资源简介

任务28 安装三相电源配电板
课 时：6课时
一、教材分析与处理
本课题选自高等教育出版社出版、崔陵主编的浙江省电气技术应用专业课程改革成果教材《电工基本电路安装与测试》项目七安装与测试单相交流电路，任务1安装三相电源配电板。
三相电源配电板是日常生产中常用的电路，它能提供三相电源。“安装三相电源配电板”是“安装与测试三相交流电路”的基础知识与技能，主要包括“识读三相电源配电板电气系统图、开具三相电源配电板元器件清单、安装三相电源配电板、检测三相电源配电板、测量三相电源的电压、分析三相交流电源的线电压与相电压关系”等内容。教材中根据给定的三相四线电能表、隔离开关、低压断路器、导线等材料，按图连接三相电源配电板，测试三相交流电源的相电压和线电压。因此，根据“做中学、做中教”的教学理念，围绕“安装三相电源配电板”这一具体的工作任务，将教材中的教学内容划分为“识读三相电源配电板电气系统图、开具三相电源配电板元器件清单、安装三相电源配电板、检测三相电源配电板、测量三相电源的电压、分析三相交流电源的线电压与相电压关系”等具体的任务。
二、学情分析
授课对象是电气技术应用、电气运行与控制等专业一年级学生，《电工基本电路安装与测试》是学生专业学习的第一门专业核心课程。高一学生学习基础一般，学生学习能力较弱。通过前面的学习，已学过单相交流电路的安装与测试，已具有学习交流电路的基础。学生对学习本课程的知识、技能有较强烈的兴趣与愿望。
三、设计理念
电工基本电路的识图、安装、测试与应用是本课程的核心技能。基于现代教育思想和教学理论，充分利用信息化技术、数字化资源和理实一体教学环境，通过转换教师角色、优化教学内容、创新教学方法、加强师生互动、注重过程评价等手段，通过“识读三相电源配电板电气系统图、开具三相电源配电板元器件清单、安装三相电源配电板、检测三相电源配电板、测量三相电源的电压、分析三相交流电源的线电压与相电压关系”等具体的任务学习，引导学生主动探索、勤于动手、相互竞争学习，激发学生学习兴趣和参与意识，体验“学中做”、“做中学”的乐趣，引导学生通过学习安装、测试与分析三相电源配电板的过程，提高学习兴趣，激发学习动力，掌握电路的安装、测试与应用核心技能。
四、教学目标
1.知识目标
（1）会表述三相正弦对称电源和相序的概念。
（2）会表述三相交流电源的相电压和线电压关系。
2.技能目标
（1）会安装和检测三相电源配电板。
（2）会分析三相电源配电板。
3.情感目标
（1）感受学习电气技术的乐趣，激发学习兴趣。
（2）养成仔细观察、认真记录、规范操作和安全文明生产的职业素养。
五、教学重点与难点
1.教学重点：三相电源配电板安装
2.教学难点：三相电源配电板分析
六、教法与学法
1.学法
建议根据学情设计任务书，学生根据任务书，通过小组合作学习，学习安装三相电源配电板，养成仔细观察、认真记录的职业素养。
2.教法
主要采用任务驱动法，以“安装三相配电板”为任务主线，利用信息技术，变抽象为直观，突出重点，突破难点，达成教学目标。
七、教学准备
1.教师准备
学习任务书1份/人，交流电源、三相电源配电板元器件、导线等，1套/组。
2.学生准备
按同组异质对学生进行分组，每组2人，1人为检测员，1人为记录员，操作过程中，2人互换角色。
八、课时安排
6课时
九、教学资源
教学课件（高等教育出版社中职网站http://sve..cn下载）、微视频安装三相电源配电板、任务书（教师根据学情设计）。
十、教学实施建议
1．建议本课在具有理实一体教学功能的“电工基本电路安装与测试实训室”进行，要求实训室设置理论学习区和实践操作训练区，配备多媒体教学设备、计算机及互联网、参考资料柜、器材柜、工具柜等设施，使实训室具备知识讲授、实践操作、小组讨论、成果展示、资料检索等功能，保障学习性工作任务的实施，为完成课程设计目标提供有力支撑。
2．为了保证教学效果，建议课前培养“小导师”，作为课堂教学的助手。
3．建议为每组学生配备三相电源配电板一套，以保证每位学生都能进行实践操作。
4．课堂教学组织建议采用“任务导入—任务实施—任务小结—任务拓展—评价反馈”的流程形式。
十一、教学过程
（一）任务导入
教师结合课件或实物讲解三相电源配电板的应用实例，激发学生学习兴趣，明确本次课的学习任务。
（二）任务实施
老师结合实物讲解三相交流电源等基本知识。
1．三相交流电的基本知识
三相交流电是通过三相交流发电机获得，如图（a）所示。三相交流发电机与单相交流发电机的结构相似，由定子和转子组成。定子有3个结构相同的绕组，3个绕组在定子的位置彼此相隔120°，3个绕组的始端分别以U1、V1、W1来表示，末端分别以U2、V2、W2来表示。当转子匀速旋转时，3个绕组由于切割磁感线而产生3个不同相位的三相交流电，如图（b）和（c）所示。
三相交流电的基本概念
在工程上，最大值相等、频率相同、相位互差120°的三个正弦电动势，称为三相对称电动势。如果以eU为参考正弦量，那么各相电动势的瞬时值表达式为
2．三相交流电的相序
三相对称电动势随时间按正弦规律变化，它们到达最大值（或零值）的先后次序，叫做相序。由图（c）的矢量图可以看出，三个电动势按顺时针方向的次序到达最大值（或零值），即按U V W U的顺序，称为正序或顺序；若按逆时针方向的次序到达最大值（或零值），即按U W V U的顺序，称为负序或逆序。
3．三相电源的连接
工程上，三相电源是按照一定的方式连接后再向三相负载供电的，通常采用星形联结方式。
将三相发电机绕组的三个末端U2、V2、W2连接成公共点，三个首端U1、V1、W1分别与负载连接，如图所示，这种连接方式称为星形联结，用符号“Y”表示。
三个末端U2、V2、W2连接成的公共点称为中性点（中点）或零点，用符号“N”表示，从中点引出的导线称为中性线（中线）或零线，一般用黑色线或白色线；从三相绕组首端引出的三根导线称为相线或火线，分别用符号“U、V、W”表示，用黄、绿、红三种颜色区分。
这种由三根相线和一根中线组成的供电系统称为三相四线制供电系统，用符号“Y0”表示，通常在低压配电系统中采用；在高压输电系统中，通常采用只由三根相线组成的三相三线制供电系统，用符号“Y”表示。
三相电源的星形联结
4．三相四线有功电能表
三相有功电能表是计量三相有功电能的仪表。常见的三相电能表有三相三线有功电能表和三相四线有功电能表。三相三线有功电能表，常见型号DS862、DS15等；三相四线有功电能表，常见型号DT6、DT8等。
DT862型三相四线有功电能表及接线端子如图所示。在低压较小电流线路中，电能表可采用直接接入方式，直接式三相四线有功电能表的接线图如图所示。
DT862型三相四线有功电能表及接线端子
直接式三相四线制电度表的接线图
4．低压隔离开关
隔离电源的刀开关亦称作隔离开关。低压隔离开关是一种没有灭弧装置的开关设备，主要用来断开无负荷电流的电路，隔离电源，在分闸状态时有明显的断开点，以保证其他电气设备的安全检修。常见的低压隔离开关有HD、HG系列隔离开关和HG、HR系列熔断器式隔离开关，如图所示。
（a）HD系列隔离开关 （b）HG系列熔断器式隔离开关
隔离开关
低压隔离开关的安装应注意：
（1）低压隔离开关必须垂直安装在控制屏或配电板上。
（2）接线时，应把电源进线接在静触头的进线座上，负载接在动触头的出线座上，保证开关分断后，闸刀和熔体不带电。
（3）安装杠杆操作机构时，应调节杠杆长度，使操作到位且灵活；开关辅助接点指示应正确。
（4）开关的动触头与两侧压板距离应调整均匀，合闸后接触面应压紧，刀片与静触头中心线应在同一平面，且刀片不应摆动。
学生小组合作，根据任务书，完成相关内容。
任务1 识读三相电源配电板电路图
三相配电板电气系统图如图所示。由三相电源配电板电气系统图可知：三相四线有功电能表的型号为DT862－4A，隔离开关的型号为HG1－32/30F，低压断路器的型号为DZ47LE－63/C6 3P，导线采用BV型聚氯乙烯绝缘铜芯塑料导线，4根导线，截面为2.5mm2；后面二路分闸，其中一路为动力电源，低压断路器的型号为DZ47LE－32/D6 3P，导线采用BV型聚氯乙烯绝缘铜芯塑料导线，4根导线，截面为4.5mm2；另外三路为照明电源，低压断路器的型号均为DZ47LE－32/C6 2P，导线采用BV型聚氯乙烯绝缘铜芯塑料导线，2根导线，截面为2.5mm2。
三相电源配电板电气系统图
学生识读三相电源配电板电路图，并完成任务书相关内容。
任务2 开具三相电源配电板元器件清单
学生开具三相电源配电板元器件清单。
请根据学校实际，将所需的元器件及导线的型号、规格和数量填入表中。
表 安装照明电路配电板元器件清单
序号 名 称 规格型号 数量 备注
1 三相四线有功电能表
2 隔离开关
3 低压断路器
4 低压断路器
5 电工板
6 导线
7 导轨
教师讲解三相电源配电板安装操作要点。
学生小组合作，根据任务书，对照三相电源配电板安装的操作步骤，安装三相电源配电板，并将相关数据填入任务书中。
教师巡视、指导、答疑，并根据学生操作情况解疑，点评学生学习情况。
任务3 安装三相电源配电板
安装三相电源配电板的步骤见表。
表 安装三相电源配电板的操作要点
序号 步骤 示 意 图 操作要点
1 固定元器件 将安装三相电源配电板所需的元器件固定在电工板上
2 连接三相四线有功电能表进线端 将三相四线有功电能表进线端①与②、④与⑤、⑦与⑧分别连接
3 连接三相四线有功电能表出线端与隔离开关的进线端 将三相四线有功电能表的③、⑥、⑨、⑩端分别与隔离开关的进线端连接
4 连接隔离开关的出线端与低压断路器（总开关）的进线端 将隔离开关的出线端与低压断路器（总开关）的进线端连接
5 连接低压断路器（总开关）的出线端与低压断路器（动力）的进线端 将低压断路器（总开关）的出线端与低压断路器（动力）的进线端连接
6 连接低压断路器（总开关）的出线端与低压断路器（照明）的进线端 将低压断路器（总开关）的出线端与低压断路器（照明）的进线端连接
任务4 检测三相电源配电板
教师讲解三相电源配电板检测操作要点。
学生小组合作，根据任务书，对照三相电源配电板检测的操作步骤，检测三相电源配电板，并将相关数据填入任务书中。
教师巡视、指导、答疑，并根据学生操作情况解疑，点评学生学习情况。
（1）按电气系统图从电源端开始，逐段核对接线有无漏接、错接、冗接之处，检查导线接点是否符合要求，压接是否牢固。
（2）用万用表电阻挡检查电路接线情况。
（3）用兆欧表检查绝缘电阻
断开低压断路器，用兆欧表检查两导线间的绝缘电阻及导线对地间的绝缘电阻。
（4）用测电笔检查相线
接通电源，合上隔离开关和低压断路器，用测电笔检查相线（火线），正常时，测电笔氖管应会亮。
任务5 测量三相交流电源的电压
教师讲解三相电源配电板测量操作要点。
学生小组合作，根据任务书，对照三相电源配电板测量的操作步骤，测量三相电源配电板，并将相关数据填入任务书中。
教师巡视、指导、答疑，并根据学生操作情况解疑，点评学生学习情况。
接通电源，合上隔离开关和低压断路器，用万用表交流电压挡分别测量三相相线和一根中线之间的电压，将测量结果填入表中。
表 测量三相交流电源的电压记录
测量端点 U－V V－W W－U U－N V－N W－N
电压数值/V
任务6 分析三相交流电源的线电压与相电压关系
师生共同分析。
由表可知，三相四线制供电系统可输送两种电压，即相电压和线电压。
相线与中线之间的电压，称为相电压。分别用符号“UU、UV、UW”表示U、V、W各相电压的有效值，通用符号用“UP”表示。
相线与相线之间的电压，称为线电压。分别用符号“UUV、UVW、UWV”表示UV、VW、WV之间的电压有效值，通用符号用“UL”表示。
线电压与相电压之间的关系为
=
=
=
由此作出相应的矢量图，如图所示。
三相四线制电源电压矢量图
线电压与相电压之间的数量关系为
UL=UP
线电压与相电压的相位关系为线电压超前相应的相电压30°。
因此，相电压是对称的，线电压也是对称的。
（三）任务小结
学生小结本次课知识与技能要点，以小组为单位完成任务评价表。
任务评价表
序号 考核项目 配分 评分细则 得分
1 识读三相电源配电板电路 20 能正确画识读三相电源配电板，识读错误每处扣5分
2 开具三相电源配电板清单 10 能正确开具三相电源配电板元器件清单，错误每处扣2分
3 安装三相电源配电板 20 能正确安装三相电源配电板，安装错误每处扣5分
4 检测三相电源配电板 10 能正确检测三相电源配电板，检测错误每处扣5分
5 测量三相交流电源电压 10 能正确测量三相交流电源电压，测量误每处扣5分
6 分析三相电源电压关系 10 能正确分析三相电源电压关系，分析错误每处扣5分
7 安全文明生产 20 1.劳动保护品穿戴符合要求，不符合要求每次扣5分 2．严格遵守操作规程，违规操作每次扣10分 3．安全文明操作，工完场清，不整理工位扣10分
8 合计 100
教师小结；点评、分析学生学习情况；布置作业。
（四）任务拓展
本内容视教学情况，可安排为学生课后延伸拓展作业。
学习三相电源的三角形接法等相关知识。
十二、作业布置
1.教材P237第1、2题。
2.学习辅导与练习P132－134任务1安装三相电源配电板。
3.完成任务评价表相关内容。
十三、教学反思
1.学生学习情况反馈
2.教学的亮点、不足及改进策略
教学附件：
课后拓展材料
1．三相电源的三角形接法
如果将三相电源的每相绕组首尾端依次相连，称为三相电源的三角形接法。三角形接法由于绕组容易形成环流，使绕组过热，甚至烧毁。因此，三相发电机一般不采用三角形接法，三相变压器有时采用三角形接法，但要求连线前必须检查三相绕组的对称性及接线顺序。
2．间接式三相四线有功电能表的接法
间接式三相四线制电度表的接线如图所示。在计算用电量时，只要把电能表上的耗电数值，乘以电流互感器的倍数，就是实际耗电量。
间接式三相四线制电度表的接线图
3．三相三线有功电能表的接法
DS862型三相三线有功电能表及接线端子如图所示。直接式三相三线有功电能表的接线图如图所示，间接式三相三线有功电能表的接线图如图所示。
DS862型三相三线有功电能表
直接式三相三线制电度表的接线图 间接式三相三线制电度表的接线图

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