高一航空工业版《走进电工技术》项目四 低压配电板的设计与安装

4 低压配电板的设计与安装 单相交流电在人们的日常生产和生活中有着广泛的应用，主要由配电和用电两部分组成。上一项目中的照明电路属于用电部分，而本项目中的低压配电板属于与其并列的配电部分。 将测量仪表和控制、保护、信号等元器件按一定规律安装在板上，就制成了配电板；如果将其装入专用的箱内，就制成了配电箱；如果将其装在屏上，则成为配电屏。在本项目中主要介绍低压配电板。 1 教学单元一 电功和电功率 想一想：日常生活中有哪些用电器？图中的这些用电器，你都认识吗？这些用电器有没有什么共同点呢？ 白炽灯 电饭煲 电吹风 电炉 电风扇 电热水器 2 教学单元一 电功和电功率 能量的转化一般只有两种途径：做功和热传递。电能与其他形式的能量之间的转化，主要靠电流做功。电流通过电灯、电炉、电风扇、电车等用电器或设备时都要做功。 （a）电流做功，电灯发光 （b）电流做功，电炉发热 （c）电流做功，电风扇转动 （d）电流做功，电车开动 3 教学单元一 电功和电功率 一、电功 （1）定义：电流将电能转换成其他形式能量的过程所做的功即为电功。研究表明电流所做的功与电压、电流和通电时间成正比。 （2）定义式：W = UIt ① 表达式的物理意义——电流在一段电路上所做的功W与这段电路两端的电压U、电路中的电流强度I和通电时间t成正比。 ② 实质——电能转化为其他形式的能量，是通过电功来实现的。电流做了多少功，就有多少的电能转化为其他形式的能量。 ③ 单位——W、U、I、t的单位分别为焦耳（J）、伏特（V）、安培（A）、秒（s），即 1J = 1V ·A·s 。 常用的电功单位还有“度”，又称千瓦时，符号是kW·h 。它们之间的换算关系为1度=1 kW·h = 1 000 W × 3 600 s = 3.6 × 106 J 4 教学单元一 电功和电功率 电视机和空调器的铭牌数据 当购买家用电器时，我们经常会考虑用电器耗电量的大小。比如说空调耗电大，电灯耗电小。你选择的依据是什么？在常见用电器的铭牌上，我们经常可以看到以下的数据，如图所示。 【例4-1】 一个电烙铁接在220 V的电路中，通过的电流是350 mA，问通电1 h消耗的电能为多少焦？合多少千瓦时？ 解：由电功的定义式得 5 教学单元一 电功和电功率 二、电功率 （1）定义：加在元件上的电压与流过元件的电流的乘积。 （2）定义式： （3）额定功率 用电器或电器元件上标注的功率都是额定功率，标注的电压和电流也都是额定电压和额定电流。额定功率、额定电压和额定电流分别用 PN、UN和 IN表示。 【例4-2】 一只标有“PZ220-25”的灯泡，接在220 V的电路中，通过灯泡的电流有多大？这个灯泡的电阻有多大？标有“PZ220V-60”的灯泡呢？ 解：对于标有“PZ220-25”的灯泡 对于标有“PZ220-60”的灯泡 6 教学单元一 电功和电功率 三、电热 电流通过导体时，导体会发热。这种由电流产生的热量，称为电热。 （1）内容：电流通过导体产生的热量Q，与电流强度I的平方、导体电阻R和通电时间t成正比。 （2）表达式： 上式中，电流I的单位为安培（A），电阻R的单位为欧姆（ Ω ），通电时间t的单位为秒（s）时，热量Q的单位为焦耳（J）。 四、热功率 （1）定义：单位时间内电流流过导体产生的热能称为热功率。 （2）公式： 上式中，电流I的单位为安培（A），电阻R的单位为欧姆（Ω），热功率的单位为瓦特（W）。 （3）含义：导体的发热功率P与通电导体的电流强度I的平方、导体电阻R成正比。 7 教学单元二 室内配电线路的布线 一、室内布线的技术要求 室内布线不仅要使电连接安全可靠，还要使线路布置正规、合理、整齐和牢固，其技术要求如下： （1）所用导线的额定电压应大于线路的工作电压，导线的绝缘应符合线路的安装方式和敷设环境的条件。 （2）布线时应避免导线有接头。 （3）布线时应水平或垂直敷设。 （4）电线保护管不宜穿过设备或建筑物的基础，必须穿过时应采取保护措施。 （a）错误的导线敷设 管内接线 水平和垂直敷设距离 8 教学单元二 室内配电线路的布线 三、室内线管布线工艺 1．钢管配线 （1）钢管的选用 （2）钢管加工 ①