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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