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第1章 概论 1

1.1 电力系统的基本概念 1

1.1.1 发电厂 1

1.1.2 变电所 2

1.1.3 电力网 3

1.2 用户供配电系统 4

1.2.1 小型用户供电系统 4

1.2.2 中型用户供电系统 5

1.2.3 大型企业供电系统 6

1.3 电能质量与电网电压 7

1.3.1 电能质量 7

1.3.2 电网和电力设备的额定电压 9

1.3.3 电压调整 11

1.3.4 电压等级的选择 13

1.4 电源中性点运行方式 14

1.4.1 中性点不接地系统 14

1.4.2 中性点经消弧线圈接地 16

1.4.3 中性点直接接地 18

1.4.4 中性点经低电阻接地 18

1.5 低压配电系统的接地形式 19

1.5.1 TN系统 19

1.5.2 TT系统 20

1.5.3 IT系统 21

思考题与习题 21

第2章 变配电所及其主要设备 23

2.1 用户变配电所 23

2.1.1 变电所的作用与设备类型 23

2.1.2 变电所的设置 24

2.2 电力变压器 26

2.2.1 电力变压器及其分类 26

2.2.2 电力变压器的结构及型号 26

2.2.3 电力变压器的联结组别 28

2.2.4 变电所主变压器台数和容量的选择 29

2.2.5 电力变压器并列运行条件 31

2.3 高压开关设备 31

2.3.1 高压断路器 31

2.3.2 高压熔断器 35

2.3.3 高压隔离开关 38

2.3.4 高压负荷开关 39

2.3.5 高压开关柜 40

2.3.6 高压一次设备的选择与校验 43

2.4 互感器 43

2.4.1 电流互感器 43

2.4.2 电压互感器 47

2.5 电力电容器 50

2.5.1 电力电容器分类和用途 50

2.5.2 电力电容器参数和性能指标 52

2.5.3 并联电力电容器 52

2.5.4 其他电容器 53

2.6 低压开关设备 54

2.6.1 低压断路器 54

2.6.2 低压熔断器 58

2.6.3 低压刀开关和负荷开关 60

2.6.4 低压配电屏和配电箱 61

思考题与习题 63

第3章 电气计算负荷 65

3.1 电力负荷与负荷曲线 65

3.1.1 电力负荷概念 65

3.1.2 负荷分级 65

3.1.3 用电设备工作制 66

3.1.4 设备容量计算 67

3.1.5 负荷曲线及有关物理量 67

3.2 负荷估算 69

3.2.1 年最大负荷和年最大负荷利用小时数 69

3.2.2 单位产品耗电量法 70

3.2.3 负荷密度法 71

3.2.4 形状系数法 71

3.3 负荷计算 72

3.3.1 需要系数法 72

3.3.2 二项式法 76

3.4 无功补偿后的工厂计算负荷 78

思考题与习题 81

第4章 电气主接线 83

4.1 变电所主接线 83

4.1.1 电气主接线及其要求 83

4.1.2 母线制 84

4.1.3 总降压变电所的主接线 85

4.2 10kV变配电所主接线示例 86

4.2.1 电源进线 86

4.2.2 母线 88

4.2.3 高压配电出线 88

4.2.4 低压配电系统 89

4.3 变电所二次接线 89

4.3.1 二次接线的基本概念 89

4.3.2 电气测量仪表及测量回路 90

4.3.3 断路器的操作控制与信号回路 90

4.3.4 操作电源 92

4.4 高低压配电网 95

4.4.1 放射式 95

4.4.2 树干式 95

4.4.3 环式 96

思考题与习题 97

第5章 短路电流计算 99

5.1 概述 99

5.1.1 短路的原因 99

5.1.2 短路的后果 99

5.1.3 短路的类型 100

5.2 无限大容量供电系统短路过程分析 101

5.2.1 无限大容量电源供电系统的概念 101

5.2.2 三相短路等效电路 101

5.2.3 短路过程的简单分析 102

5.2.4 有关短路的物理量 102

5.3 低压配电网中短路电流的计算 103

5.3.1 低压电网短路计算的特点 103

5.3.2 低压配电网中各主要元件的阻抗计算 104

5.3.3 低压配电网的短路电流计算 105

5.3.4 单相短路电流计算 107

5.4 电气设备的选择与校验 108

5.4.1 短路电流的力效应和热效应 108

5.4.2 电气设备的选择和校验 109

思考题与习题 113

第6章 电气照明 114

6.1 照明技术的基本概念 114

6.1.1 光学知识和照明参数 114

6.1.2 光照性能和显色性能 116

6.1.3 照明方式和种类 117

6.2 常用照明光源和灯具 118

6.2.1 常用照明光源 118

6.2.2 各种照明光源的主要技术特性 120

6.2.3 新型照明电光源 121

6.2.4 光源的选择 121

6.2.5 灯具 121

6.3 照度计算 125

6.3.1 照度标准 125

6.3.2 照度计算 126

6.4 照明供电系统 127

6.4.1 照明供电方式 127

6.4.2 照明供电系统图 128

6.4.3 电气照明平面布置 129

6.4.4 照明供电系统的控制保护设备及其选择 130

思考题与习题 131

第7章 电气线路 132

7.1 电气线路结构 132

7.1.1 架空线路 132

7.1.2 电缆线路 134

7.1.3 低压配电线路 137

7.2 电气线路敷设 138

7.2.1 架空线路的敷设 138

7.2.2 电缆的敷设 139

7.2.3 低压配电线路的敷设 142

7.3 导线截面选择 143

7.3.1 导线截面选择要求 143

7.3.2 按发热条件选择导线截面 144

7.3.3 按经济电流密度选择导线截面 146

7.3.4 线路电压损耗的计算 147

7.4 电气线路安装图 149

思考题与习题 153

第8章 电气识图 154

8.1 电气识图要点 154

8.1.1 读图注意要点 154

8.1.2 建筑电气图的特点 154

8.1.3 阅读电气工程图的一般程序 155

8.2 某实验楼照明工程图识读 156

8.2.1 某会议室简单照明案例 156

8.2.2 某实验楼照明工程图的阅读 156

8.2.3 设备布置及负荷分配 157

8.2.4 实验楼照明图工程量分析 161

8.3 某住宅照明工程图识读 163

8.3.1 某住宅照明平面图的基本情况 164

8.3.2 住宅照明平面图配管配线分析 165

8.4 车间动力工程电气平面图识 166

8.4.1 动力工程电气平面图分析 166

8.4.2 支架配线方式 166

8.4.3 车间灯具布置平面 168

8.5 常用符号标注及图例 170

8.5.1 电气设计常用文字符号标注 170

8.5.2 灯具安装方式的标注 172

8.5.3 常用图形符号的文字标注 172

8.5.4 常用电气图例及含义 173

思考题与习题 174

第9章 电气控制 175

9.1 常用低压电器元件 175

9.1.1 低压电器的定义、分类 175

9.1.2 低压电器的基本结构 175

9.1.3 接触器 177

9.1.4 继电器 180

9.1.5 主令电器 183

9.2 交流电动机的基本控制电路 184

9.2.1 三相笼型异步电动机直接启动控制电路 184

9.2.2 三相笼型异步电动机减压启动控制电路 191

9.2.3 三相笼型异步电动机制动控制电路 193

9.3 电气控制线路图的绘制及分析 194

9.3.1 电气原理图的绘制原则 195

9.3.2 电气安装接线图 196

9.3.3 电器元件布置图 196

9.4 电气控制电路分析与设计 197

9.4.1 电气控制电路分析 198

9.4.2 电气控制线路的设计方法 199

思考题与习题 200

第10章 电气防雷减灾 202

10.1 雷电概念 202

10.1.1 雷电过电压形式 202

10.1.2 雷电的形成 202

10.1.3 雷电的有关名词概念 204

10.2 防雷设备 205

10.2.1 接闪器 205

10.2.2 避雷器 209

10.3 供配电系统的防雷 211

10.3.1 架空线的防雷保护 211

10.3.2 变配电所的防雷保护 212

10.4 建筑物防雷 214

10.4.1 建筑物防雷分类及防雷要求 214

10.4.2 建筑物防雷措施 215

思考题与习题 215

第11章 电气安全 217

11.1 电流通过人体的效应 217

11.2 电气的接地 220

11.2.1 接地的有关概念 220

11.2.2 接地装置的测试 222

11.3 设备及装置的电击防护措施 223

11.3.1 用电设备按电击防护方式的分类 224

11.3.2 电气设备外壳防护等级 225

11.3.3 屏护 225

11.3.4 间距 226

11.4 低压系统自身的电击防护性能分析 226

11.4.1 低压系统接地故障 226

11.4.2 TT系统的电击防护分析 227

11.4.3 TN系统的电击防护分析 229

11.4.4 IT系统间接电击防护性能分析 230

11.5 特低电压 233

11.5.1 特低电压分类 233

11.5.2 特低电压的量值 233

11.5.3 特低电压的安全条件 234

思考题与习题 236

第12章 电气制图软件 237

12.1 用户界面 238

12.1.1 屏幕菜单 238

12.1.2 快捷菜单 238

12.1.3 命令行 239

12.1.4 热键 239

12.1.5 快捷工具条 240

12.1.6 在位编辑 240

12.2 平面图 240

12.2.1 设备布置 241

12.2.2 设备编辑 241

12.2.3 导线 243

12.2.4 编辑导线 245

12.2.5 接地防雷 246

12.2.6 变配电室 248

12.3 系统图 249

12.3.1 系统元件 249

12.3.2 强电系统 249

12.3.3 弱电系统 253

12.3.4 消防系统 254

12.3.5 原理图 255

12.4 电气计算 256

12.4.1 照度计算 256

12.4.2 负荷计算（FHJS） 256

12.4.3 线路电压损失计算 258

12.4.4 短路电流计算 258

12.4.5 无功补偿计算 259

12.4.6 年雷击数计算 259

12.4.7 低压短路计算 260

12.4.8 逐点照度计算 260

12.4.9 高压短路电流计算 261

12.5 文字与表格 261

12.5.1 文字相关命令 261

12.5.2 表格的绘制与编辑 264

12.6 文件布图 265

12.6.1 文件接口 265

12.6.2 布图概述 266

12.6.3 布图命令 267

思考题与习题 269

第13章 建筑智能化 271

13.1 智能建筑概念 271

13.1.1 智能建筑的内容 271

13.1.2 智能建筑几个方面的关系 272

13.2 火灾自动报警及消防设备联动控制系统 272

13.2.1 火灾自动报警系统 272

13.2.2 消防设备联动控制系统（见图13-8） 274

13.2.3 火灾事故广播与消防专用电话系统 275

13.2.4 火灾自动报警与消防设备联动控制系统原理 275

13.3 通信及广播系统 277

13.3.1 通信系统 277

13.3.2 广播系统 277

13.4 共用电视天线及安防系统 278

13.4.1 共用电视天线系统（简称CATV系统） 278

13.4.2 安防系统 278

13.4.3 巡更管理系统 279

13.4.4 家庭内综合安防系统 279

13.5 综合布线系统 279

13.5.1 工作区 280

13.5.2 配线子系统 280

13.5.3 干线子系统 281

13.5.4 设备间（电信间） 282

13.5.5 建筑群子系统 283

13.5.6 进线间 284

13.5.7 管理 284

13.6 建筑设备管理系统（BMS） 285

思考题与习题 287

附录A 289

参考文献 307