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电线电缆的用途是输送电能的，就像给水系统的自来水管，没有水管水就不能输送。发电 厂发出的电能没有电线、电缆就不能输出到千家万户、各个用电单位。 电线电缆的生产、检测人员，要做好本职工作，灵活地处理生产中出现的各种问题，就要 了解和掌握一些与其相关的电工基础知识。 一、名词解释： 交流电：电流方向和大小随时间做周期性变化，用 AC 表示。 直流电：电流方向和大小不变，用 DC 表示。 频率：1 秒钟完成周期变化的次数，单位是赫兹（Hz）。 工频电：工业用的交流电源，我国工频电的频率是 50 赫兹。 电压：导体两端的电位差叫电压，基本单位伏特（简称伏）用 V 表示。 高压用千伏（kV）表示。低压用毫伏（mV）和微伏（μV）表示，它们之间的换算关系是： 1kV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000μV 电线电缆额定电压 U0/U 的含义： U0：电线电缆导体、对屏蔽层、铠装层、护套、地的额定工频电压，称相电压。 U 电缆导体间的额定工频电压，称线电压。 电缆的额定电压 U0/U 选择与电源中性点接地方式有关，在电源中性点直接接地系统中。 U = U0· 3= U0·1.73 交流电的有效值：交流电和直流电通过相同阻值的电阻，如果在相同的时间产生的热量相 等，这一直流电的数值就叫做这一交流电的有效值，交流电电压有效值用 U 表示。 我们通常所说的交流电的电流、电压，用电器铭牌上的额定电压、电流等都是指交流电的 有效值。 交流电的******值：交流电在一个周期内出现的******值，用 Um表示。 Um= 2·U =1.41·U 220V 交流电******值是： Um= 2·U=1.41·U=1.41·220≈310V 电流：电子的定向移动叫电流，基本单位安培（简称安）用 A 表示。 1kA=1000A 1A=1000mA 1mA=1000μA 导体电阻：电流通过导线所受到的阻力叫电阻，基本单位欧姆（简称欧）用 Ω 表示。 绝缘电阻：绝缘物在规定的条件下的直流电阻，是电气设备和电气线路最基本的绝缘指标。 电阻值越大阻止漏电流的能力越强，基本单位是兆欧，用 mΩ 表示。 1mΩ=1000kΩ 1kΩ=1000Ω 1Ω=1000mΩ 1mΩ=1000μΩ 电功率：单位时间内电流做的功叫做电功率，基本单位是瓦特（简称瓦），用 W 表示： 1kW=1000W 1W=1000mW 电容：两个彼此绝缘相隔很近的导体（包括导线）就构成了一个最简单的电容。电容是容 纳电荷的器件，特点是通交流电隔直流电。 电容常用的单位是微法（μF）。 1μF=1000nF 1nF=1000pF 电感：电感是把电能转化为磁能存储起来的器件，特点是阻碍交流电的通过，对直流电没 有作用。单位是亨利（H）。 1H=1000mH 1mH=1000μH 纯电容电路：电流相位超前电压 90° 纯电感电路：电压相位超前电流 90° 谐振：在具有电感、电容、电阻的电路，当电路的感抗和容抗相等，电路电压和电流同相 位，电路对外呈现出纯电阻性质叫谐振，谐振分串联谐振和并联谐振。 串联谐振可以在电感、电容上产生比电源电压大很多倍的高电压。电缆的局放试验系统就 是采用串联谐振方法，被试电缆通过油杯与电抗器、地相接，试验时通过调节电抗器间隙位置， 改变电抗器的电感量，使试验回路的感抗与容抗相等，发生谐振产生试验高电压。 电阻率：是指长度为 1 米，横截面积为 1 平方毫米的某种材料在 20℃的电阻值。 铜的电阻率是 0.01724(Ω)，铝的电阻率是 0.0284(Ω)。 导体电阻的温度系数：是指导体以 20℃电阻值为标准，温度每升高（下降）1℃，电阻增 大（减小）的百分数。 电缆绝缘电阻的温度系数：不同绝缘材料的电缆绝缘电阻温度系数是不同的，共同点是以 20℃电阻值为标准，温度升高绝缘电阻降低、温度降低绝缘电阻升高，与导体电阻温度系数换 算结果相反。 二、电工常用公式： 1.欧姆定律： I = U R R = U I U=IR 式中：I 代表电流、单位安培（A），U 代表电压、单位伏特（V），R 代表电阻、单位欧姆 （Ω）。 欧姆定律解释了电路中的电压、电流、电阻三者之间的关系，是电学最基本的定律。 为了便于理解，我们可以形象地把电流想象为水流、电压想象为水压、电阻想象为水阻。 水（电）没有水（电）位差，水（电子）就不能定向移动形成水（电）流。水压（电压） 越高，扬程（输送）距离越远。水管（导体）直径越大，允许通过的水（电）流就越大。 2.计算举例： 一台电加热器，额定工作电压 220V、电流 9A。求加热器发热体的电阻是多少。 根据公式： R = U I = 220 9 ≈ 24.44（Ω） 加热器发热体的电阻是 24.44Ω。 3.电阻计算公式： R = ρ·L S L = R·S ρ ρ = R·S L S = ρ·L R 式中：R 代表电阻、单位欧姆（Ω），L 代表导体长度、单位米（m）。 ρ 代表电阻率（Ω·mm 2 /m） S 代表导体截面积、单位平方毫米（mm 2） 4.计算举例： 4.1 首件检测 QJ36 直流电阻测试仪至电桥夹具电流端子与电压端子连接线互为接反，测 70平方铜绞线电阻为0.268Ω/km。正确接线后，再次测量电阻为0.266Ω/km（不考虑现场温度）。 （1）计算两种测量方式铜的电阻率。 （2）以年生产用铜量 3000 吨，以电阻测试仪正确接线测的电阻为标准值，计算按错误接 线测量的数据指导生产造成的铜浪费。 根据公式：ρ = R·S L 正确接线： ρ = R·S L = 0.266·70 1000 = 0.01862 错误接线： ρ = R·S L = 0.268·70 1000 = 0.01876 正确接线与错误接线所测的电阻率相差的%数： 0.01876-0.01862 0.01862 ·100=0.7518% 按错误接线测量的数据指导生产，会造成生产用铜浪费为： 3000·0.7518%=22.554（吨） 4.2 铝单线的电阻率是 0.0285，现在要生产 120 电缆线芯，20℃直流电阻国家标准 0.253Ω/km。不考虑成缆绞合率因素，计算 120 电缆线芯允许的最小截面积。 根据公式： S = ρ·L R S = ρ·L R = 0.0285·1000 0.253 ≈ 113（mm 2） 5.电功率计算公式： P=IU P=I 2R P= U 2 R 式中：P 代表电工率、单位瓦（W），I 代表电流、单位安培（A），U 代表电压、单位伏 特（V），R 代表电阻、单位欧姆（Ω）。 6.计算举例： 挤出机机身加热用的铸铝加热器，额定电压 220Ⅴ、电流 13.6A，计算加热器功率。 P = IU = 220×13.6 = 2992（W） 三、串联电路与并联电路区别： 1、串联：元件首尾依次连接在电路中，电路只有一条路径。 2、并联：元件首与首，尾与尾并接在电路的两端可以有多条支路。 四、串联电路的特性： （1）串联电路只有一条通路，电路处处电流相等。电路只要有一处开路，电路就会停止 工作。 （2）串联电路总电压等于各元件电压降之和。 （3）串联电路总电阻等于各电阻之和。 （4）串联电路总电容量等于各支路电容量的倒数之和。 五、并联电路的特性： （1）并联电路电压处处相等，各用电器相互没有影响。 （2）并联电路总电流等于各支路电流之和。 （3）并联电路总电阻等于各支路电阻的倒数之和。 （4）并联电路总电容量等于各支路电容量之和。 六、电阻、电容串联、并联电路计算公式： （1）电阻串联计算公式： R总=R1+R2+Rn （2）电阻并联计算公式： 1 R总 = 1 R1 + 1 R2 + 1 Rn 电阻串联相当于增加了导体的长度，串联的总电阻大于任何一个分电阻。 并联相当于增加了导体的截面积，并联的总电阻比任何一个分电阻都小。 （3）电容串联计算公式： 1 C总 = 1 C1 + 1 C2 + 1 Cn (4)电容并联计算公式：C总=C1+C2+Cn 电容串联相当增加了电极之间的绝缘厚度，串联的总电容比任何一个分电容都小。 电容并联相当增加了电极的表面积，并联的总电容比任何一个分电容都大。 电阻并联总电阻值变小、电容并联总电容量变大，电阻串联总电阻值变大、电容串联总电 容量变小，两者结果互为相反。 七、电阻、电容并联计算举例： （1）维修需要一个 2 欧姆的电阻，现有 10 欧姆的电阻，计算需要并联一个多大的电阻？ 设需要并联的电阻为 X 根据电阻并联计算公式： 1 R总 = 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 芯电缆线芯与线芯之间电容是 800pF，另一根 2 芯电缆线芯与线芯之间电容 是 1.2nF，两根电缆并在一起使用，总电容量是多少？ 800pF =0.8nF(800/1000) C总=C1+C2=0.8+1.2 =2nF 电阻、电容串联计算，可以套用电阻串联计算公式（1）和电容串联计算公式（3），参照 以上方法进行计算。 不论电阻（电容）串联、并联进行计算时，单位要换算一致。 我们在做工频耐压试验，为了提高工作效率。经常需要把多轴电缆放在一起试验，大家习 惯称为串着打。其实是不对的，正确的说法是电缆并联着打。 八、测量仪表常用名词解释： 量程：（满度值）仪表标定的******值。 测量范围：在正常工作条件下，仪表能按规定的准确度测量的范围。 分辨力：仪表最后一位数字能够准确显示的最小值。 基本误差（准确度）：在规定的条件下，允许存在的******误差，也称允许误差。 分度：仪表表盘相邻二个刻度线所形成的格叫分度，分度代表的值叫分度值。 计算举例：工频耐压试验台的电压表 0-1000V 有 5 个分度（格），计算分度值。 分度值=1000/5=200V