零线作良好的电气连接称为接零。与此相连的金属导线称为接零线。接地装置和零线网络（不包括工作零线）合称为接零装置。电的基本知识接地和接零–保护接地：简单的来说就是将设备的外壳，通过接地装置与大地可靠连接起来，接地电阻不能超过3Ω。–保护接零：在三相四线制供电方式中，设备外壳与电网零线可靠的连接起来为工作接零。在零线上一处或多处通过接地装置与大地再次连接，接零电阻应在10Ω以下。特别要注意的是，接地、接零线不能与煤气管道、液化气管道连接，以免发生危险。电的基本知识施工中电源线的标识–连接电源线时最重要的一点是正确标志和区别电源线的极性–工程中通常用不同的颜色标志电源线的极性，严禁乱用不同的颜色标志同一极性，或用相同的颜色标志不同的极性。规范的标色方法是：直流电源交流电源高电位红色A相黄色B相绿色低电位蓝色或黑色C相红色不接地中性线紫色接地中性线黑色