電線電纜的用途是輸送電能的，就像給水系統(tǒng)的自來水管，沒有水管水就不能輸送。發(fā)電 廠發(fā)出的電能沒有電線、電纜就不能輸出到千家萬戶、各個用電單位。 電線電纜的生產(chǎn)、檢測人員，要做好本職工作，靈活地處理生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問題，就要 了解和掌握一些與其相關(guān)的電工基礎(chǔ)知識。 一、名詞解釋： 交流電：電流方向和大小隨時間做周期性變化，用 AC 表示。 直流電：電流方向和大小不變，用 DC 表示。 頻率：1 秒鐘完成周期變化的次數(shù)，單位是赫茲（Hz）。 工頻電：工業(yè)用的交流電源，我國工頻電的頻率是 50 赫茲。 電壓：導體兩端的電位差叫電壓，基本單位伏特（簡稱伏）用 V 表示。 高壓用千伏（kV）表示。低壓用毫伏（mV）和微伏（μV）表示，它們之間的換算關(guān)系是： 1kV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000μV 電線電纜額定電壓 U0/U 的含義： U0：電線電纜導體、對屏蔽層、鎧裝層、護套、地的額定工頻電壓，稱相電壓。 U 電纜導體間的額定工頻電壓，稱線電壓。 電纜的額定電壓 U0/U 選擇與電源中性點接地方式有關(guān)，在電源中性點直接接地系統(tǒng)中。 U = U0· 3= U0·1.73 交流電的有效值：交流電和直流電通過相同阻值的電阻，如果在相同的時間產(chǎn)生的熱量相 等，這一直流電的數(shù)值就叫做這一交流電的有效值，交流電電壓有效值用 U 表示。 我們通常所說的交流電的電流、電壓，用電器銘牌上的額定電壓、電流等都是指交流電的 有效值。 交流電的******值：交流電在一個周期內(nèi)出現(xiàn)的******值，用 Um表示。 Um= 2·U =1.41·U 220V 交流電******值是： Um= 2·U=1.41·U=1.41·220≈310V 電流：電子的定向移動叫電流，基本單位安培（簡稱安）用 A 表示。 1kA=1000A 1A=1000mA 1mA=1000μA 導體電阻：電流通過導線所受到的阻力叫電阻，基本單位歐姆（簡稱歐）用 Ω 表示。 絕緣電阻：絕緣物在規(guī)定的條件下的直流電阻，是電氣設(shè)備和電氣線路最基本的絕緣指標。 電阻值越大阻止漏電流的能力越強，基本單位是兆歐，用 mΩ 表示。 1mΩ=1000kΩ 1kΩ=1000Ω 1Ω=1000mΩ 1mΩ=1000μΩ 電功率：單位時間內(nèi)電流做的功叫做電功率，基本單位是瓦特（簡稱瓦），用 W 表示： 1kW=1000W 1W=1000mW 電容：兩個彼此絕緣相隔很近的導體（包括導線）就構(gòu)成了一個最簡單的電容。電容是容 納電荷的器件，特點是通交流電隔直流電。 電容常用的單位是微法（μF）。 1μF=1000nF 1nF=1000pF 電感：電感是把電能轉(zhuǎn)化為磁能存儲起來的器件，特點是阻礙交流電的通過，對直流電沒 有作用。單位是亨利（H）。 1H=1000mH 1mH=1000μH 純電容電路：電流相位超前電壓 90° 純電感電路：電壓相位超前電流 90° 諧振：在具有電感、電容、電阻的電路，當電路的感抗和容抗相等，電路電壓和電流同相 位，電路對外呈現(xiàn)出純電阻性質(zhì)叫諧振，諧振分串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。 串聯(lián)諧振可以在電感、電容上產(chǎn)生比電源電壓大很多倍的高電壓。電纜的局放試驗系統(tǒng)就 是采用串聯(lián)諧振方法，被試電纜通過油杯與電抗器、地相接，試驗時通過調(diào)節(jié)電抗器間隙位置， 改變電抗器的電感量，使試驗回路的感抗與容抗相等，發(fā)生諧振產(chǎn)生試驗高電壓。 電阻率：是指長度為 1 米，橫截面積為 1 平方毫米的某種材料在 20℃的電阻值。 銅的電阻率是 0.01724(Ω)，鋁的電阻率是 0.0284(Ω)。 導體電阻的溫度系數(shù)：是指導體以 20℃電阻值為標準，溫度每升高（下降）1℃，電阻增 大（減小）的百分數(shù)。 電纜絕緣電阻的溫度系數(shù)：不同絕緣材料的電纜絕緣電阻溫度系數(shù)是不同的，共同點是以 20℃電阻值為標準，溫度升高絕緣電阻降低、溫度降低絕緣電阻升高，與導體電阻溫度系數(shù)換 算結(jié)果相反。 二、電工常用公式： 1.歐姆定律： I = U R R = U I U=IR 式中：I 代表電流、單位安培（A），U 代表電壓、單位伏特（V），R 代表電阻、單位歐姆 （Ω）。 歐姆定律解釋了電路中的電壓、電流、電阻三者之間的關(guān)系，是電學最基本的定律。 為了便于理解，我們可以形象地把電流想象為水流、電壓想象為水壓、電阻想象為水阻。 水（電）沒有水（電）位差，水（電子）就不能定向移動形成水（電）流。水壓（電壓） 越高，揚程（輸送）距離越遠。水管（導體）直徑越大，允許通過的水（電）流就越大。 2.計算舉例： 一臺電加熱器，額定工作電壓 220V、電流 9A。求加熱器發(fā)熱體的電阻是多少。 根據(jù)公式： R = U I = 220 9 ≈ 24.44（Ω） 加熱器發(fā)熱體的電阻是 24.44Ω。 3.電阻計算公式： R = ρ·L S L = R·S ρ ρ = R·S L S = ρ·L R 式中：R 代表電阻、單位歐姆（Ω），L 代表導體長度、單位米（m）。 ρ 代表電阻率（Ω·mm 2 /m） S 代表導體截面積、單位平方毫米（mm 2） 4.計算舉例： 4.1 首件檢測 QJ36 直流電阻測試儀至電橋夾具電流端子與電壓端子連接線互為接反，測 70平方銅絞線電阻為0.268Ω/km。正確接線后，再次測量電阻為0.266Ω/km（不考慮現(xiàn)場溫度）。 （1）計算兩種測量方式銅的電阻率。 （2）以年生產(chǎn)用銅量 3000 噸，以電阻測試儀正確接線測的電阻為標準值，計算按錯誤接 線測量的數(shù)據(jù)指導生產(chǎn)造成的銅浪費。 根據(jù)公式：ρ = R·S L 正確接線： ρ = R·S L = 0.266·70 1000 = 0.01862 錯誤接線： ρ = R·S L = 0.268·70 1000 = 0.01876 正確接線與錯誤接線所測的電阻率相差的%數(shù)： 0.01876-0.01862 0.01862 ·100=0.7518% 按錯誤接線測量的數(shù)據(jù)指導生產(chǎn)，會造成生產(chǎn)用銅浪費為： 3000·0.7518%=22.554（噸） 4.2 鋁單線的電阻率是 0.0285，現(xiàn)在要生產(chǎn) 120 電纜線芯，20℃直流電阻國家標準 0.253Ω/km。不考慮成纜絞合率因素，計算 120 電纜線芯允許的最小截面積。 根據(jù)公式： S = ρ·L R S = ρ·L R = 0.0285·1000 0.253 ≈ 113（mm 2） 5.電功率計算公式： P=IU P=I 2R P= U 2 R 式中：P 代表電工率、單位瓦（W），I 代表電流、單位安培（A），U 代表電壓、單位伏 特（V），R 代表電阻、單位歐姆（Ω）。 6.計算舉例： 擠出機機身加熱用的鑄鋁加熱器，額定電壓 220Ⅴ、電流 13.6A，計算加熱器功率。 P = IU = 220×13.6 = 2992（W） 三、串聯(lián)電路與并聯(lián)電路區(qū)別： 1、串聯(lián)：元件首尾依次連接在電路中，電路只有一條路徑。 2、并聯(lián)：元件首與首，尾與尾并接在電路的兩端可以有多條支路。 四、串聯(lián)電路的特性： （1）串聯(lián)電路只有一條通路，電路處處電流相等。電路只要有一處開路，電路就會停止 工作。 （2）串聯(lián)電路總電壓等于各元件電壓降之和。 （3）串聯(lián)電路總電阻等于各電阻之和。 （4）串聯(lián)電路總電容量等于各支路電容量的倒數(shù)之和。 五、并聯(lián)電路的特性： （1）并聯(lián)電路電壓處處相等，各用電器相互沒有影響。 （2）并聯(lián)電路總電流等于各支路電流之和。 （3）并聯(lián)電路總電阻等于各支路電阻的倒數(shù)之和。 （4）并聯(lián)電路總電容量等于各支路電容量之和。 六、電阻、電容串聯(lián)、并聯(lián)電路計算公式： （1）電阻串聯(lián)計算公式： R總=R1+R2+Rn （2）電阻并聯(lián)計算公式： 1 R總 = 1 R1 + 1 R2 + 1 Rn 電阻串聯(lián)相當于增加了導體的長度，串聯(lián)的總電阻大于任何一個分電阻。 并聯(lián)相當于增加了導體的截面積，并聯(lián)的總電阻比任何一個分電阻都小。 （3）電容串聯(lián)計算公式： 1 C總 = 1 C1 + 1 C2 + 1 Cn (4)電容并聯(lián)計算公式：C總=C1+C2+Cn 電容串聯(lián)相當增加了電極之間的絕緣厚度，串聯(lián)的總電容比任何一個分電容都小。 電容并聯(lián)相當增加了電極的表面積，并聯(lián)的總電容比任何一個分電容都大。 電阻并聯(lián)總電阻值變小、電容并聯(lián)總電容量變大，電阻串聯(lián)總電阻值變大、電容串聯(lián)總電 容量變小，兩者結(jié)果互為相反。 七、電阻、電容并聯(lián)計算舉例： （1）維修需要一個 2 歐姆的電阻，現(xiàn)有 10 歐姆的電阻，計算需要并聯(lián)一個多大的電阻？ 設(shè)需要并聯(lián)的電阻為 X 根據(jù)電阻并聯(lián)計算公式： 1 R總 = 1 R1 + 1 R2 = 1 2 = 1 10 + 1 x 1 X = 1 2 - 1 10 = 5 10 - 1 10 = 4 10 X = 10·1 4 = 2.5（Ω） （2）一根 2 芯電纜線芯與線芯之間電容是 800pF，另一根 2 芯電纜線芯與線芯之間電容 是 1.2nF，兩根電纜并在一起使用，總電容量是多少？ 800pF =0.8nF(800/1000) C總=C1+C2=0.8+1.2 =2nF 電阻、電容串聯(lián)計算，可以套用電阻串聯(lián)計算公式（1）和電容串聯(lián)計算公式（3），參照 以上方法進行計算。 不論電阻（電容）串聯(lián)、并聯(lián)進行計算時，單位要換算一致。 我們在做工頻耐壓試驗，為了提高工作效率。經(jīng)常需要把多軸電纜放在一起試驗，大家習 慣稱為串著打。其實是不對的，正確的說法是電纜并聯(lián)著打。 八、測量儀表常用名詞解釋： 量程：（滿度值）儀表標定的******值。 測量范圍：在正常工作條件下，儀表能按規(guī)定的準確度測量的范圍。 分辨力：儀表最后一位數(shù)字能夠準確顯示的最小值。 基本誤差（準確度）：在規(guī)定的條件下，允許存在的******誤差，也稱允許誤差。 分度：儀表表盤相鄰二個刻度線所形成的格叫分度，分度代表的值叫分度值。 計算舉例：工頻耐壓試驗臺的電壓表 0-1000V 有 5 個分度（格），計算分度值。 分度值=1000/5=200V