任務一 認識電和電工工具

知識講解一 電的概述

自然界的閃電是電的一種形式，電是一種自然現象，是一種能量。電或電荷有兩種，即正電和負電。通過實驗可以發現帶電物體同性相斥、異性相吸。電是一般術語，包括了許多種由于電荷的存在或移動而產生的現象。這其中有許多很容易觀察到的現象，如閃電、靜電等，還有一些比較抽象的概念，如電磁場、電磁感應等。

圖111 自然界的電現象

（一）認識電的發展歷史

很多年前，人們就已經知道發電魚（electricfish）會發出電擊。根據公元前2750年

的古埃及書籍，這些魚被稱為“尼羅河的雷使者”，是所有其他魚的保護者。

公元前600年左右，古希臘的哲學家泰勒斯（Thales，前640—前546）做了一系列關于靜電的觀察。從這些觀察中，他認為摩擦使琥珀變得磁性化。后來，科學會證實了磁與電之間的密切關系。摩擦生電如圖112所示。

1732年，美國科學家富蘭克林主做了著名的風箏實驗，如圖113所示，證明了閃電與摩擦生電的不同，這是人類應用電學的第一步。

圖112 摩擦生電實驗圖

圖113 富蘭克林的風箏實驗

1753年，英國人約翰（JohnCanton，1718—1772）發明靜感應裝置，向皇家協會報

告靜電感應。靜電實驗裝置如圖114所示。

1799年，意大利人伏特（Volta，1745—1827）發明電堆及電池，如圖115所示。

圖114 靜電實驗裝置

圖115 伏特和伏打電池

（二）電能及電能傳輸1.電能產生

圖116 水力發電

日常生活中使用的電能主要來自其他形式能量的轉換，包括水能（水力發電）、內能（俗稱熱能、火力發電）、原子能（原子能發電）、風能（風力發電）、化學能（電池）及光能（光電池、太陽能電池）等，如圖116～圖119所示。電能也可轉換成其他所需的能量形式。它可以有線或無線的形式遠

距離傳輸。

用電器是利用電能進行工作的裝置。它與電源連接后可將電能轉化為人們所需要的能量。

圖117 火力發電

圖118 風力發電

圖119 太陽能發電

2.電能傳輸

輸送電能的基本要求是可靠、保質、經濟。可靠是指保證供電線路可靠地工作，少有故障和停電；保質就是保證電能的質量，即電壓和頻率穩定；經濟是指輸電線路的建造和運行費用低，電能損耗小。

我國在電能的傳輸中，為了減少輸電線路中電能的損失，在發電站將電壓升高，到用戶地區再把電壓降下來，這樣就能在低損耗的情況下，達到遠距離送電的目的。電能傳輸

如圖1110所示。

圖1110 電能傳輸

在現代化建設中，為了能源節約，人們正研究更加高效、便捷的傳輸模式，如跨越式

傳輸和放射式傳輸，即采用中繼站模式，點對點傳輸時采用空間傳輸；太陽能能源有更加高效和便捷的應用，2015年太陽能電池將實現第三代技術，如今采光和面積大幅提升，即用戶每家安裝集中采光板自采自用無需傳輸。

知識講解二 認識電工工具

電工通用工具是指一般專業電工經常使用的工具。對電氣操作人員而言，能否熟悉和

掌握電工工具的結構、性能、使用方法和操作規范，將直接影響工作效率、工作質量以及人身安全。進行電工操作時，常用的電工工具主要有試電筆、電工刀、鋼絲鉗、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、扳手、螺絲刀（起子）等。

（一）試電筆1.試電筆的結構

圖1111 試電筆的實物圖

低壓驗電器又稱試電筆，如圖1111所示。試電筆是檢驗導線、電器是否帶電的一種常用工具，檢測范圍

為50～500V，有鋼筆式、旋具式和組合式多種。低壓驗電器由筆尖、降壓電阻、氖管、彈簧、筆尾金屬體等部分組成，如圖1112所示。

圖1112 試電筆的結構圖

1—筆尖；2—降壓電阻；3—氖管；4—彈簧；5—筆尾金屬體

2.試電筆的捏法

使用試電筆時，必須按照圖1113所示的捏法操作。注意手指必須接觸筆尾的金屬體（鋼筆式）或測電筆頂部的金屬螺釘（螺絲刀式）。這樣，只要帶電體與大地之間的電位差超過50V，電筆中的氖泡就會發光。

3.試電筆的使用方法和注意事項（1）使用前，先要在有電的導

體上檢查電筆是否正常發光，檢驗其可靠性。

（2）在明亮的光線下往往不容易看清氖泡的輝光，應注意避光。

（3）電筆的筆尖雖與螺絲刀形

圖1113 試電筆的捏法

狀相同，它只能承受很小的扭矩，不能像螺絲刀那樣使用，否則會損壞。

（4）試電筆可以用來區分相線和零線，使氖泡發亮的是相線，不亮的是零線。試電筆也可用來判別接地故障。如果在三相四線制電路中發生單相接地故障，用試電筆測試中性線時，氖泡會發亮；在三相三線制線路中，用試電筆測試三根相線，如果兩相很亮，另一

相不亮，則不亮的一相可能有接地故障。

（5）試電筆可用來判斷電壓的高低。氖泡越暗，則表明電壓越低；氖泡越亮，則表明電壓越高。

（二）電工刀

電工刀是用來剖削和切割電工器材的常用工具，電工刀外形如圖1114所示。

圖1114 電工刀

電工刀的刀口磨制成單面呈圓弧狀的刃口，刀刃部分鋒利一些。在剖削電線絕緣層時，可把刀略微向內傾斜，用刀刃的圓角抵住線芯，刀口向外推出。這樣既不易削傷線芯，又防止操作者受傷。

切忌把刀刃垂直對著導線切割絕緣，以免削傷線芯。嚴禁在帶電體上使用沒有絕緣柄的電工刀進行操作。

（三）鋼絲鉗

鋼絲鉗又稱克絲鉗、老虎鉗，是電工應用最頻繁的工具。電工鋼絲鉗由鉗頭和鉗柄兩部分組成。鉗頭包括鉗口、齒口、刀口、鍘口四部分，其結構如圖1115所示。其中鉗口可用來鉗夾和彎絞導線；齒口可代替扳手來擰小型螺母；刀口可用來剪切電線、掀拔鐵釘；鍘口可用來鍘切鋼絲等硬金屬絲。

圖1115 鋼絲鉗

使用鋼絲鉗時應注意：

（1）使用前，必須檢查其絕緣柄，確定絕緣狀況良好，否則，不得帶電操作，以免發生觸電事故。

（2）用鋼絲鉗剪切帶電導線時，必須單根進行，不得用刀口同時剪切相線和零線或者兩根相線，以免造成短路事故。

（3）使用鋼絲鉗時要刀口朝向內側，便于控制剪切部位。

（4）不能用鉗頭代替手錘作為敲打工具，以免變形。鉗頭的軸銷應經常加機油潤滑，

保證其開閉靈活。

（四）尖嘴鉗

尖嘴鉗外形圖如圖1116所示，尖嘴鉗的頭部尖細，適用于在狹小的空間操作，鉗頭用于夾持較小螺釘、墊圈、導線和把導線端頭彎曲成所需形狀；小刀口用于剪斷細小的導線、金屬絲等。電工用尖嘴鉗采用絕緣手柄，其耐壓等級為500V。

圖1116 尖嘴鉗

圖1117 斜口鉗

（五）斜口鉗

斜口鉗又稱斷線鉗，其頭部扁斜，電工用斜口鉗的鉗柄采用絕緣柄，外型如圖11 17所示，其耐壓等級為1000V。斜口鉗專供用來剪斷較粗的金屬絲、線材及電線電纜等。

（六）剝線鉗

剝線鉗用來剝削直徑3mm及以下絕緣導線的塑料或橡膠絕緣層，其外形如圖11 18所示，它由鉗口和手柄兩部分組成。剝線鉗鉗口分有0.5～3.0mm的多個直徑切口，用于不同規格線芯的剝削。使用時應使切口與被剝削導線芯線直徑相匹配，切口過大難以剝離絕緣層，切口過小會切斷芯線。剝線鉗手柄也裝有絕緣套。

圖1118 剝線鉗

（七）扳手

扳手是用于螺紋連接的一種手動工具，種類和規格很多。有活絡扳手和其他常用扳手。1.活絡扳手的構造和規格

活絡扳手又稱活絡扳頭，是用來緊固和松動螺母的一種專用工具。活絡扳手由頭部和柄部組成，頭部由活絡扳唇、呆扳唇、扳口、蝸輪和軸銷等組成，如圖1 1 19（a）所示，旋動蝸輪可調節扳口的大小。規格用長度×最大開口寬度（單位：mm）來表示，電

工常用的活絡扳手有150×19（6英寸）、200×24（8英寸）、250×30（10英寸）和300 6

×36（12英寸）等四種。

2.其他常用扳手

其他常用扳手有呆扳手、梅花扳手、兩用扳手、套筒扳手和內六角扳手等。呆扳手又稱死板手，其開口寬度不能調節，有單端開口和兩端開口兩種形式，分別稱為單頭扳手和雙頭扳手。單頭扳手的規格是以開口寬度表示，雙頭扳手的規格是以兩端開口寬度（單

位：mm）表示，如8×10、32×36等。

3.活絡扳手的使用方法

扳動大螺母時，需用較大力矩，手應握在靠近柄尾處，如圖1 1 19（b）所示。扳動小螺母時，需用力矩不大，但螺母過小，易打滑，因此手應握在接近頭部的地方，如圖1 1 19（c）所示，并且可隨時調節蝸輪，收緊活絡唇，防止打滑。活絡扳手不可反用，也不可用鋼管接長手柄來施加較大的扳擰力矩。

圖1119 活絡扳手

1—呆扳唇；2—扳口；3—活絡扳唇；4—蝸輪；5—軸銷；6—手柄

活絡扳手不得當作撬棒或手錘使用。

（八）螺絲刀

螺絲刀又稱起子或旋鑿，是用來緊固或拆卸帶槽螺釘的常用工具。螺絲刀

圖1120 螺絲刀

按頭部形狀的不同，有一字形和十字形兩種，如圖1120所示。

技能訓練一 試電筆的使用

訓練目的：掌握試電筆的使用。訓練內容：

（1）了解試電筆的結構，并能說出各部分的內容。

（2）用試電筆測試帶電體，并將測試結構記錄表111中。

表111

測試記錄筆

（3）用測電筆區別直流電的正負極。把測電筆連接在直流電正負極之間，發亮的一端（氖泡電極）為負極，因為氖泡通電時，只有接負極的一極才發光。

（4）用測電筆檢查線路接觸不良。線路接觸不良或不同電氣系統互相干擾時，用測電筆觸及帶電體，發現氖泡閃爍則可能是因為線頭接觸不良所致，也可能是兩個不同的電氣系統互相干擾。這種閃爍現象在照明燈上可以明顯地看出。

技能訓練二 導線的連接

訓練目的：掌握導線與導線的連接、線頭與接線樁的連接的連接方法。訓練內容：

（1）單股銅芯導線的直線連接。

1）先將兩導線芯線線頭成×形相交，如圖1121所示。2）互相絞合2～3圈后扳直兩線頭，如圖1122所示。

圖1121 兩導線芯線線頭成×形相交

圖1122 互相絞合2～3圈后扳直兩線頭

3）將每個線頭在另一芯線上緊貼并繞6圈，用鋼絲鉗切去余下的芯線，并鉗平芯線

末端，如圖1123所示。

（2）單股銅芯導線的T字形連接。

1）將支路芯線的線頭與干線芯線十字相交，在支路芯線根部留出5mm，然后順時針方向纏繞6～8圈后，用鋼絲鉗切去余下的芯線，并鉗平芯線末端，如圖1124所示。

圖1123 每個線頭在另一芯線上緊貼并繞

圖1124 支路芯線的線頭與

干線芯線十字相交

2）小截面的芯線可以不打結，如圖1125所示。

圖1125 小截面的芯線可以不打結

圖1126 雙股線的對接

（3）雙股線的對接。

將兩根雙芯線線頭剖削成如圖11 26所示的形式。連接時，將兩根待連接的線頭中顏色一致的芯線按小截面直線連接方式連接。用相同的方法將另一顏色的芯線連接在一起。