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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Rosenberg, Paul

出品人:

頁數:432

译者:

出版時間:2004-4

價格:253.00元

裝幀:Pap

isbn號碼:9780764542008

叢書系列:

圖書標籤:

• 電氣工程
• 電力係統
• 電工培訓
• 學徒
• 職業教育
• 電路
• 電氣安裝
• 電氣理論
• 電綫規程
• 故障排除

電氣工程與實踐：從基礎到精通 一部全麵涵蓋現代電氣係統設計、安裝、維護與故障排除的權威指南 本書旨在為電氣行業的從業者——無論是初入職場的學徒，還是經驗豐富的電工、技術人員乃至項目經理——提供一個係統、深入且高度實用的知識框架。本書摒棄瞭理論的空泛，專注於電氣工程在實際工作場景中的應用，確保讀者能夠掌握在新標準、新技術環境下高效、安全地完成各項任務所需的核心技能。 --- 第一部分：電氣基礎與安全規範的基石 本部分是構建紮實電氣知識體係的起點，強調安全操作規程和對基礎物理原理的深刻理解，這是所有電氣工作的前提。 第一章：電氣理論核心迴顧與深入 深入探討電流、電壓、電阻、功率、電容和電感的基本概念。超越簡單的歐姆定律，解析交流（AC）與直流（DC）係統的本質區彆，重點講解相量圖在理解交流電路中的重要性，包括RLC串聯與並聯電路的阻抗計算、功率因數（Power Factor）的測量、校正及其對係統效率的影響。講解變壓器的原理、分類、連接方式（星形、三角形）及其在三相係統中的應用。 第二章：國傢電氣規範（NEC）與職業安全標準 詳細解讀最新的國傢電氣規範（NEC）中的關鍵章節，重點關注接地（Grounding）與搭接（Bonding）的復雜要求，這是確保設備和人員安全的關鍵。剖析防電擊保護機製，包括斷路器、熔斷器、剩餘電流裝置（RCD/GFCI/AFCI）的工作原理、選擇與正確安裝。闡述工作場所的電氣安全程序（如鎖定/掛牌 LOTO），風險評估方法以及如何解讀安全數據錶（SDS）。 第三章：導綫、絕緣材料與布綫係統 係統介紹不同類型導體（銅、鋁）的特性、規格（AWG/MCM）及其載流量（Ampacity）的確定。深入研究各種絕緣材料（如THHN, XHHW, RHH）的耐溫等級、環境適應性及應用限製。詳細講解導管（Conduit）係統——剛性金屬導管（RMC）、柔性金屬導管（FMC）、PVC導管的彎麯技巧、穿綫方法以及如何根據 NEC 規定確定最小彎麯半徑和導管填充率。 --- 第二部分：配電與保護係統設計與實施 本部分聚焦於中低壓配電係統的設計、組件選擇與實際安裝，這是所有建築和工業設施的“生命綫”。 第四章：開關設備與保護裝置的選型 全麵介紹低壓開關設備，包括隔離開關（Disconnects）、熔斷器式開關和斷路器（包括MCCB和ACB）的結構、額定容量、短路中斷能力（SCCR）及其選擇依據。重點講解熱磁脫扣器的工作原理，以及如何根據負載特性和保護區域協調斷路器和熔斷器的保護麯綫。 第五章：變壓器應用與三相係統保護 深入探討乾式與油浸式變壓器的安裝要求、通風要求、噪音控製和維護檢查點。詳細解析三相電源的矢量分組、相序確定及在不同負載下的電流分配。講解三相電路中的過流、接地故障、零序電流保護的原理及在繼電器保護中的實現。 第六章：控製電路與電機驅動係統 這是工業電氣實踐的核心。詳細剖析接觸器（Contactor）、繼電器（Relay）和時間延遲繼電器的結構與應用。係統講解標準起動器電路：直接啓動（DOL）、星三角啓動、自耦減壓啓動的接綫圖、工作流程及故障診斷。深入探討變頻驅動器（VFD）的基本原理、控製模式（V/f控製、矢量控製）及其在節能和精確速度控製中的應用，包括VFD的輸入/輸齣側的濾波和接地要求。 --- 第三部分：建築與專用電氣係統 本部分涵蓋瞭現代建築中常見的特定電氣應用，要求更高的集成度和可靠性。 第七章：照明係統設計與能效優化 介紹傳統光源（熒光燈、高強度放電燈）與現代LED光源的比較，重點分析光效（Lumens/Watt）、顯色指數（CRI）及色溫（CCT）。詳細講解照度計算方法（分區法、逐點計算法），室內外照明控製策略（日光感應、占用感應、時間調度）。探討智能照明係統（如DALI, 0-10V調光）的接口與布綫規範。 第八章：應急、備用電源與不間斷電源（UPS） 解析應急照明、消防係統電源的供電等級與切換時間要求。詳細介紹發電機組的選型原則（負載匹配、電壓調節、頻率穩定）、自動轉換開關（ATS）的工作邏輯及其與控製係統的集成。深入分析在綫式、離綫式和在綫互動式UPS係統的拓撲結構、電池組的維護、容量計算及其在關鍵數據中心的應用規範。 第九章：樓宇自動化與弱電集成基礎 介紹低壓控製係統（如HVAC控製、BAS係統）與主電源係統的接口規範。涵蓋數據網絡布綫標準（如TIA/EIA-568）與電力布綫的分離要求。講解屏蔽與非屏蔽雙絞綫在抗乾擾環境中的應用，以及如何為傳感器、執行器和控製麵闆提供可靠的隔離電源。 --- 第四部分：故障排除、測試與維護實踐 本部分是實踐經驗的結晶，指導讀者如何係統地診斷和解決實際運行中齣現的復雜電氣問題。 第十章：電氣測試設備的使用與校準 全麵介紹常用測試儀器的高級應用：萬用錶（True-RMS的應用）、鉗形電流錶、絕緣電阻測試儀（Megohmmeter）的正確操作步驟和標準測試電壓選擇。深入講解迴路阻抗測試儀在確定保護裝置動作時間中的作用，以及電能質量分析儀（Power Quality Analyzer）如何定位諧波失真、電壓驟降和浪湧問題。 第十一章：係統性故障診斷方法 傳授結構化的故障排除流程，如“從源頭到負載”的邏輯檢查法。針對電機故障（過熱、無法啓動、轉速不穩）提供詳細的診斷樹。講解如何通過電壓、電流、電阻和波形分析來區分電氣故障、機械故障和控製元件故障。特彆關注三相不平衡的電氣特徵及其對電機壽命的影響。 第十二章：熱成像技術在預防性維護中的應用 介紹紅外熱像儀在電氣係統中的應用原理，識彆“熱點”的物理意義（高接觸電阻、過載、諧波效應）。指導用戶如何設定閤理的溫度閾值，解讀熱像圖，並根據熱像數據製定精確的維護計劃，從而實現從“反應式維護”到“預測性維護”的轉變。 --- 本書特點總結： 實踐驅動的案例分析： 每個章節均包含真實的工程問題和解決方案。 標準接軌： 內容緊密圍繞最新的國際與國傢級電氣規範（如NEC、IEC標準）的要求。 跨領域整閤： 融閤瞭電力、控製、照明和能源管理等多個關鍵領域的技術要求。 麵嚮職業發展： 結構設計旨在幫助讀者平穩過渡到更高難度的項目管理和係統集成工作。

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這本書的封麵設計得相當樸實，乍一看，還以為是本上世紀八十年代的技術手冊。油墨的質感和排版風格都透著一股陳舊的學院派氣息，沒有如今市麵上那些花裏鬍哨的色彩和動感的插圖。我拿到它的時候，首先感受到的是它厚重的分量，這至少說明內容是紮實的，而不是那種輕飄飄的入門讀物。內頁的紙張偏黃，帶著一股淡淡的油墨味，這反倒增添瞭一種“老派匠人”的感覺。書脊的裝訂看起來很結實，一看就知道是打算讓你在工作颱、工具箱旁邊翻閱無數次，經得起磨損的。整體視覺體驗就是：功能至上，美觀靠後。如果你期待的是一本設計精美的、適閤在咖啡館裏閱讀的“電氣入門讀物”，那這本書可能不太對你的胃口。它更像是一個導師，沉默地、不加修飾地擺在那裏，等待著真正需要它的人。我特彆留意瞭目錄的編排，那種嚴謹的、層層遞進的結構，一下子就讓人明白，這不是一本隨便翻翻就能掌握的資料，它要求你從頭到尾、按部就班地學習，就像在遵守某種行業契約一樣。這種毫不妥協的專業性，是它最顯著的“外錶特徵”瞭。

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這本書的語言風格，說實話，初讀起來有些令人沮喪。它充滿瞭精確但又拗口的專業術語，似乎每一句話都是從一個工程師的備忘錄裏直接摘錄齣來的。沒有那些鼓勵性的、風趣的段落來調劑枯燥的內容。例如，在講解接地電阻測量方法時，作者使用瞭非常正式的、近乎法律文本般的措辭來描述不同土壤介質下的電位梯度，沒有使用任何比喻來簡化理解。這使得初學者很容易在第一章就望而卻步，感覺自己像是在啃一塊沒有調味的硬骨頭。然而，如果你堅持下來，你會發現這種“冷酷”恰恰是它的優點。因為它假設讀者具備一定的基礎知識，或者說，它願意花費時間和精力去“培養”讀者達到那種理解水平。它不是在遷就讀者，而是在提升讀者的門檻。我發現，當我不得不去查閱書中引用的那些標準規範時，我對電工學這門學科的敬畏感又加深瞭一層。這本教材，與其說是一本書，不如說是一份嚴格的考核標準，它拒絕一切捷徑和花招，隻認可邏輯和實踐的磨礪。

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我打開這本書，試圖尋找一些關於現代智能傢居布綫或是物聯網接口的描述，結果發現，它對交流電機的剖析，比我預想的要深入得多。它不是簡單地告訴你“如何連接”，而是花瞭大量的篇幅去解釋那些綫圈、定子、轉子的物理原理，甚至涉及到磁場的數學模型。我記得有一章專門討論瞭三相異步電動機的啓動轉矩與負載特性的關係，裏麵的公式推導非常詳盡，幾乎沒有跳躍步驟，每一個變量的引入都有清晰的物理意義解釋。對於一個習慣瞭現在網絡上那種“三步搞定”教程的人來說，這種深度無疑是令人震撼的。它迫使你必須放慢速度，手裏最好還得備著計算器和草稿紙。更讓我印象深刻的是，書中對安全規範的強調，那種語氣不是警告，更像是一種近乎宗教般的虔誠。它不是在談論“避免觸電”，而是在探討“電力係統的完整性與生命體的不可分割性”。這種對基礎物理和行業精神的堅守，讓這本書立刻脫離瞭普通的操作手冊範疇，上升到瞭工藝美術的高度。它不是教你乾活，它是在教你理解“為什麼這麼乾”。

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我注意到書中在配圖的選擇上也是極簡主義的典範。那些電路圖，全都是清晰的、標準的單綫圖或係統圖，沒有使用任何三維透視圖或者彩色的功能區分。一切都是黑白分明的綫條和符號構成的邏輯網絡。我特彆喜歡它對老式斷路器和繼電器內部結構的工作原理圖的繪製，那些復雜的機械聯動關係被分解得異常清晰，那種機械美感遠勝於現代的、完全封閉的集成模塊。這本書似乎更看重“可拆解性”和“可維修性”。它告訴你，一個閤格的電工，不僅要知道如何接綫，更要知道在故障發生時，如何通過觀察部件的物理狀態來反推電路的邏輯錯誤。比如，書中對變壓器繞組故障的描述，不光提到瞭阻抗變化，還詳細描述瞭在實際檢修中可能齣現的絕緣焦化氣味和局部過熱的物理跡象。這種將理論知識與現場經驗無縫結閤的敘述方式，讓這本書成為瞭一個強大的“故障排除模擬器”，盡管它沒有一頁是專門講“故障排除技巧”的。

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這本書給我的最大感覺是“經久不衰的價值”。我對比瞭最近五年齣版的幾本流行的電氣入門教材，它們在講解某些新興技術時顯得倉促且缺乏深度，很多內容僅僅停留在概念介紹層麵。而這本教材，盡管它可能沒有涵蓋最新的LED驅動電路的PWM調光細節，但它對電能傳輸、功率因數校正以及交流電路基本原理的闡述，無論技術如何迭代，其底層物理規律都是永恒不變的。它構建瞭一個極其堅固的理論地基，使得讀者在學習任何新技術時，都能迅速地將其置於正確的物理框架之下進行分析。我甚至開始思考，如果我能徹底掌握書中的核心概念，那麼未來齣現任何全新的電氣設備，我都能依靠這本書提供的思維模式，快速掌握其工作原理。這本書不是快餐式的知識，它是一種需要時間沉澱的“內功心法”，它需要的不是一時的熱情，而是對這門手藝長期的、嚴肅的承諾。這讓它在充斥著“快速緻富”般技術指南的市場中，顯得尤為珍貴。

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