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第一章 电工基础知识和基本计算1

第一节 常用物理量及电工数学知识1

一、常用物理量的单位符号和换算1

二、三角函数及计算22

三、正弦量、复数及矢量24

四、对称分量及其计算27

五、常见周期函数波形分析29

六、数制变换31

第二节 电工学基本计算33

一、常用电工名词、符号、单位和概念33

二、常用电工计算公式36

三、星—三角变换计算40

四、基尔霍夫定律41

五、磁路与电路的比较42

六、交流电路计算43

七、对称三相交流电路的计算45

八、不对称三相交流电路的计算49

九、电阻、电感和电容在电路中的计算50

十、电路的串并联谐振计算53

十一、含电感电容电路的瞬变现象54

十二、电磁透入深度计算58

十三、热敏电阻及阻值的计算59

十四、直流电阻的温度换算62

十五、绝缘电阻的温度换算64

第三节 电感和电容的计算66

一、电感计算66

二、电容及最大场强的计算73

三、电感和电容的测算80

一、导线、电缆的电阻和电抗的计算85

第一节 常用导线的技术数据及计算85

第二章 输配电85

二、常用导线、电缆的电阻和电抗87

三、常用导线的安全载流量95

四、导线在短路状态下的允许电流计算104

第二节 线损和电压降计算105

一、配电线路损耗计算105

二、配电线路电压损失允许值108

三、线路电压损失计算109

第三节 导线的选择及计算120

一、关于经济电流密度120

二、按经济电流密度选择导线截面122

三、按允许电压损失选择及校验导线截面123

四、根据机械强度选择导线截面125

五、N线、PE线和PEN线截面的选择125

六、导线穿管管径的选择131

七、地埋电力线路的计算133

八、高、低压线路的合理输送容量和输送距离的确定139

九、低压临时动力线路的最大输送容量和输送距离的确定142

第三章 变压器146

第一节 变压器基本关系式及计算146

一、变比、容量和等值阻抗146

二、变压器效率、负荷率和变压器损耗149

三、变压器绝缘电阻、tgδ和温升要求152

第二节 变压器性能及技术数据155

一、S7、SL7系列油浸式变压器的技术数据155

二、S9、SH系列油浸式变压器的技术数据155

三、干式变压器的性能及技术数据157

第三节 变压器运行和节电计算163

一、变压器并联运行163

二、容量不等的两台变压器并联运行的计算163

三、变压器是否需要更新的计算166

四、变压器断相报警装置168

五、变压器防雷措施和接地要求169

第四节 变压器使用条件及计算173

一、变压器过负荷能力173

二、变压器合闸涌流的估算176

三、封闭式变压器室通风窗有效面积查算表176

四、10(6)/0.4kV变电所高、低压侧电器及母线的选择178

五、变压器高、低压熔丝的选择181

第五节 变压器容量计算182

一、采用低损耗变压器节电的计算182

二、供照明或动力负荷变压器容量的计算184

三、建筑施工用变压器容量的计算185

四、农用变压器容量的计算188

第六节 变压器大、小修标准和试验192

一、变压器小修、大修的内容和周期192

二、变压器小修和大修的修理标准193

三、修理后的试验和标准195

四、变压器常用绝缘材料205

第七节 变压器干燥处理215

一、油浸式变压器绕组的浸漆和干燥处理工艺215

二、干式变压器绕组的浸漆和干燥处理工艺216

三、变压器不需干燥可投入运行的条件217

四、变压器干燥的基本要求219

五、涡流法干燥变压器的计算220

六、零序电流干燥变压器的计算224

第四章 电动机227

第一节 电动机基本公式及计算227

一、异步电动机基本公式227

二、绕组温升及计算236

三、电动机空载电流和功率因数的计算238

五、YR系列三相异步电动机的技术数据246

四、Y系列三相异步电动机的技术数据246

第二节 电动机维修常用材料的选用247

一、电磁线和铝、铜线的规格247

二、电机常用绝缘材料的选用247

三、电刷的选用257

四、电机用润滑油和润滑脂的选用259

第三节 有关电动机运行的规定和计算260

一、异步电动机一般工作条件的规定和要求260

二、电压变动对电动机性能的影响261

三、频率为60Hz（或50Hz）的电动机用于50Hz（或60Hz）的电源上的影响分析262

四、三相异步电动机改为单相使用时的计算266

五、改变电动机绕组接线的简易计算272

六、单相电容电动机电容量的估算273

第四节 电动机节电运行和试验计算273

一、异步电动机最佳负荷率的计算273

二、“大马拉小车”节电计算276

三、星—三角变换的节电计算277

四、交流电动机试验要求282

五、直流电动机试验要求285

第五节 电动机功率选择287

一、电动机功率选择的基本原则和计算287

二、在不同环境温度时电动机功率的计算287

三、采用寿命期费用分析法选定电动机289

四、各种设备的电动机功率的选择291

第六节 电动机起动装置的选择和计算303

一、异步电动机各种起动方式的比较303

二、Y系列异步电动机降压起动设备的选择303

三、磁力起动器的选择306

四、星—三角起动器的选择308

五、自耦降压起动器的选择316

六、异步电动机电阻降压起动的计算323

七、无触点起动器的选择326

八、软起动器的选择328

第七节 电动机制动和调速装置的选择和计算338

一、异步电动机常用制动方式的比较338

二、异步电动机反接制动计算339

三、异步电动机能耗制动计算341

四、变频器的运行环境条件346

五、变频器的选用及技术数据347

六、变频器的基本接线350

七、变频器对多台电动机进行速控的计算353

第八节 电动机保护计算356

一、异步电动机保护方式及规定356

二、异步电动机保护电器的选用及整定360

三、异步电动机起动、保护设备及导线的选择360

四、机床设备电源线及其保护的选择366

五、电动机保护器的选择368

第五章 高低压电器374

第一节 高压电器的选用374

一、高压断路器的选用374

二、高压隔离开关和负荷开关的选用378

三、高压熔断器和避雷器的选用385

第二节 低压断路器的选用396

一、低压断路器的分类及主要用途396

二、低压断路器的选用396

三、家庭小型断路器的选用403

四、低压断路器的选用举例411

第三节 刀开关和漏电开关的选用413

一、刀开关的选用413

二、漏电开关的选用416

一、熔断器的选用420

第四节 熔断器和热继电器的选用420

二、热继电器的选用424

第五节 接触器和继电器的选用428

一、交流接触器的选用428

二、消除交流接触器剩磁的措施及计算432

三、电磁式控制继电器的选用436

四、通用直流电磁继电器的选用439

五、时间继电器的选用440

六、固体继电器的选用443

第六章 电容器及无功补偿452

第一节 电容器及其运行规定与试验452

一、电容器的型号与技术数据452

二、基本关系式及计算458

三、电容器的运行规定与安装要求463

五、并联电容器的试验468

四、电网谐波电压的限制要求468

第二节 电容器配套设备的选择与计算477

一、开关、熔断器、切合电阻和接触器的选择477

二、电容器串联电抗器和限流器的选择483

三、电容器放电电阻和放电电抗器的计算489

四、几种简单的补偿电容器接线方式491

第三节 功率因数和无功补偿容量的计算497

一、功率因数的测算497

二、无功补偿容量的确定501

三、无功经济当量的参考值505

第四节 无功补偿方式的选择和补偿容量的配置506

一、无功补偿方式的选择及经济补偿容量的配置506

二、变电所高压或低压集中补偿的补偿容量计算508

三、配电线路上安装无功补偿的最佳位置的确定510

四、配电线路末端进行无功补偿的补偿容量计算511

五、采用电容补偿调压的计算513

六、采用同步电动机补偿的计算515

七、枯水期小水电作调相运行发电机的技术要求517

第五节 常用电气设备的无功补偿计算518

一、异步电动机无功补偿容量的计算518

二、采用并联电容器改善异步电动机起动条件的计算524

三、农用水泵类电动机补偿容量的计算526

四、荧光灯、高压钠灯和高压汞灯补偿容量的计算528

第七章 继电保护530

第一节 短路电流计算530

一、各种短路电流值的概念530

二、短路冲击电流、全电流最大有效值和短路容量的计算533

三、短路电流的计算方法533

四、短路类型及其短路电流周期分量值的计算541

五、中性点不接地系统接地电流的计算541

一、短路电流的电动力计算和动稳定校验545

第二节 短路电流的电动力及发热计算545

二、短路电流的发热计算和热稳定校验548

第三节 继电保护的灵敏度要求和电流互感器的接线551

一、继电保护的灵敏度要求551

二、电流互感器与电流继电器的接线方式及计算553

第四节 继电保护计算559

一、6～10kV电力线路继电保护计算559

二、电力变压器继电保护计算562

三、高压异步电动机继电保护计算565

四、小型发电机继电保护计算568

第五节 常用保护继电器及选型570

一、电流、电压继电器570

二、中间继电器576

三、时间继电器582

四、信号继电器586

五、绝缘监视继电器590

第一节 水泵的基本参数及计算592

一、水泵的基本参数和特性曲线592

第八章 水泵、风机和起重机592

二、流量和扬程计算595

三、水泵轴功率和效率计算604

四、泵电动机功率计算和电动机选择605

第二节 水泵的选择606

一、水泵选择的步骤和方法606

二、深井泵选择的步骤和方法607

三、如何根据电动机的功率选配水泵610

四、如何判断无铭牌离心泵的性能611

第三节 农用水泵及电力排灌设备的选择611

一、农用水泵的分类、型号、性能及适用范围611

二、水泵扬程和安装高度计算614

四、如何根据水泵选配柴油机615

三、农用水泵快速选型表615

第四节 风机的基本参数及计算621

一、风机的基本参数和特性曲线622

二、风量和风压的计算624

三、风机参数的换算625

四、风机轴功率和电动机功率的计算627

第五节 水泵、风机变频调速节电628

一、变频器的选用628

二、变频调速线路631

第六节 起重机计算633

一、起重机电动机功率计算633

二、桥式起重机干线和滑接线的选择639

三、保护设备及电源线的选择645

四、电梯和自动扶梯的用电负荷及设备选择664

一、电热元件的选用672

第九章 电加热672

第一节 电热元件的选用及计算672

二、电热元件温度和单位表面负荷的计算675

第二节 电热炉计算678

一、以辐射为主的电热炉的计算678

二、以对流为主的电热炉的计算681

三、硅碳电热炉的计算681

四、小电炉计算686

五、并联式电热带的计算687

六、电热干燥室功率计算690

七、按炉膛容积估算热电炉功率692

八、盐浴炉计算693

第三节 感应加热炉计算694

一、电流透入深度计算694

二、电源频率和感应器尺寸的计算694

三、感应炉的阻抗、电效率及功率因数等计算701

四、输电线路计算703

五、感应炉补偿容量的计算705

六、工频感应加热器的计算708

七、工频无芯感应炉的计算716

八、电弧炉电气设备和导线的选用720

第四节 远红外加热计算722

一、红外区的划分722

二、远红外辐射元件724

三、远红外辐射涂料726

四、远红外辐射器（加热器）730

五、辐射元件表面温度和受热物最佳加热温度及辐射距离的选择730

六、远红外加热炉体容积和所需电功率的计算736

七、远红外加热炉热效率计算739

八、远红外加热炉的设计742

一、弧焊机的型号与结构750

第十章 电焊机750

第一节 弧焊机的型号、结构与性能数据750

二、弧焊机的技术参数与性能数据758

第二节 弧焊机负载持续率、功率因数及效率的计算765

一、弧焊机负载持续率的概念及计算765

二、弧焊机功率因数及效率的计算766

第三节 电焊机电源容量的计算767

一、弧焊机电源容量的计算767

二、电阻焊机电源容量的计算769

第四节 改善电焊机的功率因数降低损耗的计算770

一、计算法确定补偿容量771

二、查表法确定补偿容量772

三、加补偿电容后节电量计算773

第五节 电焊机加装空载自停装置的节电计算及评价774

一、采用空载自停装置的节电效果估算774

三、电焊机空载自停线路775

二、加装空载自停装置的节电经济效果评价775

第六节 合理选择电焊机和焊接方法的节电计算783

一、常用弧焊机的节能效果比较783

二、电焊机耗电量计算786

三、电弧焊的几种焊接方法比较788

第七节 电焊机导线（电缆）的选择792

一、电焊机初级电源线的选择792

二、电焊机次级电缆的选择794

三、电阻焊机焊接回路组件的导线截面选择794

四、交流弧焊机的保护设备及导线的选择795

第十一章 小型发电798

第一节 小水电站的基本计算798

一、水电站出力及调节池计算798

二、压力水管管路计算801

三、有关水轮机的计算806

四、小型水电站流量、水头和发电量的计算808

第二节 小型水轮机的选择815

一、水轮机的型式及适用范围815

二、小型水轮机的选择817

三、常用小型水轮机的技术数据及配套设备818

第三节 小型水轮发电机的选择836

一、水轮发电机的型号及选择836

二、常用小型水轮发电机的技术数据838

三、手控电动调速器线路843

第四节 小水电站励磁装置和控制柜的选用845

一、励磁装置的选用845

二、控制柜的选用848

三、三合一发电机控制柜的选用850

四、自动化控制柜的选用852

五、小水电站飞车自动保护及水电阻计算854

六、小型水轮发电机过电流、过电压及失磁、过速保护的整定857

第五节 余热发电计算859

一、工厂余热能量的估算859

二、余热发电装机容量的计算866

三、汽轮机基本参数及计算868

四、余热发电燃料节约量的计算873

五、背压式汽轮发电机组的技术参数875

六、同步发电机的特性及基本参数计算881

第六节 电动机改作发电机的计算886

一、异步电动机改作发电机的计算886

二、电容器的配置和电压调节891

三、绕线式电动机改作发电机的计算892

第七节 柴油发电机计算896

一、柴油发电机组的选型896

二、柴油发电机组容量的计算897

三、柴油发电机组台数的选择904

四、燃油耗油量和润滑油耗油量计算905

五、冷却泵和空压机的选择906

第十二章 照明910

第一节 照明术语及常用电光源910

一、照明术语、单位及计算公式910

二、常用电光源的种类、特点及适用场所915

三、常用电光源的技术数据919

第二节 灯具的选择和照度标准929

一、灯具的分类929

二、照明质量的要求929

三、灯具的选择930

四、照度标准933

五、常用材料的反射率、透射率和吸收率943

一、室内照度计算947

第三节 照度计算947

二、单位容量法计算照度949

三、道路照度计算957

四、投光灯照明的照度计算960

第四节 照明设计961

一、室内照明设计961

二、厂房照明设计971

三、道路照明设计972

第五节 照明线路的设计974

一、照明供电的设计要求974

二、照明负荷的计算976

三、导线截面的选择978

四、灯具、插座、开关和配电箱的安装要求982

五、照明线路材料损耗率及导线预留长度984

一、电测量仪表的基本计算988

第一节 基础知识及计算988

第十三章 仪器仪表988

二、热电偶的选用及计算996

三、热电阻计算996

四、温度指示、控制仪表的计算1004

第二节 仪表正确接法的分析1008

一、两表法测量三相有功功率的分析1008

二、三表法测量三相有功功率的分析1010

三、一表法测量三相无功功率的分析1010

四、两表法测量三相无功功率的分析1011

五、三表法测量三相无功功率的分析1011

六、具有人工中点的两表法测量三相无功功率的分析1012

七、具有90°相角差的无功电能表的接线和分析1013

八、具有60°相角差的无功电能表的接线和分析1015

九、功率因数的测算1016

十、两相380V交流电焊机电能计量接线和分析1020

十一、用单相电能表测量两相380V负荷的方法1025

十二、校验及更换表刻度1027

第三节 仪表错误接线的分析1030

一、电能表错误接线的分析与更正1030

二、三相电能表电压线圈断路时计量分析与更正1042

三、电流互感器二次公用线断开时计量分析与更正1044

四、电流互感器变比不同时计量分析与更正1045

五、三相四线有功电能表错误接线时计量分析与更正1047

第四节 有关仪表的其他计算1048

一、电能表与互感器的合成倍率计算1048

二、电能表所测电量的计算1048

三、直流电流表、电压表的扩程1049

四、交流电流表、电压表的扩程1050

五、电气测量仪表的功率损耗估算1052

一、晶闸管基本参数1054

第十四章 晶闸管及电子电路1054

第一节 晶闸管电路及其计算1054

二、晶闸管整流电路参数及基本电量关系1056

三、晶闸管起动器的型式及其特点1063

四、硅及晶闸管整流元件的选择1063

五、晶闸管元件串、并联计算1075

六、晶闸管保护计算1078

第二节 整流电路及其计算1086

一、各种整流电路参数及比较1086

二、多级倍压整流电路的计算1090

三、整流元件串、并联计算1091

四、整流元件的保护计算1092

第三节 滤波电路及其计算1092

一、常用小功率滤波电路的比较1092

二、滤波电路计算1094

三、电动机和变压器电感量的估算1098

第四节 晶体管基础知识1099

一、常用晶体管的基本参数1099

二、晶体管计算1102

三、晶体管散热计算1108

第五节 晶体管电路及其计算1110

一、稳压电路的计算1110

二、交流放大电路静态工作点的选择和直流负载线的确定1115

三、放大器的输入、输出电阻，负载电阻及放大倍数的计算1116

四、阻容耦合放大器的计算1119

五、射极输出器的计算1121

六、负反馈电路的计算1124

七、单级交流放大器的设计1126

八、工作点稳定的典型电路设计1128

十、晶体管直流放大器的计算1129

九、各类交流放大器的特点及比较1129

十一、差动放大器的计算1136

十二、场效应管放大电路的计算1136

十三、运算放大器的计算1136

十四、晶体管电子继电器元件参数的选择1142

十五、功率放大器保护元件的计算1146

十六、发光二极管回路限流电阻的计算1148

第六节 触发电路、振荡器和变流器等计算1150

一、单结晶体管触发电路的计算1150

二、射极耦合单稳态触发器的设计1152

三、双稳态触发器的设计1153

四、多谐振荡器的计算1155

五、LC振荡器的比较1158

六、晶体管直流变换器的设计1158

一、三种基本的晶体管延时电路延时时间的计算1166

第七节 晶体管延时电路及计算1166

二、几种晶体管延时电路和记忆电路的延时时间的计算1168

第十五章 接地与防雷1174

第一节 基础知识1174

一、常用术语1174

二、保护接地与保护接零的范围1175

三、接地电阻允许值的规定1176

四、土壤电阻率1176

第二节 特殊环境的接地要求1179

一、浴室的接地要求1179

二、腐蚀环境的接地要求1180

三、爆炸和火灾危险环境的接地要求1180

四、防静电接地要求1182

五、计算机系统的接地要求1184

一、垂直接地体的接地电阻计算1186

第三节 接地电阻计算1186

二、水平接地体的接地电阻计算1187

三、几种人工接地装置的接地电阻值1189

四、工频接地电阻与冲击接地电阻的换算1189

五、自然接地体的接地电阻估算1193

第四节 接地电阻降阻剂1194

一、典型的降阻剂1194

二、降阻剂的特点及用量计算1194

三、降阻剂的使用方法1196

第五节 接地装置的截面要求1197

一、人工接地体和接地线的最小尺寸1197

二、接地装置的埋设要求1200

第六节 防雷保护1201

一、防雷保护接地电阻要求1201

二、防雷接地装置的最小尺寸1201

三、避雷针保护范围的计算1202

四、金属氧化物避雷器和压敏电阻的选用1205

五、电子设备及计算机系统的防雷装置选择1207

第十六章 电工的其他计算1211

第一节 逻辑电路及简化1211

一、逻辑代数及其基本运算1211

二、逻辑关系式的简化1212

三、逻辑电路的设计1220

第二节 安全用电及其他1225

一、安全用电的基本知识1225

二、电磁场对人体的影响1229

三、静电安全知识及计算1231

四、分频器设计1234

五、用少数电阻得到多种电阻值的方法1236

六、能输出多种电压的变压器1236

参考文献1239