電氣工程師自學速成 進階篇

段荣霞

电气工程师。大学教师，讲授多门课程，现讲授选修课《嵌入式系统的应用》。发表教学论文和科研论文多篇，参编教材多部。

李楠

从事大学教学工作12年，主要研究方向为电子信息技术与应用。主讲课程6门，主编及参编正式出版教材5部，主编专著1部，获教学成果奖5项，共发表论文20余篇。

目錄

第 1章　常用電動工具 1

1.1 電動螺絲刀 1

1.1.1　電動螺絲刀的外形及其組成 1

1.1.2　電動螺絲刀的使用方法 2

1.1.3　電動螺絲刀的使用註意事項 3

1.2　電動壓線鉗 3

1.2.1　電動壓接鉗的外形及其組成 4

1.2.2　電動壓線鉗的使用方法 5

1.2.3　電動壓線鉗的使用註意事項 6

1.3　電動棘輪電纜剪 6

1.3.1　電動棘輪電纜剪的外形及其組成 7

1.3.2　電動棘輪電纜剪的使用方法 7

1.3.3　電動棘輪電纜剪的使用註意事項 8

1.4　電鑽 8

1.4.1　電鑽的外形及其組成 8

1.4.2　電鑽的使用方法 12

1.4.3　電鑽的使用註意事項 14

1.5　電錘 15

1.5.1　電錘的外形及其組成 15

1.5.2　電錘的使用方法 16

1.5.3　電錘的使用註意事項 18

1.6　雲石切割機 19

1.6.1　雲石切割機的外形及其組成 19

1.6.2　雲石切割機的使用方法 20

1.6.3　雲石切割機的使用註意事項 21

第 2章　常用電子測量儀器的使用 23

2.1 電子測量儀器的基本知識 23

2.1.1　電子測量儀器的分類 23

2.1.2　電子測量儀器與被測電路的連接原則 24

2.1.3　使用電子測量儀器的註意事項 24

2.2　信號發生器 25

2.2.1　信號發生器的分類 25

2.2.2　正弦信號發生器的工作特性 26

2.2.3　信號發生器的一般使用方法 27

2.2.4　信號發生器的選擇原則 28

2.2.5　信號發生器的使用註意事項 29

2.3　直流穩壓電源 29

2.3.1　SS2323直流穩壓電源 29

2.3.2　直流穩壓電源的註意事項 32

2.4　示波器 32

2.4.1　測量方法 35

2.4.2　示波器的使用註意事項 36

2.4.3　示波器選擇的原則 36

2.5　交流毫伏表 37

2.5.1　交流毫伏表的技術性能 37

2.5.2　SM1030交流毫伏表 38

2.5.3　交流毫伏表的使用註意事項 40

第3章　電力系統 41

3.1 電力系統的基本知識 41

3.1.1　電力工業在國民經濟中的地位 41

3.1.2　電力系統的定義 41

3.1.3　電力系統的基本參數 43

3.2　電力系統的組成 44

3.2.1　電力系統的組成 44

3.2.2　電力系統互聯 45

3.2.3　電力系統運行與控制 45

3.2.4　電力系統運行的特點和要求 48

3.2.5　衡量電能質量的指標 50

3.3　電力網的構成 51

3.3.1　電力網的組成 51

3.3.2　電力網的分類 52

3.3.3　電力網的接線方式 54

3.4　電力系統的中性點運行方式 55

3.4.1　中性點的接地方式 55

3.4.2　低壓配電網的運行方式 59

第4章　供配電線路的基本知識 62

4.1 電線電纜的基本知識 62

4.1.1　電線電纜的分類 62

4.1.2　電線電纜的命名 70

4.1.3　電線電纜的選擇 72

4.2　電線電纜的敷設 74

4.2.1　電力電纜的敷設方法 74

4.2.2　配電線路的安裝方法 78

4.3　電線電纜的連接 80

4.3.1　電力電纜的連接 80

4.3.2　電線的連接 82

第5章　電氣線路的敷設 86

5.1 暗裝方式敷設電氣線路 86

5.1.1　電工用材 86

5.1.2　畫線開槽 88

5.1.3　電線管的加工與敷設 93

5.1.4　導線穿管 96

5.2　明裝方式敷設電氣線路 98

5.2.1　線槽布線 99

5.2.2　瓷夾板（瓷瓶）布線 105

5.2.3　護套線布線 106

第6章　電力變壓器 110

6.1 電力變壓器的基本知識 110

6.1.1　電力變壓器的分類和原理 110

6.1.2　電力變壓器的銘牌與技術參數 113

6.1.3　乾式變壓器的結構特點與用途 115

6.1.4　油浸式變壓器的結構特點 116

6.1.5　變壓器的連接組別 118

6.2　變壓器的運行 120

6.2.1　變壓器的安全運行要求 120

6.2.2　變壓器的並列、解列運行 124

6.2.3　變壓器並列運行的條件和用途 125

6.2.4　變壓器並列運行的註意事項 126

6.3　變壓器的日常維護與故障處理 126

6.3.1　變壓器的試驗項目 126

6.3.2　變壓器的日常維護 127

6.3.3　變壓器的常見故障 128

6.3.4　變壓器的故障處理方法 132

第7章　繼電保護和二次迴路 133

7.1 繼電保護的基本知識 133

7.1.1　繼電保護裝置的基本任務 133

7.1.2　繼電保護裝置的工作原理 133

7.2　常用繼電保護裝置 134

7.2.1　電流繼電裝置 135

7.2.2　電壓繼電裝置 136

7.2.3　信號繼電器 137

7.2.4　中間繼電器 140

7.2.5　時間繼電器 142

7.2.6　零序保護裝置 145

7.2.7　瓦斯繼電器 145

7.2.8　差動保護裝置 146

7.2.9　固體繼電器 146

7.3　二次迴路的基本知識 147

7.3.1　二次迴路的概念 147

7.3.2　二次迴路圖的符號 148

7.3.3　二次迴路圖的分類 150

7.3.4　二次迴路圖的識圖方法 153

7.3.5　二次迴路的常見故障 153

第8章　倒閘操作 155

8.1 倒閘操作的基本知識 155

8.1.1　倒閘操作的定義 155

8.1.2　操作票制 156

8.1.3　倒閘操作的一般規定 157

8.1.4　倒閘操作的步驟 158

8.1.5　倒閘操作的註意事項 159

8.2　變配電系統常見的倒閘操作 160

8.2.1　高壓斷路器的操作 160

8.2.2　旁路開關操作 162

8.2.3　隔離開關的操作 164

8.2.4　掛接地線的操作 166

8.2.5　母線的倒閘操作 167

8.2.6　變壓器的倒閘操作 170

8.2.7　電抗器、電容器操作 172

第9章　電工電路的識圖 173

9.1 電工電路的識圖方法和識圖步驟 173

9.1.1　電工電路的識圖基本要求 173

9.1.2　電工電路的識圖方法 174

9.1.3　電工電路的識圖步驟 178

9.2　電工電路的識圖分析 183

9.2.1　高壓供配電電路的識圖分析 183

9.2.2　低壓供配電電路的識圖分析 186

9.2.3　照明控制電路的識圖分析 187

9.2.4　電動機控制電路的識圖分析 190

第 10章　電氣控制設計 193

10.1 電氣控制系統的基本知識 193

10.1.1　電氣控制系統的作用與發展概況 193

10.1.2　電氣控制系統基本知識 195

10.2　電氣控制系統設計的功能與組成 202

10.2.1　電氣控制系統設計的功能 202

10.2.2　電氣控制系統的組成 203

10.3　電氣控制系統設計的內容和步驟 203

10.3.1　電氣控制系統設計的原則 203

10.3.2　電氣控制系統設計的內容 204

10.3.3　電氣控制系統設計的方法與步驟 204

10.4　電氣控制電路設計中的元器件選擇 207

10.4.1　電動機的選擇 207

10.4.2　常用電器的選擇 208

10.5　電氣控制設計案例 213

10.5.1　設計要求 213

10.5.2　設計步驟 213

10.5.3　電氣原理圖 214

第 11章　電氣故障檢測診斷與處理 216

11.1 高壓電器的故障與處理 216

11.1.1　高壓隔離開關的故障及異常處理 216

11.1.2　高壓斷路器的故障及異常處理 219

11.1.3　電壓互感器的故障及異常處理 222

11.2　低壓電器的故障與維修 224

11.2.1　接觸器的常見故障與維修 224

11.2.2　熱繼電器的常見故障與維修 228

11.2.3　中間繼電器的常見故障與維修 230

11.2.4　時間繼電器的常見故障與維修 230

11.3　排除控制迴路電氣故障的常用方法 231

11.3.1　觀察法 231

11.3.2　電阻測試法 232

11.3.3　電壓測試法 232

11.3.4　電流測試法 232

11.3.5　波形測試法 234

第 12章　可編程邏輯控制器（PLC）系統 235

12.1 可編程邏輯控制器的基礎知識 235

12.1.1　可編程邏輯控制器的組成 235

12.1.2　可編程邏輯控制器的工作原理 236

12.1.3　可編程邏輯控制器的軟硬件基礎 237

12.2　可編程邏輯控制系統設計 240

12.2.1　可編程邏輯控制器的指令和編程方法 240

12.2.2　可編程邏輯控制器設計的原則和內容 244

12.2.3　可編程邏輯控制器設計的步驟 244

12.3　可編程邏輯控制器的應用 246

12.3.1　電動機Y- 降壓啟動電路 246

12.3.2　多台電動機順序啟停電路 248

12.3.3　電動機的雙向限位控制電路 250

12.3.4　電動機的正轉控制電路 253

12.3.5　電動機的正反轉控制電路 254

第 13章　變頻器控制電路 257

13.1 變頻器控制電路的特點 257

13.1.1　變頻器的種類 257

13.1.2　變頻器的應用 260

13.1.3　技術優勢 263

13.1.4　通用變頻器的常用功能 265

13.2　變頻器控制電路的組成 268

13.2.1　變頻器的調速原理 268

13.2.2　變頻器控制電路的組成 269

13.3　變頻器控制電路的應用 275

13.3.1　變頻器控制電路在電磁製動

電動機中的應用 275

13.3.2　基於變頻器的電動機點動控制 276

13.3.3　變頻器控制電路在正反轉電機中的典型應用 278