第一篇：綜采維修電工培訓教案

山西焦煤集團有限責任公司員工職業技能培訓叢書

綜 采 維 修 電 工

主編郝利榮

煤 炭 工 業 出 版 社

內 容 提 要

本書是山西焦煤集團有限責任公司員工職業技能培訓叢書之一。內容包括：電工基礎、電子技術基礎、變壓器與交流異步電動機、綜采工作面安全供電及供電系統、綜采電氣設備、采煤機和刮板輸送機的電氣控制、礦用電纜等，并附有綜采維修電工技能鑒定標準。

本書可作為參加煤炭行業職業技能鑒定、技能大賽的有關人員及綜采維修電工技能培訓的教材，也可供有關工程技術人員與管理人員學習參考。

2006年8月第1版2006年8月第1次印刷 社內編號5589定價31.00元

前言

綜合機械化采煤是煤礦現代化采煤的主要生產方式，它使回采工作面的主要生產工序連同平巷運輸等環節都實現了機械化和連續化。隨著我國煤炭工業的迅速發展，采煤工作面綜合機械化的程度迅速提高，機電設備單機容量和總的容量不斷增大，綜采設備不斷向重型化、強力化發展，結構系統越來越復雜，技術越來越先進，這就為綜采設備的安裝、回撤、使用、維護提出了較高的要求。

綜采工作面電氣設備的維修是綜采工作面生產過程中極為重要的組成部分。由于綜采電氣設備的類型和數量很多，工作環境惡劣，所以要求有較多的備件和專門維護。在綜采工作面，一個部件發生故障后，如果不及時修復或因配件供應不及時而無法更換，就有可能妨礙整個工作面的正常推進。因此，加強電氣設備的維修具有重要的意義。

綜采維修電工是指使用機具及儀表從事綜采工作面的供電、通信、控制等電氣設備的定檢、維護、檢修的技術工人。綜采維修電工的職責是：保證本職范圍內電氣設備的安全、可靠運行；清楚工作環境的安全狀況，熟知相關的規定和標準，熟悉維修范圍內的供電系統、設備分布以及電纜、設備的運行情況；熟悉出現事故時停電順序和人員撤離路線；掌握機電設備的結構、原理性能和事故的處理方法，忠于職守、精心維護、遵守各種規章制度。

為了創建學習型企業，全面提高員工素質，為員工學習技術、掌握技能和業務，以及為技能大賽和技能鑒定提供統一標準的教材和學習資料，山西焦煤集團有限責任公司組織編寫了《山西焦煤集團公司員工必讀叢書》，《綜采維修電工》是這套叢書之一。該書按照中華人民共和國《工人技術等級標準》(煤炭行業)對綜采維修電工的要求而編寫的。

全書共分八章。第一章至第四章為基本知識和基本理論，主要內容有電工基礎、電子技術基礎、變壓器與交流異步電動機、綜采工作面安全供電及其供電系統等；第五章至第八章為實際操作技能，主要內容有綜采電氣設備的工作原理及其維護、檢修、故障分析，礦用電纜，綜采工作面通信控制和照明系統等。

在本書編寫過程中，針對煤礦綜采工作面電氣設備的特點，努力貫徹“理論聯系實際”的原則，在內容上由淺入深，循序漸進，既注重了基礎知識和基本技能，又注重了知識的綜合運用以及知識與能力的轉化，使教材更貼近實際和應用。在文字的敘述上，力求簡明、通俗，便于自學、易于理解。為了適應生產需要，書中還適當地編入了調壓調頻啟動器、電牽引采煤機的電氣控制等新技術和新設備。

本書由郝利榮任主編，裴劍平、邵佩林、張志高任副主編，參加編寫的人員有邵佩林、韓錫鈺、曹學貴、李雙珠、張光斌、常玉春、任學明，書中插圖由任學明繪制。

在本書編審過程中，得到了太原礦山機器集團有限公司、太原惠特科技有限公司、西山煤礦總公司設備租賃公司、西銘礦機電科、職教辦等有關單位的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝。

由于時間倉促，水平有限，書中難免有不當之處，懇請廣大讀者批評指正。編者2006年6月 第一章電工基礎..........................................................................................................................第一節直流電路的基本概念與基本定律..................................................................................3 第二節電感、電容與電磁感應................................................................................................11 第三節正弦交流電路................................................................................................................18 第四節三相正弦交流電路........................................................................................................36 第二章電子技術基礎....................................................................................................................42 第一節半導體的基礎知識........................................................................................................42 第二節晶體二極管與三極管....................................................................................................44 第三節三極管的放大電路........................................................................................................53 第四節整流濾波與穩壓電路....................................................................................................62 第五節數字電路基礎知識........................................................................................................72 第三章變壓器與交流異步電動機................................................................................................83 第一節變壓器............................................................................................................................83 第二節交流異步電動機............................................................................................................89 第四章綜采工作面安全供電及供電系統....................................................................................98 第一節綜采工作面安全供電....................................................................................................98 第二節綜采工作面供電系統..................................................................................................101 第三節供電保護......................................................................................................................112 第五章綜采電氣設備..................................................................................................................133 第一節礦用隔爆高壓配電裝置..............................................................................................133 第二節移動變電站..................................................................................................................141 第三節礦用低壓饋電開關......................................................................................................154 第四節隔爆型電磁啟動器......................................................................................................161 第六章采煤機和刮板輸送機的電氣控制..................................................................................182 第一節采煤機電氣控制..........................................................................................................182 第二節刮板輸送機電氣控制..................................................................................................206 第七章礦用電纜..........................................................................................................................209 第一節概述..............................................................................................................................209 第二節電纜的敷設與維護......................................................................................................213 第三節電纜的連接..................................................................................................................215 第四節電纜的現場修補..........................................................................................................216 第五節電纜的故障及處理......................................................................................................221 第八章綜采工作面通信控制與照明系統..................................................................................223 第一節CK-2型通信控制系統...............................................................................................223 第二節ZXZ8-2.5（4）-Ⅱ（Ⅲ）型.....................................................................................237 第三節綜采照明......................................................................................................................244 附錄：綜采維修電工職業技能鑒定標準..............................................................................248 參考文獻..................................................................................................................................255

第一章電工基礎

［學習提示］

本章主要介紹直流電路的基本概念與基本定律，電感、電容與電磁感應，正弦交流電路，三相正弦交流電路等。初級工應掌握電路的基本概念；中、高級工應掌握電路的基本原理，看懂電路圖；技師、高級技師必須全面掌握電工基礎知識，能看懂和繪制復雜的電路圖。

第一節直流電路的基本概念與基本定律

一、電路的組成與作用

電路就是電流通過的路徑。它的作用是實現電能的傳輸和轉換。

電路主要由電源、負載、導線和控制設備四部分組成，可分為外電路和內電路。從電源一端經過負載再回到電源另一端的電路稱為外電路。電源內部的通路稱為內電路。

(1)電源：電路中電能的來源，是將其他形式的能量轉變成電能的裝置，是電路中的原動力，如發電機、蓄電池等。

(2)負載：即用電設施，也叫負荷，如電動機、燈泡等。(3)導線：連接電源與負載的裝置。

(4)控制設備：改變電路狀態或保護電路不受損壞的裝置，如開關、熔斷器等。

二、電路的基本物理量 1.電流

在電場力的作用下，自由電子或離子所發生的有規則的運動稱為電流。為了計量電流的強弱，人們規定電流強度這一物理量。電流強度是在電場力的作用下單位時間內通過某一導體截面的電量。如果電流強度不隨時間而變化，則稱這種電流為直流電流，簡稱直流。電流強度簡稱電流，其表達式為：

電流的單位是安培（A），即在1 秒（s）內通過導體截面的電量為1庫侖（C）時，則電流為1安培（A）。在計量小電流時，常用毫安（mA）、微安（μA）為單位，而計量大電流時則采用千安（kA）。其關系為

人們習慣上規定正電荷運動的方向（或負電荷運動的相反方向）為電流的方向。

2.電壓和電位

電壓是衡量電場做功能力大小的一個物理量。如圖1-1所示，設在電場力F的作用下，正電荷Q由A移到B，移動距離為lAB，則電場力所做的功為

電場力把單位正電荷從A點移到B點所做的功，稱為該兩點間的電壓UAB，用公式表示為：

若電場力將1庫侖（C）的正電荷從A點移到B點，所做的功是1焦耳（J），則A、B間的電壓值為1伏特（V），即

常用的單位還有千伏（kV）、毫伏(mV)、微伏(μV)。

如果選定電路中某一點為參考點，則電路中其他各點與參考點之間的電壓就有一個確定的電壓值（UAO、UBO），這些電壓值稱為以Ｏ為參考點的各點電位，用符號V表示，如圖1-1所示。

在電場中任意兩點間的電壓稱為兩點間的電位差，即

電位的單位與電壓的單位相同。

電壓和電位是有區別的，電路中某兩點間電壓的大小是絕對的，與參考點無關；而某點電位的大小則是相對的，隨參考點而變。電壓的方向總是從高電位到低電位，即電位降的方向。

3.電動勢

電動勢是衡量電源將非電能轉換成電能本領的物理量。

電源中，外力將單位的正電荷從電源的負極移到正極所做的功，稱為電源的電動勢，用E表示，即

電動勢的單位也與電位的單位相同。電動勢的方向是由電源的負極指向正極，因此電動勢的方向與電壓的方向相反，這是兩者的區別。

在數值關系上，電動勢等于電源內部電壓降與負載兩端的電壓降之和，即

如忽略電源內部的電壓降Ir，則電動勢就等于負載兩端的電壓降，即

當外電路(即負載)開路時，則電動勢就等于電路的開路電壓。4.電阻

導體對電流的阻礙作用稱為電阻，用符號R表示，單位為歐姆（Ω），簡稱歐。如果導體的兩端電壓為1 V，通過電流為1 A，則該導體的電阻為1 Ω，即

電阻常用的單位還有千歐(kΩ)和兆歐(MΩ)，其換算關系為：

實驗證明，導體的電阻與導體截面成反比，與導體長度成正比，并且還與導體的材料有關。用公式表示為：

三、歐姆定律、電功和電功率 1.歐姆定律

1）一段無源電路的歐姆定律

在一段電路中不含電動勢，僅有電阻，如圖1-2所示。這段電路電阻中流過的電流與加在電阻兩端的電壓成正比，與電阻的大小成反比，即

電阻的倒數稱為電導，引用電導G后，歐姆定律還可以寫成：

2）全電路歐姆定律

全電路是含有電源的閉合電路，如圖1-3所示。圖中E為電源電動勢，r0為電源的內阻，R為負載電阻。

全電路歐姆定律的內容是：全電路中的電流強度與電源的電動勢成正比，與整個電路中（即內電路和外電路）的電阻成反比，其數學式為：

由上式可得

全電路中的電壓與電流的變化規律表現為如下幾個方面：

(1)電路處于通路狀態時，當負載電阻減小時，電路中電流增大，電源端電壓

將略有下降。

(2)電路處于斷路狀態時，如圖1-4所示，電路的特征可用下列各式表示：

即：外電路電阻對電源來說等于無限大，電路中電流為零，電源端電壓等于電源電動勢，電源不輸出電能。

(3)短路狀態時（電源的兩端a和b由于某種原因連在一起）如圖1-5所示，電路的特征可用下列各式表示：

電源短路時，外電路電阻可視為零，電流不再流過負載，回路中僅含電源內阻，這時電流很大稱為短路電流。短路電流可使電源遭受電磁力的沖擊與熱的損傷而損壞。電源所產生的能量全被內阻所消耗。

2.電功與電功率

1）電功

電流通過電動機會帶動機器轉動，電流通過電爐會發出大量的熱，電流通過電燈會發光，這些能量的傳遞和轉換，說明電流做功，電流所做的功稱為電功，用符號W表示。

電功的大小跟通過電器的電流和加在用電器兩端的電壓及通電時間有關。其計算公式為：

電功的單位是焦耳(J)，但實用上焦耳太小，而用千瓦時(kW2h)，即度為單位，其換算關系為：

2）電功率

電流在單位時間內所做的功稱電功率。其計算公式為：

電功率常用的單位瓦特(W)、千瓦(kW)，其關系為：

由式(1-13)可以看出：

(1)當電器的電阻一定時，電器消耗的功率與電流的平方或電壓的平方成正比。例如，電流或電壓是原來的2倍，功率則是原來功率的4倍。

(2)當流過用電器的電流一定時，電功率與電阻成正比。在串聯電路中，各電阻消耗的功率與電阻成正比。

(3)當加在電器兩端的電壓一定時，功率與電阻成反比。并聯電路，每個電阻消耗功率與其電阻成反比。

四、電阻的串、并聯電路 1.電阻的串聯

幾個電阻一個接一個地連接起來，中間沒有分支，這種連法稱為串聯。如圖1-6（a）所示為兩個電阻串聯電路。

電阻串聯的特點：

(1）通過各電阻的是同一個電流；(2）總電壓等于各電阻上電壓之和，即

(3）等效電阻R等于各電阻之和，即

于是可以把電路等效成如圖1-6（b）所示。各電阻上的電壓分別為：

可見，串聯各電阻上的電壓與相應的電阻成正比。

2.電阻的并聯

幾個電阻連接在兩個公共節點之間，這種連法稱為并聯。如圖1-7（a）所示，表示兩個電阻并聯。

電阻并聯的特點：

(1）各電阻兩端是同一電壓；

(2）總電流I等于各并聯電阻中電流之和，即

(3）等效電阻R的倒數，等于各電阻倒數之和，即

式(1-16)也可寫成：

于是，可以把電路等效成如圖1-7(b)所示。

兩個電阻并聯時，式（1-16）可以寫成：

則兩并聯電阻上的電流分別為：

可見，并聯各電阻上的電流與相應的電阻成反比。3.電阻混聯

電路中既有串聯又有并聯，這樣的聯接方式叫混聯。對于這樣的電路，首先將混聯電路簡化成一個無分支電路，再進行電流電壓計算，簡化方法是：

(1）找出混聯電路中等電位點進行編號，將電阻對號接入各點；(2）畫出簡化電路。

第二節電感、電容與電磁感應

一、電容器

1.電容器和電容量

被絕緣材料分隔開的兩個導體，就組成一個電容器。圖1-8所示為一個簡單的平板電容器及其圖形符號。金屬板A、B稱為極板，極板中間的絕緣材料稱為介質。如果兩極板接上直流電源，在電場力的作用下，自由電子由電源負極移到極板B上，使極板B帶負電荷；同時極板A帶等量的正電荷，直到極板間的電壓與電源電壓相等為止，這種現象叫充電。充電完成后，極板所帶的電量與外加電壓U的大小成正比，即

式中的比例常數C稱為電容器的電容量，簡稱電容。它的大小完全取決于電容器的結構，是一個固定不變的量，與所帶電量或兩端電壓大小無關。在同樣電壓下，C越大，則Q越大，所以電容量表示單位電壓下電容器1個極板上儲存電荷量的能力，可寫為：

當U=1 V時，Q=1 C時，電容器C=1法拉（F）。由于法拉這個單位太大，通常采用較小的單位微法（μF）和皮法(pF)，其換算關系為：

2.電容器的串聯

兩個或兩個以上的電容器正、負極板依次連接的方式，叫電容器的串聯，如圖1-9所示。串聯電容器的特點是：

(1）每個電容器所帶電量相等，并等于等效電容器上所帶的電量，即

(2）總電壓等于各電容器兩端電壓之和，即

(3）總電容的倒數等于各電容器電容的倒數和，即

由此得兩個串聯電容器的等效電容為：

(4)串聯電容器兩端承受的電壓與其電容量成反比,即

當兩個電容器串聯時，各電容器兩端承受的電壓分別為：

由此可見，電容器串聯時總電容量比其中任一串聯電容器的電容量小。串聯電容器越多，總電容量越小。而且，電容器串聯時，電容器電容量越小，承受的電壓會越高。

3.電容器的并聯

兩個或兩個以上的電容器，同性極板連接在一起的連接方式叫做電容器的并聯，如圖1-10所示。

并聯電容器的特點：

(1）每個電容器兩端電壓相同，并等于外加電壓，即

(2）并聯電容器的總電量等于各電容器電量之和，即

(3）并聯后的總電容等于各電容量之和，即

由此可見，并聯電容器的總電容比其中任一個電容器的電容量都大。而且并聯電容器越多，總電容量越大。因此，在電容量不能滿足要求的情況下，可以用幾個電容器并聯使用，但最高工作電壓按并聯電器中最小額定工作電壓確定。

二、電流的磁場

實驗表明，產生磁場的根本原因是電流。在載流導體或永久磁鐵的周圍存在著磁場，磁場是物質的一種特殊形態。磁場有兩種表現形式：一是磁場對處在磁場內的載流導體或鐵磁物質有力的作用，在對磁場做相對運動的導體上能產生感應電動勢；二是磁場具有能量。

為了使磁場形象化，可用磁力線來描繪磁場。磁力線都是些閉合曲線，線上任一點的切線方向即為該點的磁場方向，如圖1-11（a）所示。載流導體周圍的磁場方向與產生該磁場電流方向有關系，磁場的方向與電流方向之間關系可用右手螺旋定則來確定。用右手握住通電導體，拇指伸直并指向電流方向，則其余四指所指的方向便是磁力線即磁場方向，如圖1-11（b）所示。對于通電螺旋線圈周圍的磁場，磁場方向也用右手螺旋定則判斷，四指指向線圈中的電流方向，伸直的拇指就表示磁力線的方向，如圖1-11（c）所示。

三、磁場的基本物理量

圖1-12導體受到的作用力1.磁感應強度

磁感應強度是表示磁場內某點磁場的強弱和方向的一個物理量，其大小可用該點磁場作用于1 m長、通過1 A 電流的導體在磁場中所受到的力來衡量，如圖1-12所示，即

2.磁通

磁感應強度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積，稱為通過該面積的磁通，即

磁通的單位是韋伯(Wb)，簡稱韋。為了把磁通、磁感應強度與磁力線密切聯系起來，把垂直穿過單位面積上的磁力線數叫磁感應強度，也叫做磁通密度，即

3.磁勢

要使電路中產生電流必須有電源電動勢。同樣，要使線圈中產生磁通，必須要有磁勢。通常把電流與線圈匝數N的乘積叫磁勢(FC)，即

磁勢的單位是安(A)。

磁勢愈大，產生的磁通愈大，說明磁場愈強。4.磁場強度

表示磁場強弱的一個輔助計算量，通過它來確定磁場與電流的關系。磁力線通過的閉合路徑叫磁路。如果磁路長為L，則磁場強度為：

5.磁導率(μ)磁導率是用來表示磁場媒質的磁性的物理量，也就是用來衡量物質導磁能力的物理量。它與磁場強度的乘積就等于磁感應強度，即

例如，有兩個完全相同的線圈，一個線圈內以磁鋼做心，一個以銅做心。這兩個線圈內的媒質不同，則磁導率μ不同，通入同樣大小的電流所產生的磁通也不同。因此，磁感應強度隨著媒質的不同而不同。

任一媒質的磁導率與真空中的磁導率之比叫做相對磁導率用μr表示，即

表示在其他條件相同的情況下，媒質中的磁感應強度是真空中的多少倍。

從以上分析可知，磁導率μ只與磁路材料有關，μ愈大說明材料的導磁性能愈好，也就是說能夠用較小的磁場強度產生較大的磁通密度。

四、對載流直導線的作用力

把一根通有電流I的導線垂直放入均勻磁場中，如圖1-13（a）所示，載流導線在磁場中受力F的大小與磁通密度B、導線電流I及導線有效長度成正比。

如果導線l以任意方向放在磁場中，如圖1-13（b）所示，求載流導線所受到的電磁力時，可將導體l按投影法則，分解為與磁場垂直的分量和平行的分量，其垂直分量為導體的有效長度，即

電磁力的方向可用左手定則來確定，如圖1-13(a)所示。即伸開左手于磁場內，讓磁力線直穿過手心，四指伸直指向電流方向，則與四指垂直的拇指的指向便是導體所受電磁力的方向。

應用左手定則可以判斷通電導體在磁場中的運動方向，它和電動機原理相同。

五、電磁感應

電流能夠產生磁場，在一定的條件下，變化的磁場也可以產生電動勢。這種變化的磁場能在導體中引起電動勢的現象叫做電磁感應，由電磁感應所產生的電動勢叫感應電動勢，由感應電動勢引起的電流叫感應電流。在電力系統中，發電機、變壓器等設備都是根據電磁感應原理制造出來的。

1.自感電動勢

當線圈中通過電流時，線圈周圍一定會產生磁場。若線圈中電流發生變化時，由這個變化的電流所產生的磁通也將隨著變化，這個變化的磁通將在線圈中產生感應電動勢。由于這個感應電動勢是由線圈本身的電流變化而產生的，所以叫自感電動勢。自感電動勢的方向總是反抗線圈中磁通變化。當電流增加時，自感電動勢的方向力圖阻止電流增加；而當電流減小時，自感電動勢的方向力圖阻止電流減小。

自感電動勢大小是由下列因素決定的：

(1）與電流變化率有關。電流變化快慢通常用電流變化率表明。所謂電流變化率是指在很短的時間內電流變化的數值與這段時間的比值。

(2）與線圈本身的結構（如幾何形狀、匝數）有關。(3）與線圈周圍介質有關。2.互感電動勢

兩個互相靠近的線圈，當其中一個線圈接通電源時，其電流的變化將引起磁通變化。這個變化的磁通除穿過本身線圈外，還有一部分穿過與它靠近的另一線圈。因此，在另一線圈中會產生感應電動勢，這種現象稱互感，由互感產生的電動勢稱互感電動勢。

第三節正弦交流電路

一、概述

通常把大小和方向隨時間變化的電流、電壓、電動勢，統稱為交流電。在交流電動勢作用下的電路稱為交流電路。如果交流電是按正弦規律變化的，稱為正弦交流電。圖1-14所示為正弦交流電流的波形圖。

正弦交流電有許多優點。例如，可以方便地利用變壓器升壓和降壓，便于高壓輸電，減少輸電損失；交流電動機比直流電動機結構簡單，在制造和維護上都比較經濟；在某些場合下必須用直流電時，可以用整流設備很方便地轉換成直流電，供給直流負載。所以正弦交流電得到了廣泛的應用。

二、正弦交流電的產生

正弦交流電動勢是由交流發電機產生的，如圖1-15（a）所示為兩極交流發電機的結構示意圖。在靜止的兩個磁極N、S之間放置圓柱形鐵心，其上繞有線圈(圖中僅示1匝)。鐵心和線圈合稱電樞。線圈的兩端分別接到兩只相互絕緣的銅環上，銅環固定在轉軸上，環上壓接電刷與外電路相連。為了使線圈產生的感應電動勢能按正弦規律變化，把磁極做成特殊形狀，使其氣隙中的磁場按正弦規律分布。如圖1-15（b）所示，當電樞由原動機拖動在按正弦規律分布的磁場中旋轉切割磁力線時，線圈中便會產生正弦感應電動勢。如圖1-15（c）所示，電樞表面的磁感應強度可用公式表示為：

電樞在磁場中等速旋轉時，線圈中的感應電動勢為：

因此，上式可寫成：

在圖1-15(b)中，發電機電樞在按正弦規律分布的磁場中旋轉1周時，線圈中的感應電動勢e也按正弦規律交變1次。

如果發電機是四極的，如圖1-16（a）所示，在2π的空間角內，當電樞旋轉1周時，電動勢就按正弦規律變化了2次，如圖1-16（b）所示。交流電在變化過程中經過的角度叫電角度。電角度和空間角的關系為：

交流電在任一瞬間的值稱為瞬時值，瞬時值用小寫字母表示，如i、u、e分別表示交流電流、交流電壓、交流電動勢的瞬時值。

三、正弦交流電的三要素

正弦交流電的主要特征表現在量值大小、交變的快慢及初始值三個方面，它們分別由幅值（或有效值）、頻率（或周期）和初相位來確定。所以，幅值、頻率和初相位就稱為正弦量的三要素。

(1)最大值：瞬時值中的最大值，電動勢、電壓和電流分別用大寫字母Em、Um和Im表示。

(2)周期T和效率f：周期T為交流電按正弦規律變化1次所需的時間，單位為s；頻率f為每秒鐘內正弦交流電變化的周期數，單位為Hz。周期和頻率互為倒數，即

例如，我國發電廠發出的交流電頻率為50 Hz；周期為0.02 s。(3)角頻率ω：正弦交流電在1 s內變化的電角度。即

角頻率的單位為弧度/秒(rad/s)，由于α=ωt，于是式(1-35)可寫成： e=Emsinωt

發電機所產生的電動勢的頻率與發電機的磁極對數和轉速有關，即

四、相位與相位差 1.相位與初相位

如圖1-17所示，設t=0時開始計時，a1b1線圈平面與中性面之間的夾角為ψ1，a2b2線圈與中性面之間的夾角為ψ2，則在任意時刻這兩個電動勢的瞬時值可分別為：

上式中的電角度(ωt+ψ)稱為該交流電量的相位或相角，它反映了交流電變化的進程。顯然，e1的相位(ωt+ψ1)與e2的相位(ωt+ψ2)不相同。電動勢e1、e2的波形圖如圖1-17(b)所示。

t=0時的相位叫初相位或初相，顯然e1的初相是ψ1，e2的初相是ψ2。

交流電量的初相可以為正也可以為負，圖1-18(a)、(b)分別表示初相為+60°及初相為-30°的正弦電動勢的波形。

2.相位差

兩個同頻率交流電量的相位之差叫做相位差，用字母φ表示，即

可見，兩個同頻率交流電量的相位差就等于它們的初相之差。根據兩個同頻率正弦量的相位差，可以確立兩個正弦量之間的相位關系。一般的相位關系可分為超前或滯后；特殊的相位關系有同相、反相、正交幾種。

(1)超前、滯后：當兩個同頻率正弦量的相位差φ=ψ1-ψ2＞0時，即e1的初相大于e2的初相時，e1的變化領先e2，這種情況叫做e1的相位超前e2，或叫做e2的相位滯后于e1。在圖1-19中，e1超前e2為135°，或e2滯后e1為135°。

(2)同相、反相、正交：如果φ=ψ1-ψ2=0，則稱兩個正弦量同相，在圖1-20(a)中，電動勢e1與e2同相。如果φ=ψ1-ψ2=180°，則稱兩個正弦量反相，在圖1-20(b)中，電動勢e1與e2反相。如果φ=ψ1-ψ2=90°，則稱兩個正弦量正交，在圖1-20(c)中，電流i1與i2正交。

交流電量的相位差實際上反映了兩個交流電量到達最大值的時間差，時差(t)的大小等于相位差除以角頻率。即

五、交流電的有效值 1.有效值的概念

交流電流的有效值是以電流的熱效應來規定的。因此，有效值的定義如下：如果一個交流電通過一個電阻在一個周期時間內所產生的熱量和某一直流電流通過同一電阻在相同的時間內產生的熱量相等，那么這個直流電的量值就是交流電的有效值。有效值常用大寫字母U、E、I表示。

2.有效值與最大值的關系

根據有效值的定義，采用圖形面積來推導有效值與最大值之間的數量關系。首先看看接在直流電源上的燈泡A所消耗的能量。在圖1-21(a)中，燈泡A的電阻為R，通過的電流為I時，燈泡所消耗的功率為：

在t秒時間內，燈泡A所消耗的電能為：

設直流電流的波形如圖1-21(c)所示，那么燈泡A所消耗的電能可以用圖1-21（e）中帶有陰影的矩形面積來表示。

再來看接在交流電源上的燈泡B所消耗的能量。在圖1-21(b)中，燈泡B接在交流電源上，它的電阻也等于R，通過它的交流電流波形如圖1-21(d)所示。燈泡消耗的功率為：

因為電流i的大小是隨時間而變化的，所以功率力也隨時間變化，不能用一個固定的數值來表示。因此，需要用做圖的方法求出燈泡B在t時間內所消耗的電能WB。

在圖1-21(d)中，如果將電流i每一瞬間的數值平方，再乘以R，就可以得到在同一瞬間功率的大小。逐點求出功率的瞬時值，畫在直角坐標中，就得到pB的波形圖，如圖1-21(f)所示。在一個周期內，電流值雖有正有負，但是電阻上消耗的功率總是正值。因為在后半周期內，電流雖為負值，但i2R仍為正值。燈泡B所消耗的電能可以用圖中的帶有陰影的矩形面積來表示。從圖中可以看出(或用數學證明)，矩形的高度(平均高度)為：

這時WB應為

根據有效值的定義可得

即也就是說正弦電流的有效值等于最大值的0.707倍,或正弦電流的最大值等于有效值的2倍。

把正弦電流有效值的概念推廣到正弦電壓和正弦電動勢上,同樣可得到:

在交流電路中，通常都是用有效值進行計算的。電氣設備的額定電流、額定電壓也都是用有效值來標定的，交流伏特表和安培表的刻度也都是用有效值來刻度的。可見，有效值的應用是十分廣泛的。

有效值和最大值是對同一交流電量從不同角度來反映電流強弱和電壓高低的物理量。在計算功率時，要用有效值。但在選擇電器設備的耐壓時，必須考慮到最大值。例如，直流耐壓160 V的紙介電容器，就不能用于電壓有效值為160 V的交流電路。

六、正弦交流電的表示法 為了便于研究交流電，人們通常用四種形式表示一個正弦交流電。第一種形式是解析式，就是用一個數學式子來表示，例如i=12sin(100πt-30°)（A）；第二種形式是曲線圖；第三種形式是相量圖，即用旋轉矢量來表示；第四種形式稱為符號形式，是用復數來表示一個交流電。本節的重點是研究正弦交流電的矢量圖表示法。

旋轉矢量表示法，就是用一個在直角坐標中繞原點不斷旋轉的矢量，來表示正弦交流電的方法。旋轉矢量常用最大值符號Em、Im或Um表示。

圖1-22所示為用旋轉矢量表示交流電動勢的方法。旋轉矢量Em沿逆時針方向旋轉，其角速度等于正弦交流電動勢的角頻率，其長度代表正弦交流電動勢的最大值(或有效值)。若旋轉矢量與x軸的正方向同向時，正弦電動勢的初相為零。若旋轉矢量的長度為Em，角頻率為ω，起始時與橫軸正方向的夾角為ψ，則t=0時刻旋轉矢量在縱坐標軸y上的投影就等于正弦電動勢的瞬時值的初始值，即：正弦電動勢的瞬時值可表示為y=e=Emsin(ωt+ψ)。例如，在t1時刻，和其對應的正弦電動勢是瞬時值e1。這樣規定以后，正弦電動勢的每一瞬時值將和一個確定的旋轉矢量相對應。在t0、t1?時的瞬時值，在y軸上有e0、e1?與其對應。由于旋轉矢量在坐標中的位置與時間有關，通常稱其為時間矢量。

需要說明：該矢量反映了正弦量三要素，它可以表示一正弦量，但它與速度的空間矢量不同，它只是用來作為正弦交流電路的計算工具。通常將這種矢量稱為相量。相量的符號用大寫字母上加“2”表示，如U2、I2等。

將同頻率的交流電畫在同一張旋轉相量圖上時，由于這些相量的角頻率相同，不論它們旋轉到什么位置時，彼此之間的相位關系始終保持不變，所以在研究各相量之間的關系時，通常不標出角頻率而只按初相和最大值作出相量，這樣作出的圖叫相量圖。例如：

它們的相量圖如圖1-23所示。作圖時要注意，在同一相量圖上，相同單位的相量，要用相同的尺寸比例繪制，如圖1-23中的E2m或U2m。

上面是用最大值作出的相量圖。由于有效值已被人們廣泛使用，因而各正弦量的旋轉相量也可以用有效值畫出。以后畫相量圖時，將較多地采用有效值旋轉相量圖。有效值相量常用字母U、I、E來表示。

采用相量來表示正弦交流電的優點是，計算和決定幾個同頻率交流電相加或相減時，要比解析式和曲線圖簡便，故相量圖是研究交流電的重要工具之一。

正弦交流電用相量表示以后，它們的和差運算就可以采用相量加減的方法進行。一般步驟是先畫出各相量，然后用平行四邊形法則作出總相量，最后用三角方法計算出結果。

七、純電阻電路

純電阻電路，就是既沒有電感，又沒有電容而只包含有電阻的電路，如圖1-24(a)所示。在實際生活中，由白熾燈、電烙鐵、電阻爐或電阻器組成的交流電路都可近似地看成是純電阻電路。

圖1-24純電阻電路

1.電流與電壓的相位關系

為了分析方便起見，設加在電阻兩端的正弦電壓uR的初相為零，即

根據歐姆定律，通過電阻的電流瞬時值應為：

從上式不難看出，在正弦電壓作用下，電阻中通過的電流也是一個同頻率的正弦電流，且與加在電阻兩端的電壓同相位。圖1-24(b)和(c)分別畫出了電流、電壓的相量圖(有效值)和波形圖(瞬時值)。在作相量圖時，是以電壓相量作為參考相量的，由于電流與電壓同相，故兩者的指向一致。

2.電流與電壓的數量關系 由式(1-45)可知，通過電阻的最大電流為：

若把兩邊除以2，則得：

這說明，在純電阻電路中，電壓與電流的有效值之間符合歐姆定律。3.電路的功率 在任一瞬間，電阻中的電流瞬時值與同一瞬間電阻兩端電壓的瞬時值的乘積，稱為電阻獲取的瞬時功率，用pR來表示，即

瞬時功率的變化曲線如圖1-24（c）中的畫有線條的曲線所示。由于電流與電壓同相，所以pR在任一瞬間的數值都是正值。這就說明，在任一瞬時電阻都從電源取用功率，起著負載的作用。

由于瞬時功率時刻變動，不便計算，因而通常都是計算一個周期內取用功率的平均值，即平均功率。平均功率又稱為有功功率，用P表示。

電流、電壓用有效值表示時，其功率P的計算與直流電路相同，即

八、純電感電路

由電阻很小的電感線圈組成的交流電路，都可以近似地看成是純電感電路。圖1-25所示為由一個線圈構成的純電感電路。

1.電流與電壓的關系

在純電感線圈的兩端，加上交流電壓uL，線圈中必定要產生一交流電流i。由于這一電流時刻都在變化，因而線圈上就產生自感電動勢來“反抗”電流的改變，因此線圈中的電流變化就要落后于線圈兩端的電壓變化，uL和i之間就會有相位差。對于一個內阻很小的電源，其自感電動勢與端電壓總是大小相等方向相反的，即

由上式可看出，線圈兩端的電壓大小與電流的變化率成正比。下面就通過式（1-48）來分析電流與電壓之間的相位關系。設線圈中的電流的初相為零，電流波形如圖1-25所示。現把一周期內電流的變化分成四個階段來研究。(1)在0～π2(即第一個1／4周期內)。電流從零增加到最大正值。此間電流的變化率ΔiΔt為正值，并且起始時刻最大，然后逐漸減小到零，根據式(1-48)可知，此期間的電壓uL從最大正值逐漸變為零，如圖1-25所示。

(2)在π2～π(即第二個1／4周期內)。電流從最大正值減小到零。此間電流的變化率ΔiΔt為負值，且從零變到最大負值，uL也從零變到最大負值。

(3)在π～3π2(即第三個1／4周期內)。電流從零變為最大負值，此間電流的變化率仍為負值，且從最大負值變到零，則uL也從最大負值變到零。

(4)在3π2～2π(即第四個1／4周期內)。電流從最大負值變到零，此間電流的變化率為正值，且從零變到最大正值，則uL也從零變到最大正值。

電路中的相位關系從以上分析可得電流和電壓的相位關系。圖1-25所示為i與uL的波形圖，從波形圖中可清楚地看出：在純電感線圈中的正弦電流要比它兩端的電壓滯后90°，或者說，電壓總是超前電流90°，圖1-26為電流、電壓的相量圖。設流過電感的正弦電流的初相為零，則電流、電壓的瞬時值表達式為：

（1-49）

2.電流與電壓的數量關系

由數學推導可知，電壓的最大值為：

若把兩邊同除以2，則得：

XL稱為電感抗，簡稱感抗，它的單位是歐姆。因此，電感線圈中的電流有效值，就等于線圈兩端電壓的有效值除以它的感抗。

抗是用來表示電感線圈對交流電流阻礙作用的一個物理量。感抗的大小，取決于線圈的電感量L和流過它的電流的頻率f。對具有某一電感量的線圈而言，f愈高則XL愈大，在相同電壓作用下，線圈中的電流就會減小。在直流電路中，因頻率f=0，故線圈的感抗也等于零，這時線圈只起電阻作用。由于一般線圈的電阻很小，故可視電感線圈為短路。圖1-27所示為線圈的感抗隨頻率變化的圖形。

3.電路的功率

純電感線圈的瞬時功率為：

在圖1-28畫出了pL的變化曲線，從圖中可以看到：在第一和第三個1/4期內，pL是正值，這就表示線圈要從電源方面吸取電能并把它轉換成電磁能，儲藏在線圈周圍的磁場中，此時線圈起著一個負載的作用。但在第二和第四個1／4期內，pL為負值，這表示線圈是在向電源輸送能量，也就是線圈把磁能再轉換為電能而送回電源，此時線圈起著一個電源的作用。綜上所述，純電感線圈時而“吞進”電能，功率為正；時而“吐出”電能，功率為負，在一個周期內的平均功率為零。平均功率不能反映線圈能量交換的情況，因而人們就用電流與電壓有效值之乘積來反映這種能量交換的情況，并把它叫做電路的無功功率。無功功率用字母QL表示，QL的大小為：

為與有功功率相區別，無功功率的單位用乏爾，簡稱乏。在式(1-53)中，當各物理量的單位分別用V、A、Ω時，無功功率的單位就是乏。

必須指出，“無功”的含義是“交換”而不是“消耗”，它是相對“有功”而言的，絕不能理解為“無用”。

九、純電容電路

由介質損耗很小、絕緣電阻很大的電容器組成的交流電路，可近似地看成純電容電路，圖1-29(a)所示就是純電容電路。

1.電流與電壓的相位關系 電容器接入直流電源電路中，在電容器充放電過程中會產生電流，穩恒直流電流不能通過電容器。當電容器接到交流電路中時，由于外加電壓不斷變化，電容器就不斷充放電，電路中就不斷有電流流過，交流電流可以通過電容器。電容器兩端的電壓隨電荷的積累(即充電)而升高，隨電荷的釋放(即放電)而降低的，由于電容電流等于電荷的積累和釋放的變化率，因此電容中的電流與電容兩端的電壓的變化率成正比。

設在Δt時間內電容器極板上的電荷變化量是ΔQ，則

圖1-29(b)中所示為電壓與電流的變化波形，現根據式(1-54)來分析電流的變化。

(1)在0～π／2(即第一個1／4周期內)。uC從零增加到最大正值。電壓變化率為正值且開始為最大，然后逐漸減小到零。根據式(1-54)可知，電流i從最大正值逐漸變為零。

(2)在π／2～π(即第二個1／4周期內)。uC從最大正值變為零，變化率為負且從零到最大負值。此間電流也從零變到最大負值。

(3)在π～3π／2(即第三個1／4周期內)。uC從零變到最大負值，變化率為負且從最大負值變為零。此間電流也從最大負值變為零。

(4)在3π／2～2π(即第四個1／4周期內)。uC從最大負值變為零，變化率為正且從零到最大正值。此間電流也從零變到最大正值。

相位關系從以上分析可清楚地看出：純電容電路中的電流超前電壓90°，這與純電感電路的情況正好相反。圖1-30所示就是電流、電壓的相量圖。

2.電壓與電流的數量關系

設加在電容器兩端的交流電壓的初相為零，則電流、電壓的瞬時值表達式為：

其中，電流的最大值為：

若把上式兩邊同除以2，則得

式(1-56)表明，在純電容電路中，電流的有效值等于它兩端電壓的有效值除以它的容抗。

容抗是用來表示電容器對電流阻礙作用大小的一個物理量。容抗的大小與頻率及電容量成反比。當電容器的電容量一定時，頻率f愈高，則容抗XC愈小。在直流電路中，因頻率f=0，故電容器的容抗等于無限大。這表明，電容器接入直流電路時，在穩態下是處于斷路狀態的。圖1-31為電容器的容抗隨頻率變化的曲線。

3.電路功率

純電容電路的瞬時功率為：

圖1-32中畫出了pC的變化曲線。從圖中可看出，在第一和第三個1／4周期內，pC是正值，此時電容器被充電，從電源吸取能量，并把它儲藏在電容器的電場中，此時電容器起著一個負載的作用。但在第二和第四個1／4周期內，pC是負值，此時電容器放電，它把儲藏的電場能量又送回電源，此時電容器又起著一個電源的作用。所以在純電容電路中，電容器也是時而 “吞進”電能，時而“吐出”電能，因而電容器不消耗電能，在一個周期內的平均功率為零。

和純電感電路相類似，為了衡量電容器和電源之間的能量交換，用其電壓有效值和電流有效值之積來標志其交換的情況，并稱之為無功功率。其表示式為：

十、交流電路的功率因數 1.功率因數的概念

在交流電路中，由于電壓與電流有相位差，電壓與電流不同相，即電壓和電流不會同時達到最大值。因此，電路實際吸收的有功功率要比同相位時UI小些。

以R、L串聯電路為例，電路吸收的有功功率就是電阻R所消耗的功率。由(圖1-33)電壓三角形可知：

電感的無功功率為：

可見，電路的有功功率等于總電壓、總電流的有效值的乘積再乘以系數cosφ。cosφ叫做電路的功率因數，φ叫做功率因數角。

電路中電壓、電流有效值的乘積，既不是有功功率，也不是無功功率，稱為視在功率，用符號S表示。即

視在功率也稱為表觀功率，它表示電源提供電流的總能力，即表示交流電源的容量大小。為區別起見，視在功率的單位用V2A。

有功功率一般小于視在功率，僅當cosφ=1時，即電流、電壓同相位時，二者才相等。2.提高功率因數的意義

電力系統通常要求有較高的功率因數，原因如下：

(1)功率因數過低，電源設備的容量就不能充分利用。發電機或變壓器在運行時不能超過其額定電壓U和額定電流I的數值，也就是其視在功率有一個確定的值。在這種情況下，負載的功率因數越低，發電機發出的有功功率就越小，電源的利用率就愈低。

(2)功率因數過低，輸電能力、輸電效率下降。由公式P=UIcosφ可知，要求輸送的有功功率一定時，功率因數cosφ越低，線路的電流I就越大。電流越大，線路的電壓和功率損耗越大，輸電效率也就越低。

綜上所述，提高功率因數是必要的，其意義就在于能提高供電設備的利用率和提高輸電效率。

3.提高功率因數的方法

電力系統的大多數負載是感性負載，例如電動機、變壓器等，這類負載的功率因數較低。為了提高電力系統的功率因數，常在負載兩端并聯電容器，叫并聯補償。

感性負載和電容并聯后，線路上的總電流比未補償時減小，總電流和電源電壓之間的相角φ也減小了，這就提高了線路的功率因數。在圖1-34(a)中，R和L為等效感性負載，C為補償電容。并聯電容前(開關未合時)，I=I1，矢量關系如圖1-34(b)所示。并聯電容后(開關閉合)，總電流I為電流I1和IC的相量和，相量關系如圖1-34(c)所示。從圖中可看出，并聯電容后，總電流從I1減小到I，功率因數角從φ1減小到φ，從而使功率因數得到提高。

第四節三相正弦交流電路一、三相交流電的產生

在三相交流電路中同時有三個電動勢在作用。它們的幅值、頻率相等，但在相位上彼此相差120°，這就是三相電動勢。

三相電動勢是由三相交流發電機產生的。最簡單的發電機如圖1-35（a）所示，它與單相發電機不同之處在于電樞上有三個相同的繞組，這三個繞組放置的位置在空間相隔120°。當原動機帶動電樞按逆時針方向做等速旋轉時，各相繞組分別產生正弦感應電動勢。由于三相繞組結構相同，切割磁力線的速度相同，彼此在空間上相距120°，故所產生的電動勢是三相對稱電動勢。圖1-35(b)中，三相繞組在電路中的符號以U1、V1、W1，表示發電機繞組的首端，U2、V2、W2表示發電機繞組的末端。

三個對稱電動勢可用下列公式表示：

相量圖和變化曲線如圖1-36所示。

二、三相發電機繞組的星形連接

發電機(或變壓器)三相繞組的末端U2、V2、W2連于一點N，此端點稱為發電機(或變壓器)的中點，如圖1-37所示。從中點接出的輸電線稱為中線。中線通常與大地相聯，故稱為地線或零線。從三個始端引出的輸電線稱為端線(俗稱火線)。

端線與中線之間的電壓稱為相電壓，用UU、UV、UW表示。端線與端線之間的電壓稱為線電壓，用UUV、UVW、UWU表示。三相發電機繞組產生的三相電動勢是對稱的，因此三個相電壓也是對稱的，而三個線電壓可表示為：

其相量圖如圖1-38所示。從相量圖可以看出：

同理

三相對稱一般公式為：

三相發電機繞組作星形連接時，可以給負載兩種電壓，一種是線電壓；一種是相電壓。三個相電壓對稱，三個線電壓也對稱，并且同一端線輸出的線電壓在相位上超前其輸出相電壓30°。

三、三相發電機繞組的三角形連接

將各相繞組的首末端依次相連，連成一個三角形回路；再從三個頂點引出三根導線與負載相接，如圖1-39所示。

從圖1-39可見，發電機繞組作三角形連接時，線電壓就是相電壓，兩者相等，即

三角形連接時必須注意要正確接線，當首尾依次連接正確時，回路中三相電壓相量和等于零，在負載對稱的情況下，繞組回路中無環流流過。如果接法不正確，只要一相繞組始末端接反，閉合回路中的三相電壓相量和不為零，這時回路中將出現很大環流，會燒壞發電機。

四、三相負載的星形連接

將三組負載的一端分別接在U線、V線和W線上，另一端接在中線上，如圖1-40(a)、(b)所示，這種連接方式稱為三相星形接法，又稱Y形連接，高壓時用Y表示，低壓時用y表示。

從圖1-40(a)(b)可以看出，加在各相負載兩端的電壓就是該相的相電壓。在各相電壓的作用下，有電流流過各端線、負載和中線。流過端線(火線)的電流稱為線電流，流過負載的電流稱為相電流，流過中線電流稱為中線電流，分別表示為Iu、Iv、Iw，IUN、IVN、IWN和IN。

三相負載星形連接時，線電流等于相電流，I線=I相，即

各相電流為：

各相負載的電壓與電流之間的相位差分別為：

中線電流等于各相電流之相量和，即

各相負載取用的有功功率為：

Pu=UUNIUNcosφUN Pv=UVNIVNcosφVN Pw=UWNIWNcosφWN 三相總功率為：

P=Pu+Pv+Pw（1-67）

五、三相負載的三角形連接

將各相負載依次接在兩端線之間，如圖1-41所示。這種連接方式稱為三角形接法，又稱為D接法，高壓時用D表示，低壓時用d表示。

1.負載三角形連接的特點

因為各相負載都直接接在電源的線電壓上，所以負載的相電壓UZ與電源的線電壓相等，即

UUV＝UVW＝UWU＝UZ＝U線

因此，不論三相負載對稱與否，其相電壓對稱；當三相負載對稱時(各相的電阻、感抗、阻抗分別相等)，負載的相電流IZ也是對稱的，即

IUV=IUW=IWU=IZ=UZ /Z相

在圖1-42中，線電流和相電流的關系為： 的線電流與相電流關系從圖1-42相量圖可以看出,線電流也是對稱的,在相位上較相應的相電流滯后30°。

線電流和相電流的關系為：

三相負載取用的總功率為：

2.負載連接的一般原則

三相負載究竟應連接成D形還是Y形，應根據每相負載的額定電壓與電源線電壓的大小而定。如果各相負載的額定電壓等于電源線電壓的13，則負載應接成Y形；如果兩者相等，應接成D形。如把應作Y形連接的負載誤接成三角形，則每相負載的相電壓比其額定值升高3倍，電流增大，設備會燒壞；反之，若把D形連接的負載誤接成Y形，則負載的額定電壓僅為其額定值的13，功率、電流也隨之減小，如果是電動機會產生轉矩不足，燒毀電動機。

第二章電子技術基礎第

［學習提示］

本章主要介紹半導體基礎知識、晶體二極管和與晶體三極管、三極管放大電路、整流濾波與穩壓電路、數字電路基礎知識等。初級工應初步了解晶體管的基本知識與應用；中級工應熟悉各類晶體管電路的組成與應用；高級工應掌握各種晶體管電路的原理及故障分析；技師應全面掌握電子技術基礎理論，掌握常見電子線路的定性分析；高級技師應掌握較復雜電子線路的識讀與繪制。

第一節半導體的基礎知識

一、導體、絕緣體與半導體 1.導體

自然界中能導電的物質，稱為導體。如金、銀、銅、鐵、鋁、鉛等金屬材料，都可稱為導體。導體之所以能導電，是因其物質的分子是由原子組成的，原子又是由帶正電荷的原子核和帶負電荷的電子組成的。電子受到原子核的束縛力繞原子核有規則地分層運動（就像行星繞恒星運轉一樣），其外層電子受原子核的束縛力最小，因此在外界條件（如光、電、熱等因素）的作用下，原子中就會有足夠能擺脫原子束縛力的自由電子，這些自由電子在外電場的作用下，就會沿電場方向運動形成了電流。金屬導體的電阻率很小，約為(10-6～10-3)Ω/cm。

2.絕緣體

對于某些物質，無論給它施加多高的電壓，都不會導電。如橡膠、玻璃、塑料、纖維等，這些物質均可稱為絕緣體。因絕緣體不會導電。絕緣體的電阻率很大，約為(106～108)Ω/cm。

3.半導體

半導體是絕緣性能介于導體和絕緣體之間的一種特殊物質，如硅、鍺、硒及大多數金屬氧化物和硫化物都屬于半導體。它們的電阻率為(10-3～106)Ω/cm，介于導體和絕緣體之間。

圖2-1空穴和自由電子 的形成很多半導體的導電能力在不同條件下有很大區別。

(1)有些半導體對溫度很敏感，環境溫度升高時，它的導電能力就大大增強，利用這種特性就可做成熱敏原件。

(2)有些半導體受到光照時，它的導電能力變的很強，當無光照時，它又近乎不導電。利用這些特性就可以制成各種光電元件。

(3)在純凈的半導體中摻入微量的某種元素后，導電能力就會成十萬乃至幾百萬倍的增大。例如，在純硅中摻入百萬分之一的硼后，硅的電阻率就會從203108 Ω2mm2/m 減小到4 000 Ω2mm2/m 左右。利用這種特性就可以制成各種不同用途的半導體器件。

二、半導體物質的內部結構和導電機理 1.電子、空穴和載流子 在共價鍵結構中，原子最外層雖然具有八個電子而處于較為穩定的狀態，但是共價鍵中的電子還不像在絕緣體中的價電子被束縛的那樣緊。在獲得一定能量（溫度升高或光照）后，共價鍵中的電子即可掙脫原子核的束縛，成為自由電子。溫度越高，晶體中產生的電子就越多。

在電子掙脫共價鍵的束縛成為自由電子后，共價鍵中就出現一個空位，稱為空穴。在一般情況下，原子是中性的。當電子掙脫共價鍵的束縛成為自由電子后，原子的中性便被破壞，而顯出帶正電，或者說，原子中出現了帶正電的空穴，如圖2-1所示。在這種情況下晶體中的自由電子（帶負電）和空穴（帶正電）必然成對出現，數量相等。

當半導體兩端加上外電壓時，半導體中將出現兩部分電流：一是自由電子作正向運動所形成的電子電流；一是仍被原子核束縛的價電子（注意，不是自由電子）遞補空穴所形成的空穴電流。在半導體中，同時存在著電子導電和空穴導電，這就是半導體導電方式的最大特點，也是半導體和金屬導體在導電原理上的基本差別。

自由電子和空穴都稱為載流子。2.N型半導體

在硅或鍺等不同材料的半導體中摻入雜質銻或磷等物質，半導體中的自由電子的數目就會大量增加，自由電子就會成為半導體中的多數載流子而空穴是少數載流子。這種以電子為主要載流子的半導體稱為N型半導體。

3.P型半導體 如摻入銦、鋁、鎵等物質后，在半導體中就形成了大量空穴，空穴就會成為多數載流子，自由電子成為少數載流子，這種以空穴為主要載流子的半導體稱為P 型半導體。

應當注意，無論是那種半導體，雖然它們都有一種載流子占多數，但是整個晶體仍然是不帶電的。

三、PN結的形成及其單向導電性 1.PN結的形成

通常是在一塊晶片上，采取一定的工藝措施，在兩邊摻入不同的雜質，分別形成P型半導體和N型半導體。在這兩種半導體中，由于P區有大量空穴存在（濃度大），而N區的空穴極少（濃度小），因此空穴要從濃度大的P區向濃度小的N區擴散，擴散過程首先是交界面附近的空穴擴散到N區，形成了一個負空間電荷區。同樣N區的電子要向P區擴散，在交界面附近形成正空間電荷區，如圖2-2（a）所示。這樣在P型半導體和N型半導體交界面兩側形成的一個空間電荷區就是PN結。

形成空間電荷區的正負離子雖然帶電，可它們不能移動，不參與導電，但是它們的電荷卻在交界面形成了一個電場，稱為內電場，其方向從帶正電的N區指向帶負電的P區，如圖2-2（b）所示。由P區向N區擴散的空穴在空間區將受到內電場的阻力，而由N區向P區擴散的電子也將受到內電場的阻力，即內電場對多數載流子的擴散起阻擋作用，所以空間電荷區又稱為阻擋層。另外一方面，內電場對少數載流子（P區的自由電子和N區的空穴）則可能推動它們越過空間電荷區進入對方。這種少數載流子在電場作用下有規則地運動稱為飄移運動。

擴散和飄移是互相聯系的，又是互相矛盾的。剛開始形成空間電荷區時，多數載流子的運動占優勢。但在擴散運動進行過程中，空間電荷區逐漸加寬，內電場逐漸加強，于是在一定條件下（如溫度一定），多數載流子的運動逐漸減弱，而少數載流子的運動逐漸加強，最后擴散和飄移運動達到動態平衡，這時PN結相對處于穩定狀態。

PN結的最大特點是單向導電性，它是晶體二極管的基本結構，是各種半導體器件的基本組成環節，也是半導體器件入門的基礎。

2.PN結的單向導電性

前面討論的是PN結的自然狀態，由于阻擋層的作用，載流子的擴散處于動態平衡。如果給PN結外加一個正向電壓，即外加電源的正端接在P區，負端接在N區，此時外電場與內電場的方向相反，驅使P區的空穴進入空間電荷區抵消一部分負電荷，同時N區的自由電子也進入空間電荷區抵消一部分正電荷，于是整個電荷區由寬變窄，內電場被削弱，多數載流子的擴散運動被增強，形成較大的擴散電流（即正向電流）。在一定范圍內，外電場越強，正向電流越大，這時PN結呈現的電阻很低。若給PN結外加一個反向電壓，即外接電源的正端接在N區，負端接在P區，外電場與內電場方向一致，驅使空間電荷區兩側的空穴和自由電子移走，使得空間電荷增加，空間電荷區變寬，內電場增強，多數載流子的擴散運動難以進行，此時PN結呈現出高電阻。只有在外電場作用下少數載流子飄移運動形成很小的反向電流。

由以上分析可知，PN結具有單向導電性。在PN結加上正向電壓時，PN結電阻很低，正向電流很大，PN結處于導通狀態；在PN結加反向電壓時，PN結電阻很高，反向電流很小，PN結處于截止狀態。

第二節晶體二極管與三極管

一、晶體二極管 1.基本結構

晶體二極管簡稱二極管，是最簡單的半導體器件，它實際上就是在一塊晶片上形成的PN結，由P區引出一個電極稱為陽極（正極），再由N區引出一個電極稱為陰極（負極），然后封裝在管殼中，就形成一個完整的二極管。通常在管殼的外皮上標有二極管的圖形符號，有的則用黑環及色點的一端表示為陽極。

2.伏安特性

二極管的兩端電壓與電流的關系稱為二極管的伏安特性，如圖2-3所示。圖中右上方為正向特性，即二極管加正向電壓時電壓與電流的關系曲線；左下方為反向特性，即二極管加反向電壓時電壓與電流的關系曲線。

從正向特性曲線中可以看出，當所加的正向電壓很小時，由于外電場還不能克服內電場的作用，此時正向電流很小（圖2-3OA、OB段，該段所對應的電壓稱為死區電壓），二極管的電阻很大。當正向電壓超過死區電壓以后，外電場大大削弱了內電場，多數載流子大量通過阻擋層，使二極管的正向電流很快增長，二極管完全導通（曲線中AE、BF段）。

二極管加上反向電壓后，在一定范圍內（OD、OC段），呈現很大的電阻，只有很小的反向電流流過，二極管不導通，處于截止狀態。當二極管所加反向電壓增加到一定數值時（圖2-3D、C兩點），反向電流會突然增大，PN結阻擋層遭到破壞，這種現象稱為反向擊穿。此時PN結的結溫迅速增加，導致其發熱擊穿而損壞。

3.穩壓二極管的伏安特性 穩壓二極管也是一種二極管，用于穩定電子電路中的電壓。與一般二極管不同的是工作在反向電壓（陽極接電源負極，陰極接電源正極）下不會被擊穿而損壞，且工作在擊穿區起穩壓作用。穩壓二極管的伏安特性及圖形符號如圖2-4所示。從圖中左下方反向工作曲線可以看出，在擊穿區（圖中A點），反向電流可以在很大范圍內變化，而電壓幾乎不變，利用這一特性，就可起到穩壓作用。

由于穩壓二極管的特殊功用，使用時應注意極性不能接錯，否則會產生短路燒壞二極管。同時，還應注意穩壓管可以串聯使用，但切忌并聯使用。

4.二極管主要參數 1）最大整流電流IOM

最大整流電流是指二極管長期使用時，允許流過二極管的正向平均電流，如果正向平均電流超過最大整流電流時，管子將過熱而損壞。

2）最高反向工作電壓URM

它是保證二極管使用中不被擊穿的最高反向工作電壓，一般是反向擊穿電壓的1/2或1/3。

3）最大反向電流IRM

最大反向電流是指二極管加上反向工作電壓時的反向電流值。反向電流大時說明二極管的穩定性能差，且受溫度影響大。

4）最高工作頻率fM

最高工作頻率是指二極管能夠正常使用時的工作頻率。5.二極管的型號含義及分類 1）二極管的型號含義

晶體二極管型號的含義由四部分組成，詳見表2-1。

2）二極管的分類

二極管按結構可分為點接觸型和面接觸型；按材料可分為鍺二極管和硅二極管；按功率可分為大功率管和小功率管；按用途可分為下列幾類：

(1)普通二極管：如2AP或2CP系列，主要用于高頻檢波，限幅和小電流整流等電路中。

(2)整流二極管：如2CZ系列，主要用于各種整流電路中。

(3)開關二極管：如2AK或2CK系列，主要用于數字電路、脈沖和整形電路中。(4)穩壓二極管：如2CW或2DW系列，主要用于各種類型電子穩壓電路中。(5)光電二極管：如2CV系列，主要用于光控電路中。(6)發光二極管：主要用于各種信號顯示電路之中。6.二極管的簡易檢測 1）

二極管的極性判別

通常根據二極管管殼上的標志及符號即可判別正負極。如遇標志不清或無標志，可根據二極管的正反向電阻不同的特點用萬用表測量。具體方法是：首先將萬用表歐姆檔旋到R3100擋位，然后用萬用表兩個表筆測量二極管的兩個電極正反向電阻各1次，取測量電阻值較小的1次（約為幾百歐姆）判斷，則與萬用表黑表筆相接的電極為正極，另一側為負極。

2）

二極管好壞的估測

因為二極管是單向導電元件，所以測得正反電阻值相差越大越好。如果兩值相差不大，說明二極管性能不好或已損壞；如果測量時表針不動，說明二極管已斷線；如果測出電阻為零，說明電極間短路損壞。

3）

使用時注意事項

在使用時應注意不同材質和結構的管子所具有的特點，以便合理使用。比如鍺管比硅管正向壓降小，適合于檢波和限幅。硅管熱穩定性比鍺管好，適合于環境溫度變化大的場合。另外，在工作頻率較高的場合幾乎都采用點接觸型管子，而在工作電流較大的情況下又多采用面接觸型管子。同時還應注意以下幾點：

(1)接入電路前必須判別正負極性及性能好壞，然后正確裝入電路之中。

(2)正確識別二極管型號，根據使用手冊查找主要技術參數，其參數應滿足電路要求。(3)大功率二極管應按規定要求加裝散熱器，安裝二極管時應盡量遠離發熱元件。

二、晶體三極管 1.基本結構與符號

晶體三極管內部結構為在一塊晶片上形成三層半導體材料和兩個PN結。根據組合方式的不同，分為PNP型和NPN型兩類，其內部結構與符號如圖2-5所示。

常見三極管有硅管和鍺管兩類。硅管多數為NPN型，鍺管多數為PNP型。兩種不同類型的三極管工作原理相同，只是兩者外加電壓的極性和各極電流的方向相反而已。在圖2-5中發射極的箭頭方向表示該管正向電流方向。NPN型的發射極箭頭向外，PNP型發射極的箭頭向內。另外，根據功能還可分為低頻管和高頻管；大功率管和小功率管；以及普通管和開關管。

2.三極管的電流放大原理

為了使三極管工作在放大狀態，需要按規定加上正向電壓，使集電結反偏。下面通過對某NPN型三極管電流的測試數據來分析放大原理。如圖2-6所示，在電路中要使UCE＞UBE，一般使EC＞EB，以保證發射結正偏，集電結反偏。調節RB則改變IB，從而得到一組與之相對應的IC、IE電流值，測試數據見表2-2。

從表中數據可以發現以下規律：

(1)改變IB，IC和IE的值隨IB改變。

(2）基極電流的很小變化，將引起集電極電流的較大變化。這種現象就是三極管的電流放大作用。

三極管之所以具有電流放大能力，是因為它具有特殊的內部結構，下面簡要敘述其內部機理：

1）發射區向基區注入電子

當發射結加正向電壓時，發射區的多數載流子（電子）不斷通過發射區擴散到基區；同時，電源EB不斷給發射區補充電子（因發射極接EB的負極），從而形成發射電流(其方向與電子流方向相反)，由發射極流出。雖然基區的多數載流子（空穴）也擴散到發射區，但由于基區摻雜濃度很低，與電子流相比，空穴流可忽略不計。

2）電子在基區的擴散與復合 由于基區很薄且摻雜濃度很低，發射區電子擴散到基區后，大部分很快擴散到集電結附近，只有極小部分電子與基區的空穴復合。同時，接在基區的正電源EB不斷從基區“拉走”電子，相當于連續給基區補充空穴。這個過程不斷進行，從而形成較小的基極電流Ib，其方向為由外電路流入基極。

3）

集電區收集電子

由于集結加上較高的反向電壓，其內電場較強，對擴散到集結附近的電子有很大吸引力，使電子很快通過集電結為集電區所收集形成較大的電子電流。另外，集電區中的少數載流子（空穴）在反向電壓作用下向基區漂移會造成很小的反向飽和電流ICBO，這兩部分電流共同組成了集電極電流IC。由于ICBO很小，通常被忽略。IC的方向是由外電路流向集電極。

從上述分析可知，由于外部電壓的不同和三極管內部的特殊結構，使發射區供給的電子分為兩部分，一部分形成很小的基極電流IB，另一部分形成較大的集電極電流IC，所以就有IE=IB+IC。IB和IC的分配比例取決于電子擴散的復合比例，三極管制成后，這個比例基本保持一定。所以，基極電流微小的變化，便能引起集電極電流較大的變化，這就是三極管具有電流放大的原因所在。

3.三極管常用接法

根據輸入信號與輸出信號公共點的不同，可分為共發射極、共集電極、共基極幾種，其中共發射極接法應用最為廣泛。

1）共發射極接法及特點

共發射極接法如圖2-7（a）所示，其特點是輸入阻抗較小（約為幾百歐），輸出阻抗較大（約為幾千歐），電流和電壓及功率放大倍數以及穩定性與頻率特性較差，常用在放大電路和整形電路中。

2）共集電極接法及特點

共集電極接法如圖2-7（b）所示。其特點是輸入阻抗大（約為百千歐），輸出阻抗小（約為幾十歐），電流放大倍數大，電壓放大倍數小于1，穩定性與頻率特性較好。常用在阻抗變換電路中，也稱為射極輸出器。

3）共基極接法及特點

共基極接法如圖2-7（c）所示。其特點是輸入阻抗小（約為幾十歐），輸出阻抗大（約為幾百千歐），電流放大倍數小于1，電壓放大倍數較大，穩定與頻率性較好，但需要有兩個獨立的電源，常用在高頻放大與振蕩電路中。

4.三極管的開關作用

三極管的開關作用如圖2-8所示，當三極管基極輸入端加上一個大的正向電壓時，則進入飽和導通狀態，此時，集電極和發射極之間電阻變得很小（只有幾～幾十歐），會有很大的飽和電流通過電阻R使小電珠發光。這時，就相當于刀閘合上，晶體管起到“開”的作

第二篇：綜采維修電工操作規程

綜采維修電工操作規程一、一般規定

1、綜采維修電工必須經過培訓、考試合格，并持證上崗。

2、綜采維修電工必須熟知《煤礦安全規程》、《煤礦機電設備完好標準》、《煤礦機電設備檢修質量標準》及《電氣設備防爆標準（GB3836）》中的有關規定。

3、綜采維修電工必須認真遵守執行《井下一般電氣操作》有關規定。

4、必須清楚采掘巷道、工作地點的安全狀況和瓦斯濃度。并熟悉出現事故時的停電順序和人員撤離路線。

5、綜采維修電工應熟悉并掌握所維護電氣設備的性能、電氣原理、操作程序，能夠判斷和處理電氣設備的各種故障。

6、掌握電氣防滅火和觸電事故處理方法。

二、安全規定

1、嚴格執行交接班制度和工種崗位責任制，堅守工作崗位，嚴格遵守停送電有關規定及各種規章制度。

2、必須隨身攜帶合格的驗電筆和常用工具、材料、停電警示牌及便攜式瓦斯監測儀，并保持電工工具絕緣可靠。

3、在檢修、運輸和移動電氣也設備前，要注意觀察工作地點周圍環境和頂板支護情況，保證人身和設備安全。

4、所有電氣設備、電纜和電線，不論電壓高低，在檢修檢查或搬移前，必須首先切斷設備的電源，嚴禁帶電作業、帶電搬運和約時送電。

5、當要對低壓電氣設備中接近電源的部分進行操作檢查時，應斷開上一級的開關，并對本臺電氣設備電源部分進行驗電，確認無電后方可進行操作。

6、工作面開關的停送電，必須執行“誰停電、誰送電”的制度，不準他人送電。

7、檢修中或檢修完后需要試車時，應確保設備上無人工作，再進行點動試車，確認安全正常后，方可進行正式試車或投入正常運行。

三、操作前的準備

1、維修電工入井前應檢查、清點應帶的工具、儀表、零部件、材料。

2、必須熟悉所維修范圍內綜采工作面供電系統、電氣設備和電纜線路的主要技術特征以及電纜的分布情況。

3、辦理計劃停電審批單、高壓停電工作票，與通風區聯系安排瓦斯檢測事項。

四、維修作業

1、綜采電氣設備維修必須由專職電工進行，但維修前必須按要求切斷電源，禁止帶電作業。

2、操作綜采電氣設備應由專職電氣人員或專職電氣操作人員進行。非專職電氣維修操作人員不得擅自操作電氣設備。操作電氣設備應遵守《煤礦安全規程》有關規定。

3、電氣設備拆開后，應把拆的零件和線頭記清號碼，以免裝配時混亂和因接線錯誤而發生事故。

4、在檢修開關時，不準任意改動原設備上的端子位序和標記，所更換的保護組件必須經礦測試組測試過的。在檢修有電氣連鎖的開關時，必須切斷被連鎖開關中的隔離開關，實行機械閉鎖。裝蓋前必須檢查防爆腔內有無遺留的線頭、零部件、工具、材料等。

5、開關停電時，要記清開關把手的方向，以防所控制設備倒轉。

6、工作面電纜、照明信號線、管路應按《煤礦安全規程》規定懸掛整齊。使用中的電纜不準有雞爪子、羊尾巴、明接頭。加強對綜采設備移動電纜的防護和檢查，避免受到擠壓、撞擊和炮崩、發現損傷后，應及時處理。

7、各種電氣和機械保護裝置必須定期檢查維修，按《煤礦安全規程》及有關規定要求進行調整、整定、不準擅自甩掉不用。

8、電氣安全保護裝置的維護與檢修應遵守以下規定：

(1)準任意調整電氣保護裝置的整定值。

(2)每班開始作業前，必須對低壓檢漏裝置進行一次跳閘試驗，對煤電鉆綜合保護裝置進行一次跳閘試驗，嚴禁甩掉漏電保護或綜合保護運行。

(3)移動變電站低壓檢漏裝置的試驗按有關規定執行。補償調節裝置經一次整定后，不能任意改動。用于檢測高壓屏蔽電纜監視性能的急停按鈕每天試驗一次。

(4)在采區內做過流整定試驗時，應與瓦斯檢查員一起進行。

9、移動變電站應裝設局部接地極與輔助接地極，局部接地極與輔助接地極距離不得小于5m，接地連接應可靠。

10、在檢查和維修過程中，發現電所設備失爆時，應立即停電進行處理。對在現場無法恢復的防爆設備，必須停止運行，并向值班領導

匯報。

11、各類開關突然跳閘后，檢查明跳閘原因和故障性質，及時排除后才能送電。

12、電氣設備的接地螺栓與接地引線的連接必須接觸可靠，不準有銹蝕。連接的螺母、墊片應鍍有防銹層，并有防松墊圈加以堅固。局部接地極和接地引線的截面尺寸、材質均應符合規定。

13、不發現有人觸電時，根據具體情況迅速切斷電源或使觸電者迅速脫離帶電體，然后就地進行人工呼吸搶救，同時向地面調度匯報匯報。觸電者未完全恢復、醫生未到之前不得中斷搶救。

14、當發現電氣設備或電纜著火時，必須迅速切斷電源，使用電氣滅火器材或砂子滅火，并及時向調度室匯報。

15、每天工作結束后認真填寫維修記錄。

五、移動變電站操作規程

1、運行前檢查

(1)投入前詳細閱讀說明書、新產品銘牌、線路圖、檢查容量、電壓等級、接線組別及地面試驗報告能滿足要求：

(2)所有殼體、零部件和觀察窗等有無損壞現象；

(3)所有隔爆結合面有無損傷、隔爆間隙是否符合規定要求。

(4)操作機構應靈活，各部按鈕應無卡住現象，堅固件無松動，電氣連接件接觸良好可靠，進出電纜應壓緊和密封；

(5)變電站各部分電氣絕緣性能良好；

(6)移動變電站接地系統是否符合要求，局部接地極其重和輔助接地極距離不得小于5米，接地電阻不得超過2Ω。

2、移動變電站送電程序應是：先送高壓，后送低壓。停電程序是：先停低壓，后停高壓。

3、裝有高壓隔離開關的移動變電站，高壓側不允許帶電切斷電源。裝有高壓負荷開關的移動變電站，允許在緊急情況下斷開負荷電源。裝有高壓斷路器的移動變電站允許在正常情況下切斷負荷電源。

六、高壓隔爆開關操作規程

1、運行前檢查：

(1)檢查各部件應齊全，系統應完整；

(2)檢查電纜插銷或連接器是否連接牢固可靠；

(3)檢查觀察窗玻璃應無破損，應表面清潔，箱內指示儀表及指示燈泡應完好無損；

(4)檢查防爆面的堅固螺栓應齊全，堅固可靠；

(5)檢查操作手把是否在指定位置，分析指針或標準是否顯示在“分”的位置；

(6)檢查防爆門與開關的閉鎖機構是否可靠閉鎖；

2、高壓開關合閘時，應先合上隔離開關，然后操作斷路器操作手把，使開關接通電源，完畢后應檢查合閘標牌或指針應顯示在“合”的位置。

3、斷路器因短路或接地故障發生跳閘后，必須查明原因并消除故障后，方可允許按復位按鈕，操作開關合閘送電。

4、高壓開關斷電時，操作順序與合閘時順序相反。

5、高壓開關停電后，隔離刀閘應置于“接地”位置。

七、低壓防爆開關操作規程

1、運行前檢查：

(1)檢查各部件應齊全、完整。如有損壞應予修理；

(2)檢查進線箱和出線箱的電纜接線是否接好，電纜插銷或連接器是否連接牢固可靠。

(3)檢查觀察窗玻璃應無破損，表面應清潔，箱內指示儀表及指示燈應完好無損壞；

(4)檢查隔爆面及隔爆符合規定，緊固螺栓應齊全，緊固可靠；

(5)檢查各操作手柄及按鈕，開關動作應靈活。各手柄、開關應在規定位置；

(6)檢查電源等級是否與控制變壓器信號變壓器的原端接線一致。

(7)用試驗開關檢查各部分電路是否正常。

2、饋電開關或起動器所帶負荷容量發生變化時，應將過載保護和短路保護的整定值及時做相應調整。

3、發生過載、短路、漏電和真空接觸器發生漏氣等故障時，必須先將事故排除，才允許按復位按鈕，開關再次起動。

4、開關送電后，操作人員應詳細檢查各儀表的指示燈的狀況，發現異常應立即按下停止按鈕，使開關斷電。

八、綜采工作面通訊控制系統

1、運行前檢查：

(1)檢查各零部件應齊全，系統完整；

(2)檢查系統各組或部分之間的聯接應正確，檢查所有的插銷和插銷座應聯接牢固可靠；

(3)檢查控制臺的窗口玻璃應無破損，表面清晰。指示儀表與指示燈完好無損；

(4)檢查控制臺的防爆結合面的堅固螺栓應齊全、堅固可靠；

(5)檢查控制臺的隔離開關，就地遠方選擇開關、電表試驗開關是否在指定位置。

2、操作程序

操作人員在接到起動請求信號后，應給皮帶機司機發送開機信號，待皮帶機起動后，應依如下次序操作：

(1)合上操作臺的隔離開關，將就地遠方轉換開關板到所需位置。

(2)按下起動按鈕，發出起動予警信號，延時后，開關吸合，轉載機起動，然后起動破碎機，最后起動工作面運輸機；

(3)斷電停機順序與送電起動操作順序相反；

(4)每班應對控制臺的工作狀態試驗開關進行檢查試驗，發現問題應及時處理，否則控制臺內有故障，不得開機運行；

(5)控制系統如有故障，操作工不得擅自開蓋檢查修理，應由專職維修人員檢查修理。

第三篇：綜采維修電工工作標準

綜采維修電工工作標準

一、崗位標準

1、綜采維修電工必須經過具備四級以上培訓部門的專業培訓，考試合格后，取得安全資格證、操作資格證，并持證上崗，能獨立操作。

2、膠帶輸送機司機應熟知并嚴格執行《煤炭安全規程》、《煤礦機電設備完好標準》和《煤礦機電設備檢修質量標準》等有關內容和規定。

3、熟悉“一通三防”知識，做到“三懂”、“三會”“三做到”，能獨立工作。學徒工不得獨立進行工作。

4、必須熟悉采掘設備和電氣設備性能、結構和原理，具有維修保養以及故障處理的工作技能和基礎知識。熟悉維修范圍內的設備分布、設備性能、供電系統及設備與電纜的運行狀況。

5、必須清楚采掘巷道、工作地點的安全狀況和瓦斯濃度，并熟悉出現事故時的停電順序和人員撤離路線。

6、必須掌握現場機電事故處理和人身傷害事故搶救的知識。

二、工作標準

1、綜采維修電工在檢修電器設備前必須切斷電源，并斷開隔離開關，嚴禁帶電檢修。

2、綜采維修電工打開電控箱的外蓋時，必須輕拿輕放，不得劃傷防爆面。

3、停電后應與電源電壓等級相適應的驗電筆檢驗，檢驗無誤后，再進行導體對地完成放電(在瓦斯可能積聚之處必須進行檢查時，瓦斯濃度在百分之一以下時才準放電)。裝有接地裝置的設備，停電后必須將相應的開關手柄打到“接地”位置。

4、檢查電器設備的絕緣性能時，必須使用與其電壓等級相適應的搖表進行測試。

5、處理采煤機故障時，不得甩掉采煤機的各種保護。

6、綜采維修電工處理采煤機故障時，不得調整各種元器件的整定值，不得用銅絲、鋁絲代替熔斷器的熔體。

7、綜采維修電工檢修完畢時檢查電控箱內不得留有工具或備件。

8、綜采維修電工蓋電控箱外蓋時，必須將所有螺栓緊固到位。

9、綜采維修電工停電時先停斷路器，再停隔離開關。

10、綜采維修電工停電后必須掛“有人工作，不得送電”的指示牌，并加鎖或專人看守制度。

11、綜采維修電工操作高壓帶電設備時，必須戴絕緣手套和穿絕緣靴并站在絕緣臺上。

12、綜采維修電工給采煤機合閘時，先合隔離開關，然后合斷路器，嚴禁帶負荷操作隔離開關。

13、綜采維修電工拆卸運輸機電機的電纜插頭時，必須輕拿輕放，不得損壞電纜插頭。

14、綜采維修電工接線時不得出現毛刺，電纜接頭用膠帶綁全。

15、綜采維修電工接線時電氣間隙不少于36mm。

16、綜采維修電工接線時爬電距離應根據材料選擇45—90mm。

17、綜采維修電工在用搖表測試電纜絕緣后，測試完畢后必須驗電、放電。

18、電纜必須綁扎連接緊固，截面不小于原電纜的80%，包扎絕緣層的絕緣不小于原絕緣等級，冷補采用專用模具，無氣泡、無開裂、無缺損。

三、技術標準

1、在排除機械、電氣故障或按規定作業需要監護時，不得少于兩人。

2、處理機頭或機尾故障，緊鏈、接鏈后，試車啟動前，人員必須離開機頭、機尾，嚴禁在機頭、機尾上部伸頭查看。

3、處理輸送帶跑偏時，應停機調整上、下托輥的前后位置或調整中間架的懸掛位置，嚴禁用手腳直接接觸運行中的輸送帶。

4、檢修輸送帶時，工作人員嚴禁站在機頭、尾架、傳動滾筒及輸送帶等運轉部位的上方工作。如因處理事故必須站在上述部位工作時，要指派專人停機、停電、閉鎖、掛停電牌后方可作業。

5、在更換輸送帶和做輸送帶接頭等時，應遠離轉動部位5m以外作業。如確需點動開車并拉動輸送帶時，嚴禁站在轉動部位上方和在任何部位直接用手或用腳蹬踩輸送帶。

6、所有電氣設備、纜線，不論電壓高低，在檢修檢查或搬移前，必須首先切斷設備的電源，嚴禁帶電作業、帶電搬運和約時送電。

7、只有在瓦斯濃度低于1%的風流中，方可按停電順序停電，打開電氣設備的門(或蓋)，經目視檢查正常后，再用與電源電壓相符的驗電筆對各可能帶電或漏電部分進行驗電，檢驗無電后，方可進行對地放電操作。

8、電氣設備停電檢修檢查時，必須將開關閉鎖，掛 “有人工作，禁止送電”的警示牌，無人值班的地方必須派專人看管好停電的開關，以防他人送電。環形供電和雙路的設備必須切斷所有相關電源，防止反供電。

9、當要對低壓電氣設備中接近電源的部分進行檢查時，應斷開上一級的開關，并對本臺電氣設備電源部分進行驗電，確認無電后方可進行操作。

10、電氣設備停電后，開始工作前，必須用與供電電壓相符的測試筆進行測試，確認無電壓后進行放電，放電完畢后開始工作。

11、在有瓦斯突出危險的巷道內打開電氣設備檢查時，必須切斷該設備上一級電源后再進行檢查。

12、采掘工作面開關的停送電，必須執行“誰停電、誰送電”的制度，不準他人送電。

13、一臺總開關向多臺設備和地點供電時，停電檢修完畢需要送電時，確認所供范圍內無其他人員在該范圍內供電的電氣設備或線路上檢修時，方準送電。

14、檢修檢查高壓電氣設備時，應按下列規定執行：

1)、檢查高壓設備時，必須執行工作票制度，切斷上一級電源開關。

2)、停電后，必須用與所測試電壓相符的高壓驗電筆進行測試。

3)、確認停電后，必須進行放電，放電時應注意：

①放電前要進行瓦斯檢查。

②放電前，必須先將接地線一端接到接地網(極)上，接地必須良好。

③放電人員必須戴好絕緣手套、穿絕緣鞋或站在絕緣臺上進行放電。

④最后用接地棒或接地線放電。

4)、放電后，將檢修高壓設備的電源側接上短路接地線，方準開始工作。

15、檢修中或檢修完成后需要試車時，應保證設備上無人工作，先進行點動試車，確認安全正常后方可進行試車或投入正常運行。

16、在使用普通型儀表及量具進行測量時，應嚴格執行下列規定：

1)、測試儀表及量具應每年校驗一次，儀表及量具應在校驗有效期內。

2)、測試儀表及量具由專人攜帶和保管，電氣測量時，一人操作，一人監護。

3)、測試電氣設備時周圍20米范圍內瓦斯濃度必須在1%以下。

控制臺操作工工作標準

1、控制臺操作工接班后必須認真檢查系統電壓，當系統超壓或欠壓時，不得送電。

2、控制臺操作工對開泵指令進行復述，得到回應后，方可通知泵站司機開泵。

3、控制臺操作工在人員進入三機內檢修前，必須停機閉鎖或斷開三機電源，并掛停電牌、上鎖。

4、控制臺操作工隨時觀察下順槽電器平臺前50米巷道的頂板、煤幫情況，發現問題立即處理，無法處理的必須向跟班隊干進行匯報。

5、控制臺操作工接班后必須檢查各隔離開關手把的位置，發現不正常及時復位。

6、控制臺操作工接班前應檢查電氣設備的保護裝置和操作按鈕是否靈敏可靠，主要連接螺栓有無松動現象，發現問題及時處理。

7、控制操作工必須認真觀察采煤機電流，當采煤機超負荷(350A)運行時，及時給采煤機司機發出過載信號。

8、控制臺操作工啟動三機前必須檢查三機是否在正轉位置，啟動三機時不得將設備的各種保護、閉鎖裝置甩掉。

9、控制臺操作工接到工作面發出開機或送電信號時，必須復述口令，口令聽不清不得開機或送電，控制臺司機復述口令后無人回答或不是同一人回答，不得開機或送電。

10、控制臺操作工聽到開噴霧泵的指令時，除了執行以上措施外，還必須通知煤機附近的人員撤離，得到采煤機附近人員的回復后，方可通知開泵。

看電纜工工作標準

1、看電纜工開機前必須認真檢查拖曳電纜、煤機冷卻水管，發現電纜有破裂、水管有損壞現象，及時整改。

2、看電纜工開機前必須檢查電纜槽是否有變形，發現變形的電纜槽后，必須立即整改。

3、看電纜工必須時刻注意觀察電纜槽的運行情況，發現掛卡現象，必須及時閉鎖刮板輸送機，并通知班工長具體情況。

第四篇：綜采維修電工技術工作報告

綜采維修電工技術工作報告

我叫何文建，是淮北礦業集團朱莊礦綜采預備區機采隊一名職工，今年30歲。2005年10月在淮北煤炭技工學校畢業，分配到朱莊礦綜采預備區機采對工作，時間過的真快，轉眼間，我已工作十年了，在此期間，在領導的幫助下，在同事們和工友們的關心和支持下，在我不斷的努力學習和工作下，我已經適應了這個工作，從進入崗位學習后，我學到了很多東西，不僅有學習方面的，更學到了很多做人的道理，對我來說真是受益非淺。我做為一個剛進入社會的年輕人來說，剛進礦什么都不懂，沒有任何社會經驗，在領導和師傅的幫助下，我很快的融入到了這個新的環境當中，這對我今后踏入新的工作是非常有益的。除此以為，我還學會了更好的與別人交流，如何更好的去講述自己的觀點。相信這些寶貴的經驗會成為我今后成功的最重要的基石實習是每一個技校畢業生必須擁有的一段經歷，它使我們在實踏 中了解社會，讓我們學到了很多在課堂上根本就學不到的知識，也增長了見識，為我以后更好的服務社會，服務礦區打下了堅實的基礎。憑著對工作的熱愛和年輕人的一股闖勁，我充分利用業余時間，刻苦鉆研學習業務技術水平，系統學習了《綜采維修電工》，《綜采電器設備》，《電工學》等知識。積累了豐富的理論和實踏知識，不到兩年的時間，我便對電器系統的工作原理，故障判斷處理能力，及處理方法等了如指掌，各種故障也能手到病除。很快便成了綜采預備區機采隊電器設備檢修的骨干力量，在平時的工作中，我善于思考，勤學好問，不斷的提高自己對電器設備的認識水平，事故的準確判斷處理能力，急時拿出處理措施，有效的降低了電器設備的事故率，多次完成了事故隱患的處理，為我礦的安全運轉做出了積極的貢獻。我對處理事故做出了三步處理快的工作方法，一是，機電事故發生后，首先打電話詢問現場的事故情況；二是’去處理事故現場的路途中提前考慮事故發生的幾種可能及原因定出排查方法；三是；到達現場后，逐步一一進行排查，對癥維修，恢復生產。

2011年我被抽去淮北礦業集團公司朱莊礦方國勝工作室，參加綜采維修電工知識培訓，由于我刻苦鉆研，勤學好問，能夠很快的學習掌握了采煤機的核心技術和操作原理，受到了領導的表揚和肯定，這時我暗下決心，一定要好好學習技術爭取早日能夠成為一名真正的電工技術大拿。

由于綜采設備對于我來說是一個新事物，僅憑自己在技校學習到的那些知識，不能完全解決生產中遇到的問題。我認真向書本學習別人下了班去打牌，喝酒，我就扎進了自己的小屋里，認真學習電工等專業書籍，虛心向區隊領導，老師傅們，和工友們請教，仔細鉆研每次下井我都認真了解設備的運轉狀態，聽取班隊長和工友們的意見和好的建議。廠家技術服務人員來礦指導時我都主動的向他們探討，交流，進一步熟悉設備的原理，性能。由于那時候的機械故障仍然很多，我特別注意把沒一次處理故障的過程當作學習的好機會，在時間中摸索學習，提高，為了方便以后更好的處理問題，我把每次處理故障的心得和體會，事故原因，處理方法都認真記錄下來。平時經常把這些記錄拿出來看看，作為經驗牢記在心里，以后遇到類似的問題，就可以對癥下藥，大大提高了處理設備故障的效率。

咱雖然是個工人當不了科學家，但是干一行就要愛一行精一行，做一名合格的技術工人，對與工作中的每一件事我都喜歡，用心鉆研，積極摸索，這樣既省勁，又省時間的工作方法。雖然礦上近年來投入了大型綜采設備，裝備提高了，但技術力量還達不到現實，光憑一，兩個技術突出的人去維修，是維修不過來的，必然盡快培養這個方面的技術人才，保證井下機電技術人才不出斷層，確保設備長期的正常運轉，為了更好地提高我們職工判斷處理事故的能力，我將好無保留的將自己教他們學習和判斷故障。

在平時的工作中，我經常與其他工友進行技術探討與交流，把自己所學到的知識與大家共享，并從別人身上學習自己所不了解的知識，實現共同進步，例如；有一次采煤機截割電機負荷線漏電我下井到現場，聽采煤機司機說，采煤機啟動后移變跳電頻繁。我從接線腔甩掉截割電機及油泵電機的負荷線，測量絕緣沒有問題；測量上截割電機，泵電機絕緣也沒問題，但是，發現截割電機接線腔有霧氣，水珠，接線柱也臟，處理后試車還掉電，此時從接線柱再測量絕緣僅有0，2mo,此時絕緣值比起單量電機或負荷線都底很多。

經過仔細檢查發現接線腔內至上截割電機負荷線的線鼻子護套有異常，我用電工刀劃開后，發現里面有水珠，其它相也有此現象，處理后運轉正常。上井后，我把故障原因；采煤機截割電機負荷線受潮范措施；一：加強平時絕緣搖測，二：接線腔內要放置干燥劑并適時更換；三：檢修工將要加強專業技能學習，提高處理機電故障的能力.還有一次，我帶著徒弟在井下跟小班時，井下使用的貝克開關先導出現故障，采煤機在機尾停機，再次開機時，采煤機不起動，我先檢查開關顯示，正常，打開采煤機控制按鈕面板，檢查啟動，停止行程開關均正常，檢查先導回路，用萬用表接煤機先導端子，先導回路通。通知機行三機人員，開煤機了，注意觀察開關狀況，煤機司機啟動煤機時，開關吸合了。采煤機沒反映，到機行觀察開關，煤機司機啟動煤機，開關顯示正常，但是未聽見接觸器吸合的聲音，這種現象表明，煤機先導回路包括先導控制線子，二級管均正常，開始我懷疑是開關現象，更換繼電器模塊后，還不行，主要是控制線路可能有接地線象，重點排查控制線，恢復先導斷狀態，起動時還是顯示，接觸器不吸合，打開接線腔，先用萬用表測量控制線對地阻值，但變化不大，送電測先導電壓ac17v左右，原來控制線真的有問題，產生壓降，一定是對地泄漏，但不完全接地，否則開關不顯示on。正常時，先導控制電壓為24v正常。因為工作面采煤機電纜中間有一處高壓連接器，重點懷疑，于是打開，發現有小水珠，處理后，24v正常，煤機正常啟動。經過這次故障的處理，下次在出現類似的問題，徒弟也會處理了每次出現故障我都和徒弟分析故障的原因，利用業余時間還幫他們復印圖紙，讓他們的技術不斷的提高。這些都告訴了工友們，讓他們將強防范，減少事故的發生。

知識使我們在排除機電故障，控制電器事故中，不斷的創造價值。以上是我的總結報告，如有不是之處，懇請領導批評指正，在明年的工作中，我不斷提高個人素質，同時帶動工友素質提高，努力敬業，我會盡力所能，用所掌握的知識為礦區的發展作出更大的貢獻.朱莊礦綜予區：何文建 2014年3月11日

第五篇：綜采維修電工1301班班級工作總結

綜采維修電工1301班班級工作總結

時間匆匆，轉眼間又一個學期結束了，在這個學期內我盡心盡力于班級工作，雖遇到大大小小許多難題，雖承受很多失敗，留下幾許遺憾，但整體上對這個學期工作還是比較滿意的。本學期即將結束，回顧這一學期來，我班在各個方面都取得了較好成績。

一、班級制度建設

本學期，我們班在實現“深入加強日常管理，使同學加強自我管理”的班級管理目標上做了大量的工作。在這項工作中，主要圍繞著這些來展開工作：

1.規范管理過程，做到民主決定班級走向；

2.明確責任管理，落實每個班委的責任。

3.我們班堅持每周一次班會探討班上的事情要務。

在這基礎上 , 揚長避短 , 爭取使在穩步發展的基礎上 , 尋求新的突破與新的提高。

二、干部隊伍建設及其工作情況

上學期，我們班進行了班干部選舉。成立了班委會，經過明確的分工，大家都能積極工作，不定期的在一起研究工作。經過了一段時間的磨合，各位班委的工作已經步入正軌。經過1年的一起工作，使我們之間也增添了不少默契。

三、活動方面

這學期領導和參與的活動有：

1.和團支書組織班級干部，積極參加學校里的活動，并且受到了學校的好評。

2.參加學校組織的春季運動會，并且取得了優異的成績。

3.和外班舉行籃球賽，并取得好的成績。

4.在消防安全演練中高效率完成了學校的預案。

5.學期末同學們在一起聚餐,增加同學們的感情。.四、思想方面

1.大多數同學積極向上、進取。

2.大多數同學為自己訂立了一個目標，并不懈地努力去實現。

3.大多數同學思想團結、集體榮譽感強。

五、學習方面

本班同學學風較為端正，基本上做到不曠課不遲到不早退，上課認真聽講，學習態度積極，交作業按時按質按量，由此同學們取得了較好的成績！

六、目前班上存在的問題

1.團活動參加不積極

2.個別班委成員的表現不好，紀律上較差

3.班里個別同學偶爾上課遲到或曠課，對于某些課程態度不積極，課下自主學習意識不強，成績不理想。

七、工作計劃

1.班級要盡快形成優良的班風，使之能體現出優秀班級的良好精神風貌，在學校樹立一個良好的形象。

2.有些同學對學校的制度、紀律管理產生“逆反”心理，導致思想、行為自由散漫，不利于班風建設。在這個方面上我想班委會要強化管理、落實制度，避免說做不一，并及時進行階段性總結。最終，使同學們提高自我管理的能力。

3.狠抓班委會成員自身的紀律作風。建成一個作風正派、強健有力的班委會。

八、個人感想

這一學期已快結束，作為班長，我學到了很多東西，尤其是在與人打交道這個方面上獲益匪淺。班上的同學來自不同地方，各自的家庭背景也不同，這就要求我面對不同的對象，采取最合適的方法來與他們交流溝通。只有了解了所有同學們的想法，才能順利地開展班級工作。從這個角度看，我認為自己的表現是合格的。我基本上做到了和每一位同學保持友好的關系，并樂于傾聽他們的意見。多次組織活動也讓我學到了很多，很多東西不是一個人能弄起來的，他需要一個強大的團結的班級做后盾。同時做事前要把所有可能發生的情況考慮周到，才能避免到時候手忙腳亂。

總之，我們班是一個蒸蒸日上的班集體，在班主任的帶領下，我們將走向更加輝煌的明天！走自己的路，讓理想伴我行，走出五彩繽紛的明天！！

綜采維修電工1301班班委

班級工作總結

1301班

職教中心技工部 2014年6月26日

綜采維修電工