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出版者:

作者:Mercer, Bob

出品人:

页数:128

译者:

出版时间:2001-1

价格:$ 51.92

装帧:

isbn号码:9780750631402

丛书系列:

图书标签:

• 工业控制
• 电气布线
• 电气工程
• PLC
• 自动化
• 电机控制
• 传感器
• 继电器
• 配电盘
• 电气安全

《现代电气系统设计与维护手册》 第一部分：基础理论与标准规范 第一章：电气工程基础原理回顾 本章旨在为读者提供现代电气系统设计与实施所需的核心理论基础。内容涵盖直流与交流电路分析的最新进展，重点讨论非线性负载对谐波的影响及抑制方法。详细阐述了电磁感应定律在变压器和电感器设计中的实际应用，并引入了现代电力电子学中开关电源拓扑结构的基本原理。特别关注了电能质量（Power Quality, PQ）的量化指标，包括电压暂降、瞬变和持续过电压的测量与标准（如IEC 61000系列）。对接地系统的设计进行了深入探讨，区分了工作接地、保护接地和防雷接地的不同要求和实现技术，并结合最新的国家和国际标准（如IEEE Std 1100）提出了优化接地电阻的实践策略。 第二章：电气设计规范与安全标准 本章聚焦于确保电气安装安全与合规性的法律和技术框架。我们将全面解析现行国家电气安装规范（如中国的GB 50052、GB 50054及国际上的NEC、IEC 60364）的关键修订点，并将其与旧版标准进行对比分析，帮助工程师平稳过渡。安全部分着重于人身保护措施，深入探讨剩余电流保护装置（RCD/RCBO）的选择性配合、漏电保护的敏感度等级（Type A, AC, B, F），以及双重绝缘与加强绝缘的构造要求。防火与防爆规范的章节详细阐述了危险区域的划分（Zone 0, 1, 2, 20, 21, 22）及其相应的电气设备选型要求（Ex d, Ex e, Ex i等）。 第二章附录：材料科学在电气工程中的应用 探讨了导线与电缆材料的最新发展，包括高导电性合金的性能优势、耐火电缆的芯体材料选择（如硅橡胶、云母带），以及绝缘材料的介电性能随温度和湿度的变化规律。 第二部分：配电系统设计与优化 第三章：低压配电系统设计 本章系统地指导低压（LV）配电系统的规划与设计。从负荷预测、电压降计算到短路电流计算，提供了基于工程软件（如ETAP或DigSilent PowerFactory的简化模型）的实操流程。详细论述了低压配电网络的结构选择，对比了径向供电、环形供电和自愈式网络（Self-Healing Network）的优缺点。重点分析了断路器（MCCB/ACB）的选择标准，包括开断容量（Icu/Ics）、瞬时脱扣整定与电磁脱扣的协调。 第四章：高压与中压系统继电保护 本章是针对变电站和大型工业设施的专业指导。内容涵盖了不同类型继电器的原理（电流、电压、阻抗、频率），特别是微机保护装置（Microprocessor-based Relays）的编程、测试与调试。详细解析了输电线路的纵向差动保护、主变压器的瓦斯保护与比率差动保护的定值计算，并强调了保护的可靠性与速动性的平衡。针对配电网的接地系统，介绍了中性点接地方式（TN-C-S, TT, IT系统）对保护配置的决定性影响。 第五章：电能质量管理与谐波治理 现代工业负载产生的谐波是配电系统的一大挑战。本章深入分析了变频驱动器（VFD）和不间断电源（UPS）产生的电流谐波特性，并采用傅里叶级数展开的方法计算了总谐波畸变率（THDi）和电压谐波畸变率（THDv）。治理技术部分，详细比较了被动滤波（如LC滤波器）、有源电力滤波器（APF）和混合型滤波器的成本效益与适用场景，并提供了滤波器的设计和投切策略。 第三部分：电缆系统与布线工程 第六章：电缆选型、敷设与终端处理 本章聚焦于电气布线的物理实现。内容涵盖了电力电缆、控制电缆和数据电缆的绝缘耐压等级、载流量计算（考虑环境温度、多根并敷的捆束系数）。详细介绍了电缆的敷设方式（直埋、桥架、管道）对电缆寿命和安全的影响。重点讲解了电缆终端（冷缩型、热缩型）的正确安装流程，特别是高压电缆的三层半屏蔽剥离技术，以避免局部电场集中导致击穿。 第七章：导管与桥架系统的机械设计 本章侧重于结构支撑系统的工程设计。讨论了不同类型的电缆桥架（槽式、网格式、梯级式）的承载能力计算，以及它们在防火分区和防电磁干扰（EMI）方面的要求。导管系统的选择标准（刚性、柔性）和弯曲半径的计算被详细阐述，以确保导线易于穿敷且不被过度挤压。 第四部分：系统维护与故障诊断 第八章：预防性维护与状态监测 有效的维护是保障系统长期可靠运行的关键。本章介绍了预防性维护（PM）的周期规划，包括定期红外热成像检测（识别连接松动和过载点）、绝缘电阻测试（摇表操作规范与合格标准）、以及局部放电（PD）检测技术在绝缘状态评估中的应用。 第九章：电气故障的分析与排除 本章提供了面对现场突发故障的系统化诊断流程。针对常见的故障类型——短路、接地故障、过载跳闸，指导工程师如何利用万用表、钳形电流表和回路阻抗测试仪，快速定位故障点。着重介绍了断路器试验台在现场调试中的应用，以验证脱扣时间与动作电流是否符合设计要求。 第十章：自动化与过程控制的电气接口 虽然本书并非专注于控制理论，但本章将讨论电气系统如何支撑现代自动化流程。内容包括传感器和执行器（如阀门、电机）的信号调理、I/O模块的接地隔离、以及工业现场总线（如Profibus DP/PA, Foundation Fieldbus）的电气层兼容性要求，确保控制信号的完整性。 总结： 本书旨在为电气工程师、维护技术人员和高级技工提供一个全面、深入且注重实践的参考指南，覆盖从核心理论到复杂系统维护的全部工程实践环节，完全基于公认的工程标准和最新的技术实践进行撰写。

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初次接触这类专业书籍，我通常会对内容的深度和广度有所期待，但这本书给我的感觉，更像是一本专注于“特定领域精通”的工具书，而不是一本包罗万象的百科全书。它似乎将大部分篇幅倾注在了对那些最常见、最容易出错的工业现场接线场景的深度挖掘上，比如传感器信号的抗干扰处理、继电器和接触器的逻辑联锁设置，以及PLC输入输出模块的隔离措施。然而，对于一些更前沿的、例如基于以太网/IP或Profinet总线的分布式I/O架构的接线规范，或是涉及到功能安全（SIL等级）的专用接线要求，它就显得有些力不从心了。你可以明显感觉到，作者的经验更多地集中在传统的硬接线控制系统，对于现代基于现场总线的集成控制网络，其深度讨论明显不足。这并非是说它不好，而是读者在购买时需要明确自己的需求：如果你主要负责维护老式的继电器逻辑或早期的PLC系统，这本书的价值无可替代；但如果你正在进行全新的、高度数字化的工厂自动化项目设计，你可能需要搭配其他专注于网络通信和软件配置的书籍来补充知识空白。这本书的风格非常务实，但这种务实也带来了一定的局限性，它“教你如何做好手头的工作”，但“不一定能教你如何站在行业前沿”。

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从一个资深技术人员的角度来看，这本书的最大贡献在于它提供了一个统一的、跨国界的接线语言参考框架。虽然全球电气标准体系复杂多样，但工业控制的核心逻辑是相通的。这本书巧妙地在不陷入特定国家标准冗余细节的同时，抓住了那些最核心、最通用的接线惯例。例如，对于直流电源和交流电源的接地（Earthing）要求，它给出了一个非常清晰的层级划分，这在很多跨国项目团队中是解决分歧的关键。它没有陷入ISO、IEC或NEMA标准的冗长引用，而是直接给出了在实际操作中如何安全、有效地隔离不同电位的设备的方法。这本书更像是一本“行业经验的结晶”，它把过去数十年间工程师们在无数次故障排查中总结出的最佳实践，提炼成了可以直接应用的步骤和图示。我发现，即使是像选择端子排的类型、计算导线压接的松紧度这些看似微不足道的细节，书中都有独到的见解。它不是一本让你学习基础电工原理的书，而是为你提供了一个从“懂得原理”到“成为专家”之间的那段关键的桥梁。

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这本书的排版和图示质量，是另一个值得深入探讨的方面。在许多技术手册中，由于成本或设计限制，电路图往往是模糊不清的，或者关键的导线颜色被简化成了单一的黑色线条。然而，这本《Newnes Industrial Control Wiring Guide》在这一点上展现了极高的专业水准。它采用了高质量的彩色印刷，对于不同电压等级的导线，使用了业界公认的规范颜色进行区分，这一点在处理高压与低压控制信号交叉时，是至关重要的安全保障。更令人称道的是，书中对控制柜内部的布局设计也给出了详尽的建议。它不仅仅告诉你哪里该接线，还告诉你导线应该如何束扎、如何走线才能满足电磁兼容性（EMC）的要求，以及如何预留未来的扩展空间。这种对“工艺美学”的关注，虽然不直接影响设备的即时运行，但对于长期设备的可靠性和可维护性起着决定性的作用。可以说，这本书在教你“连线”的同时，也在默默地向你灌输一种严谨的“控制柜建造哲学”。

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阅读这本书的过程，与其说是学习知识，不如说是一场“纠错实践”的预演。它的结构安排非常巧妙，大量使用了“错误示范与正确做法对比”的章节布局。例如，在讨论电磁阀的驱动电路时，书中会专门用一章来分析常见的“线圈过压保护失效”案例，展示了不安装保护二极管或瞬态抑制器时，电压尖峰如何瞬间击穿驱动晶体管，然后紧接着给出几种不同的抑制方案及其优缺点。这种“先展示问题，再提供解决方案”的叙事方式，极大地增强了读者的危机意识和对细节的关注度。我个人觉得，对于一个渴望成为独立维护工程师的人来说，比知道“应该怎么做”更重要的是知道“不该怎么做”，而这本书在这方面做得极为出色。它的文字简洁到近乎冷酷，没有一句废话，所有的篇幅都用来解析电路图和接线点的电位关系。如果你期望从中找到关于控制理论基础或者电气工程美学的探讨，那你注定会失望。它就是一本纯粹的、面向操作层面的“实战指南”，工具性极强，如同你的工具箱里那把永远不会生锈的螺丝刀。

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这本号称“工业控制接线指南”的书籍，从我翻阅的第一页起，就给我一种扑面而来的实战感。它似乎完全没有那些冗长乏味的理论铺垫，而是直接切入核心——那些在工厂车间里真真切切会遇到的接线难题。书中对于不同类型控制回路的讲解，简直就像一位经验老到的电工师傅，手把手地带着你拆解每一个节点。比如，对于三相异步电机启动器的接线图示，它不是简单地画出符号，而是会细致到告诉你，为什么在这个特定的应用场景下，必须选择这种保护级别，以及导线的颜色规范是如何影响后续维护人员的判断。我尤其欣赏它对老旧设备升级改造的案例分析，这在很多理论教材中是看不到的，毕竟理论都是基于最新标准的，但现实世界里，你总会遇到那些“祖传”的设备。这本书的价值就在于，它提供了一种跨越年代的实操思维，让你在面对非标准化的老旧控制柜时，也能迅速定位问题、安全地进行操作。它的配图清晰度极高，很多复杂的多层接线排，在书中都能看得一清二楚，这对于需要依靠视觉辅助来确认布线的初学者来说，简直是福音。我敢说，这本书与其说是本“指南”，不如说是一本“现场问题速查手册”。

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