电工速查速算手册

书籍目录

前言

第1章直流电路1

1.1电阻与电导1

1.1.1电阻与电导及相关物理量1

1.1.2电阻的连接3

1.1.3计算实例5

1.2电容7

1.2.1电容的定义及表达式7

1.2.2电容的串并联8

1.2.3计算实例8

1.3电感9

1.3.1自感系数与互感系数9

1.3.2同名端9

1.3.3等效电感的计算9

1.3.4计算实例9

1.4电位与电压11

1.4.1电位与电压的概念11

1.4.2计算实例11

1.5电功和电功率12

1.6焦耳定律13

1.6.1电流的热效应13

1.6.2焦耳定律的概念13

1.6.3计算实例13

1.7欧姆定律13

1.7.1欧姆定律的概念13

1.7.2计算实例15

1.8基尔霍夫定律15

1.8.1名词解释15

1.8.2基尔霍夫定律的概念15

1.8.3计算实例16

1.9电流源和电压源17

1.9.1电流源和电压源的概念17

1.9.2电流源和电压源的等效互换17

1.9.3电流源和电压源的连接及其等效方法18

1.10复杂电路的计算19

1.10.1支路电流法19

1.10.2回路电流法20

1.10.3节点电位法21

1.10.4叠加定理23

1.11等效电源定理24

1.11.1名词解释24

1.11.2戴维南定理25

1.11.3诺顿定理26

第2章交流电路29

2.1正弦交流电的基本物理量29

2.2正弦交流电的三要素30

2.3正弦交流电的表示方法31

2.4计算实例32

2.5单一参数电路32

2.5.1单一参数电路的特点32

2.5.2计算实例33

2.6交流电路中的阻抗与导纳35

2.7RLC串联电路36

2.7.1RLC串联电路的相量计算36

2.7.2RLC串联电路的性质36

2.7.3串联谐振36

2.7.4计算实例38

2.8RLC并联电路39

2.8.1RLC并联电路的相量计算39

2.8.2RLC并联电路的性质40

2.8.3并联谐振41

2.8.4计算实例41

2.9单相交流电路的功率及功率因数43

2.9.1单相交流电路功率及功率因数的计算43

2.9.2计算实例44

2.10三相交流电路44

2.10.1三相交流电的基本物理量44

2.10.2三相对称电源45

2.10.3三相对称负载47

2.10.4三相对称电路的功率 49

2.10.5三相不对称电路50

2.11动态电路61

2.11.1基本概念61

2.11.2换路定律62

2.11.3过渡过程的三要素62

第3章电场与磁场64

3.1电场的基本概念64

3.2电场的性质64

3.3静电场中的物理现象66

3.4常用的基本定律和计算公式67

3.5电场的计算68

3.6磁场的基本概念70

3.7磁场基本物理量的计算70

3.8几种常见材料的相对磁导率71

3.9常用磁性材料的基本磁化曲线71

3.10磁场常用的基本定律和定则72

3.11磁路定律与公式73

3.12磁路欧姆定律与电路欧姆定律的比较74

3.13磁路与电路的对比75

3.14交变磁通磁路的特点75

3.15磁路的计算76

3.15.1磁路计算的一般步骤76

3.15.2计算实例76

第4章低压电器81

4.1低压电器的分类及用途81

4.1.1低压电器的分类方式81

4.1.2低压电器的分类82

4.1.3低压电器的用途84

4.2低压产品的型号86

4.2.1产品通用型号86

4.2.2企业产品型号93

4.3常用低压电器的图形符号、文字符号95

4.4低压电器的类别代号100

4.5低压电器外壳的防护等级102

4.5.1第一位数字表示的防护等级102

4.5.2第二位数字表示的防护等级103

4.5.3补充字母的含义104

4.6低压电器的主要技术参数104

4.7常用低压电器简介106

4.7.1低压断路器106

4.7.2交流接触器109

4.7.3继电器112

4.7.4熔断器117

4.7.5热继电器122

4.7.6频敏变阻器的选用126

4.7.7自耦减压起动器的技术参数126

4.7.8电磁铁127

4.8低压成套开关设备的型号128

4.8.1低压成套开关设备全型号的组成及含义128

4.8.2型号示例131

第5章高压电器132

5.1高压电器的分类及用途132

5.1.1高压电器的分类方式132

5.1.2常用高压电器的分类133

5.1.3常用高压电器的用途134

5.2高压电器产品的型号136

5.2.1高压电器产品型号的分类136

5.2.2表示通用条件的字母的含义136

5.2.3高压开关产品元件的全型号137

5.2.4操动机构的全型号140

5.2.5高压开关产品元件型号示例141

5.3常用高压电器简介142

5.3.1高压隔离开关142

5.3.2高压负荷开关的技术数据146

5.3.3高压断路器147

5.3.4高压熔断器152

5.3.5电力电容器156

5.4高压成套装置的全型号158

5.4.1高压成套装置全型号的组成158

5.4.2高压成套装置全型号各单元代表的含义158

5.4.3高压成套装置全型号第1位单元的说明159

5.4.4高压成套装置全型号第2位单元的说明159

5.4.5高压成套装置全型号第3~5位单元的说明159

5.4.6高压成套装置全型号第6位单元的说明159

5.4.7高压成套装置全型号第7、8位单元的说明159

5.4.8高压成套装置全型号第9、10位单元的说明160

5.5高压成套装置型号示例161

5.6高低压配电装置的调度操作号编号原则162

5.6.1断路器162

5.6.2母线162

5.6.3隔离开关162

5.6.410(6)kV电能计量柜165

5.6.510(6)kV电缆开闭室（电缆开闭器）165

5.6.610(6)kV环网柜166

5.6.7低压电气设备166

5.6.810(6)/0.4kV箱式变电站166

5.6.9特殊编号166

5.7高低压配电装置的调度操作号编号示例166

5.7.110kV双路供电单母线分段（固定柜）166

5.7.20.4kV双路供电单母线分段（固定柜）168

5.7.310kV双路供电单母线分段（手车柜）169

5.7.40.4kV双路供电单母线分段（抽屉式）170

5.7.510kV单路供电箱式变电站（环网柜）171

第6章可编程序控制器172

6.1可编程序控制器（PLC）概述172

6.1.1PLC的定义172

6.1.2PLC的硬件结构图173

6.2PLC的用途173

6.3PLC基本单元的功能173

6.4PLC的规模174

6.5PLC的输入、输出模块174

6.6PLC的通信接口标准175

6.7PLC常用型号176

6.8PLC应用系统的设计步骤176

第7章电动机178

7.1三相交流异步电动机178

7.1.1三相交流异步电动机的基本公式178

7.1.2三相交流异步电动机的减压起动180

7.1.3三相交流异步电动机的电气制动183

7.1.4计算实例187

7.2单相异步电动机189

7.2.1单相异步电动机的分类189

7.2.2单相异步电动机的特点及应用191

7.3直流电动机191

7.3.1直流电动机的结构特点191

7.3.2直流电动机的基本公式192

7.3.3直流电动机的调速194

7.4同步电动机194

7.4.1同步电动机的起动194

7.4.2同步电动机功率因数的调节195

7.5电动机的工作制196

第8章变压器199

8.1变压器的基本公式199

8.2三相变压器的试验参数201

8.3三相变压器标准联结组的使用范围202

8.4Yyn0与Dyn11配电变压器的联结组别202

8.5Yyn0与Dyn11配电变压器的比较203

8.6配电变压器的并列运行204

8.7计算实例204

第9章变配电系统206

9.1电力系统概述206

9.1.1电力系统的基本概念206

9.1.2电力网206

9.1.3标准电压207

9.1.4电力系统中性点的运行方式208

9.2电力负荷208

9.2.1电力负荷的分级及供电要求208

9.2.2负荷的相关物理量209

9.2.3用电设备的工作制209

9.3计算负荷210

9.3.1计算负荷的概念210

9.3.2三相用电设备组的计算负荷210

9.3.3工厂的计算负荷217

9.3.4工厂年耗电量的计算217

9.4功率因数及无功补偿的计算218

9.4.1年平均功率因数的计算218

9.4.2无功补偿容量的计算218

9.4.3计算实例218

9.5线路损耗的计算219

9.6电力系统短路电流的计算220

9.6.1短路电流计算公式220

9.6.2阻抗的计算221

9.6.3计算实例222

9.710kV及以下架空线路223

9.7.1路径选取原则223

9.7.2单回路配电线路电杆的埋深223

9.7.3架空线路的档距223

9.7.4与架空线路导线有关的规定224

9.7.5接户线226

9.8电缆线路228

9.8.1直埋电力电缆的最小间距228

9.8.2电力电缆的允许最小弯曲半径229

9.8.3电缆导体的最高允许温度229

9.8.4电缆支架间的距离229

9.8.5电缆支架的层间允许最小净距229

9.8.6电缆支架距底板和顶板的最小净距230

9.8.7电缆沟、隧道内通道净宽允许最小值230

9.9导线和电缆截面积的选择230

9.9.1选择导体截面积的规定230

9.9.2选择导体截面积的步骤231

9.9.3按发热条件选择导线和电缆截面积231

9.9.4按允许电压损耗选择导线和电缆截面积232

9.9.5按经济电流密度选择导线和电缆截面积234

9.9.6按机械强度校验导线和电缆截面积235

9.10中性线截面积的选择要求236

9.11保护线截面积的选择要求236

9.11.1保护线与相线同材料时保护线的最小截面积236

9.11.2关于保护线的有关规定237

9.11.3总等电位联结用保护联结线的截面积237

9.12互感器237

9.12.1电压互感器237

9.12.2电流互感器242

9.13继电保护247

9.13.1继电保护的基本要求247

9.13.2继电保护原理247

9.13.3继电保护的基本类型248

9.13.4常用继电保护的原理及特点249

9.13.5部分保护类型整定值的计算251

9.13.6低压配电系统的接地保护254

9.14照明255

9.14.1照明技术的基本物理量255

9.14.2常用光源的主要特性256

9.14.3照明器具的文字标注257

9.14.4一般照明灯具的悬挂高度259

9.14.5照明供电260

9.14.6照明电路电流的计算261

9.14.7照明供电系统导线截面积的选择263

第10章模拟电路265

10.1基本知识265

10.1.1名词解释265

10.1.2半导体的导电特性及其应用266

10.1.3PN结的基本概念267

10.1.4PN结的单向导电性267

10.2半导体器件268

10.2.1二极管268

10.2.2晶体管276

10.2.3场效应晶体管287

10.2.4晶闸管293

10.3基本放大电路296

10.3.1基本放大电路的分类296

10.3.2共射极放大电路297

10.3.3共射极分压式偏置放大电路300

10.3.4共集电极放大电路304

10.3.5共基极放大电路  306

10.3.6三种组态放大电路的比较309

10.4多级放大电路311

10.4.1级间耦合方式311

10.4.2静态参数的计算公式313

10.4.3动态参数的计算公式313

10.4.4计算实例314

10.5功率放大器317

10.5.1功率放大器的分类317

10.5.2功率放大器的工作状态图317

10.5.3OTL、OCL电路318

10.6放大电路中的反馈319

10.6.1反馈的分类319

10.6.2反馈类型的判断320

10.6.3负反馈放大器的四种基本类型324

10.6.4负反馈对放大器性能的影响325

10.7正弦波振荡电路326

10.7.1振荡电路的要求326

10.7.2振荡电路的组成326

10.7.3正弦波振荡器依据选频网络的分类327

10.7.4三种振荡电路327

10.8集成运算放大电路330

10.8.1差动放大电路330

10.8.2三种差动放大电路的输入信号330

10.8.3差动放大电路四种输入/输出方式的比较331

10.8.4具有恒流源的差动放大电路333

10.8.5理想集成运算放大电路333

10.8.6集成运算放大电路中四种负反馈组态的比较334

10.8.7比例运算放大电路335

10.8.8积分和微分运算放大电路343

10.8.9电压比较器343

10.8.10集成运放使用须知347

10.9整流电路349

10.9.1整流电路的分类349

10.9.2单相整流电路349

10.9.3三相整流电路354

10.9.4计算实例355

10.9.5晶闸管整流电路359

10.10滤波电路375

10.10.1电容滤波电路375

10.10.2电感滤波电路376

10.10.3复式滤波电路377

10.10.4常用滤波电路的比较377

10.10.5计算实例378

10.11稳压电路380

10.11.1简单稳压电路380

10.11.2晶体管串联稳压电路380

10.11.3集成稳压器381

10.11.4开关型稳压电源384

10.11.5计算实例385

第11章数字电路387

11.1逻辑代数387

11.1.1名词解释387

11.1.2数字电路的分类387

11.1.3数制的转换方法388

11.1.4数制对照表389

11.1.5常用BCD码389

11.1.6逻辑代数的基本公式和基本定律389

11.1.7逻辑函数的表示方法390

11.2逻辑门电路391

11.2.1逻辑门电路的类型及特点391

11.2.2基本逻辑门电路391

11.2.3逻辑符号的等效变换393

11.2.4复合逻辑门电路393

11.2.5逻辑门电路波形分析举例396

11.2.6集成逻辑门电路398

11.3组合逻辑电路409

11.3.1组合逻辑电路的分析409

11.3.2组合逻辑电路的设计411

11.3.3编码器414

11.3.4译码器416

11.3.5四选一多路开关418

11.3.61路4路分配器418

11.3.7加法器419

11.4时序逻辑电路421

11.4.1时序逻辑电路概述421

11.4.2触发器423

11.4.3寄存器433

11.4.4计数器438

11.5脉冲波形发生器447

11.5.1单稳态触发器449

11.5.2施密特触发器455

11.5.3多谐振荡器459

11.5.4555定时器462

11.6AD和DA转换468

11.6.1AD转换器468

11.6.2DA转换器473

第12章电工仪表477

12.1基本概念477

12.2测量误差477

12.2.1测量误差的形式477

12.2.2误差的表示方法478

12.2.3仪表准确度478

12.2.4计算实例478

12.3电工模拟指示仪表的分类479

12.4电工模拟指示仪表的型号480

12.4.1安装式仪表的型号480

12.4.2便携式仪表的型号482

12.4.3电能表的型号482

12.4.4型号举例483

12.5电工模拟指示仪表的表盘标志483

12.6常用电工模拟指示仪表的工作原理485

12.6.1基本原理485

12.6.2磁电系仪表的工作原理485

12.6.3电磁系仪表的工作原理485

12.6.4电动系仪表的工作原理486

12.6.5感应系电能表的工作原理487

12.7常用电工仪表487

12.7.1电流表487

12.7.2电压表489

12.7.3钳形电流表490

12.7.4指针式万用表491

12.7.5比率型磁电系绝缘电阻表493

12.7.6接地电阻测量仪495

12.7.7直流惠斯顿电桥497

12.7.8直流开尔文电桥499

12.7.9直流电位差计500

12.7.10电动系功率表503

12.7.11比率型电动系三相功率因数表510

12.7.12感应系电能表512

第13章电工常用材料519

13.1常用金属材料的电阻率与温度系数519

13.2常用金属材料的电导率520

13.3常见介质的相对介电常数520

13.4常见介质的相对磁导率521

13.5常用金属不同温度的比热容522

13.6常用绝缘材料的电阻率523

13.7部分线料的线号与截面积之间的对应关系524

13.8电缆型号含义速查表524

13.9国产常用电缆长期允许工作温度速查表525

13.10国产常用漆包线速查表525

13.11绝缘材料耐热等级速查表529

第14章安全用电530

14.1电气安全工作制度530

14.1.1电气安全管理制度530

14.1.2电气安全用具531

14.1.3电气安全组织措施538

14.1.4电气安全技术措施540

14.2安全电压545

14.3安全色标545

14.4电气安全防护技术545

14.4.1安全距离545

14.4.2绝缘防护548

14.4.3保护接地549

14.5接地电阻值的计算557

14.5.1接地体电阻值557

14.5.2电力线路及电力设备的接地电阻557

14.5.3有避雷线的架空线路杆塔的接地电阻559

14.5.4最大允许接地电阻559

14.6防雷559

14.6.1常用防雷装置559

14.6.2避雷针的选择560

14.7泄漏电流保护器561

14.7.1泄漏电流保护器的原理561

14.7.2漏电动作电流的选择563

14.7.3泄漏电流保护器的选择563

14.7.4泄漏电流保护器的接线564

14.8临时用电566

14.8.1常用术语与代号566

14.8.2临时用电系统的配置567

14.8.3剩余电流断路器的选择性567

14.8.4配电箱、开关箱中导线间距的规定567

14.8.5负荷计算568

14.8.6变压器容量的选择568

附录569

附录A电工常用基本文字符号速查表569

附录B电工常用辅助文字符号速查表575

附录C电力图中回路编号速查表577

附录D电力图中电缆数字标号组速查表579

附录E标示牌样式580

参考文献

作者简介

《电工速查速算手册》是根据电工实际工作需要编写的，采用大量的图表讲解电工常用的知识，便于工作中速查速算。书中不仅对电工专业的基础理论进行了高度概括，还总结归纳了在实际工作中积累的经验公式，并以“★”符号标注在知识点之后，以飨读者。书中还在每个知识点后配备了多道例题，以期帮助读者熟练掌握电工计算方法。本书共分十四章，包括直流电路、交流电路、电场与磁场、高低压电器、可编程序控制器、电动机、变压器、变配电系统、模拟电路、数字电路、电工仪表、电工常用材料、安全用电等内容。

《电工速查速算手册》适合于电工在日常工作中使用，也可供电气工程人员查阅参考，亦可作为中职、高职电类相关专业或维修电工职业培训的教学参考书。

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