本書(shū)詳細(xì)介紹了低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備所涉及的理論知識(shí)和工作原理,結(jié)合IEC標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)全面論述了低壓開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法;本書(shū)以ABB公司的現(xiàn)代智能型低壓開(kāi)關(guān)電器為主要元器件,對(duì)低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的主、輔助回路工作原理和應(yīng)用方法進(jìn)行了全面探討;本書(shū)還對(duì)低壓開(kāi)關(guān)柜的現(xiàn)場(chǎng)總線組網(wǎng)技術(shù)、PLC測(cè)控編程技術(shù)和電力監(jiān)控技術(shù)給出了較為詳盡的方案論證和闡述。
適讀人群 :低壓配電行業(yè)的電氣工程人員,各類電氣設(shè)計(jì)工程師,大專院校電氣工程專業(yè)師生
在剛認(rèn)識(shí)Patrick的時(shí)候,Patick曾經(jīng)用名字帕特里克作為編者之一在我社出版了《旺點(diǎn)電氣經(jīng)典BBS匯編》,老一點(diǎn)的網(wǎng)友都知道,帕特里克這個(gè)名字在旺點(diǎn)電氣BBS中可謂響亮。彼時(shí)我還是個(gè)新編輯,責(zé)編了他的《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的原理及其控制技術(shù)》(第1版,2012),這本書(shū)從拿到稿子到成書(shū),大約用了兩年的時(shí)間,期間我與Patrick一條一條核對(duì)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于一些產(chǎn)品的官方數(shù)據(jù)表格的內(nèi)容逐條核實(shí),并且想盡辦法如何排布才能更好地讓讀者理解,畢竟有些廠家的產(chǎn)品說(shuō)明并不完善。一本書(shū),厚厚重重,30個(gè)印張,近80萬(wàn)字,Patrck用了多久才寫(xiě)完,我沒(méi)有問(wèn)過(guò),我只印象深刻地記得,當(dāng)這本書(shū)因?yàn)镚B7251標(biāo)準(zhǔn)的更新到2013版而需要做第2版修訂的時(shí)候,Ptrick花了多大的心血。因?yàn)楫?dāng)時(shí)GB7251-2013的改動(dòng)還是蠻大的,所以書(shū)的內(nèi)容也要做相應(yīng)的修改,但是這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)只更新到了GB7251.1后面的章節(jié)遲遲沒(méi)有進(jìn)展,一方面我迫于出版周期的壓力希望盡早結(jié)束修訂,另一方面又擔(dān)心如果過(guò)于著急,萬(wàn)一等書(shū)出版了,后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)章節(jié)也更新了,那這本書(shū)也就沒(méi)有意義了。Patrick對(duì)此的顧慮甚至比我還大,他擔(dān)心不能及時(shí)給讀者提供新的內(nèi)容,又擔(dān)心如果急于求成,對(duì)不起讀者,期間他多次詢問(wèn)中標(biāo)委標(biāo)準(zhǔn)的更新進(jìn)展,但是也得不到準(zhǔn)確的答復(fù)。直到又過(guò)了好幾個(gè)月,我們推斷標(biāo)準(zhǔn)后續(xù)更新進(jìn)度應(yīng)該會(huì)比較漫長(zhǎng),才決定就依據(jù)現(xiàn)存的GB7251.1和GB7251.12的指導(dǎo)方向來(lái)進(jìn)行修訂,事實(shí)證明,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),直到今天也沒(méi)有再更新過(guò)。
一本書(shū)的新版修訂,原則上必須要有30%的修訂量,但是Patrick交來(lái)本書(shū)第2版稿子之后,修訂的內(nèi)容將近50%,而且沒(méi)有修訂的部分,也包含了大量詳細(xì)的訂正和勘誤:哪里要修改、哪里的內(nèi)容不妥、為什么不妥、那段內(nèi)容要編入另一個(gè)章節(jié),甚至一個(gè)錯(cuò)別字,一個(gè)標(biāo)點(diǎn)都清清楚楚地批注在稿子上。當(dāng)Patrick的稿子擺在我面前,我除了敬佩,真的找不到別的感受。
如今,本書(shū)的第3版終于出版了,作為本書(shū)的責(zé)任編輯,我鄭重向廣大讀者推薦這本在不斷修訂中逐漸向更加完善和易讀的目標(biāo)前進(jìn)的經(jīng)典著作!
-------本書(shū)責(zé)任編輯
第3版前言
本書(shū)的第三版又要出版了。
這本書(shū)得到許多讀者的歡迎。尤其是旺點(diǎn)電氣網(wǎng)和知乎網(wǎng)的網(wǎng)友們,他們和我通過(guò)帖子直接對(duì)話交互,雙方都受益匪淺。
我在知乎網(wǎng)上的網(wǎng)名是PatrickZhang。
正是和讀者有了交互,我才知道讀者在閱讀時(shí)有什么問(wèn)題,讀者對(duì)何種問(wèn)題特別關(guān)注。
第三版以第二版為基礎(chǔ),增加和修改了如下內(nèi)容:
。1)在第三章中增加了有關(guān)額定短時(shí)耐受電流Icw與額定短路接通能力Icm的區(qū)別與聯(lián)系,也即開(kāi)關(guān)電器的動(dòng)熱穩(wěn)定性之間的區(qū)別;
。2)在第三章的經(jīng)驗(yàn)分享與知識(shí)擴(kuò)展中增加了描述開(kāi)關(guān)電器主觸頭與輔助觸頭的區(qū)別與聯(lián)系;
。3)在第四章4.3.2節(jié)饋電回路出口處的電纜壓降和短路電流計(jì)算方法部分,除了原來(lái)的K1000系數(shù)法外,增加了《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四版中給出的計(jì)算電纜壓降的方法。
在和網(wǎng)友們的交互聯(lián)系中,特別是那些剛剛離開(kāi)校園走進(jìn)職場(chǎng)的新人們,我覺(jué)得對(duì)短路電流認(rèn)識(shí)不是很充分。要知道,不管是低壓開(kāi)關(guān)柜也好,低壓電器也好,短路電流的沖擊都是很強(qiáng)烈。當(dāng)然,斷路器能切斷短路電流,可是它需要時(shí)間,于是短路電流就會(huì)流過(guò)低壓開(kāi)關(guān)柜的母線系統(tǒng),并且給沿途經(jīng)過(guò)的其它開(kāi)關(guān)電器也帶來(lái)很大的影響。所以,對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),務(wù)必要弄清有關(guān)短路電流的知識(shí),并且認(rèn)清它對(duì)開(kāi)關(guān)電器和開(kāi)關(guān)柜的沖擊作用。
韓愈在《勸學(xué)詩(shī)》中說(shuō),“讀書(shū)患不多,思義患不明;甲阋巡粚W(xué),既學(xué)患不行”,意思就是擔(dān)心書(shū)讀的不多,擔(dān)心思考道理不明白。擔(dān)心自以為足夠了不再學(xué),擔(dān)心學(xué)了以后又不繼續(xù)。真的很有道理。
因此,讀書(shū)真的就是一件很不容易的事,需要我們堅(jiān)持下去,并持之以恒,才能起到作用。
本書(shū)的第三版在許多表述方面做了修改。和前兩版一樣,對(duì)相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)做了詳盡的釋疑。
作為作者的我,真誠(chéng)地歡迎讀者們繼續(xù)提出寶貴意見(jiàn)和建議,我將在今后的修訂工作中進(jìn)行補(bǔ)充和完善。由于我經(jīng)常會(huì)在知乎網(wǎng)上寫(xiě)作,歡迎網(wǎng)友和知友們和我繼續(xù)交互。
最后,對(duì)于參與本書(shū)編輯、出版工作的朋友們,我表示最誠(chéng)摯的感謝!
張白帆
2017年5月20日
寫(xiě)于廈門
張白帆,電氣工程師,知乎網(wǎng)名Patrick Zhang,曾參與多項(xiàng)國(guó)家重大建設(shè)項(xiàng)目的配電設(shè)計(jì),近年來(lái)在知乎網(wǎng)開(kāi)辦專欄,回答問(wèn)題超過(guò)500個(gè),擁有13萬(wàn)之多關(guān)注者,與2017年被知乎鹽Club推選為榮譽(yù)會(huì)員,主要著作《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的原理及其控制技術(shù)》《老帕講低壓電器技術(shù)》。
第3版前言5
第2版前言6
第1版前言7
第一章低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)
1.1.低壓電器的分類
1.2.低壓開(kāi)關(guān)電器和低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)制造規(guī)程
1.2.1.在國(guó)際電工委員會(huì)IEC出版物中有關(guān)開(kāi)關(guān)電器的標(biāo)準(zhǔn)匯總
1.2.2.常用的低壓電器產(chǎn)品中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照
1.2.3.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)規(guī)程
1.3.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的工作條件和若干主要參數(shù)
1.3.1.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的使用條件
1.3.2.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)
1.4.低壓電網(wǎng)條件
1.4.1.短路及短路過(guò)程,計(jì)算低壓配電網(wǎng)短路電流的方法和實(shí)例
1.4.2.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定性
1.4.3.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的配電方案
1.4.4.主電力變壓器在低壓電網(wǎng)中的使用條件和帶負(fù)荷能力
1.4.5.電網(wǎng)頻率和高次諧波對(duì)低壓電器和成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的影響
1.5.低壓開(kāi)關(guān)電器的通斷任務(wù)和各種不同負(fù)載的通斷條件
1.5.1.低壓開(kāi)關(guān)電器的通斷任務(wù)
1.5.2.三相異步電動(dòng)機(jī)的通斷條件
1.5.3.照明設(shè)備的通斷條件
1.5.4.電熱設(shè)備的通斷條件
1.5.5.電容器的通斷條件
1.5.6.低壓小型變壓器的通斷條件
1.6.低壓配電網(wǎng)的各類接地系統(tǒng)
1.6.1.低壓配電網(wǎng)的系統(tǒng)接地和保護(hù)接地
1.6.2.各類低壓接地系統(tǒng)
1.6.3.接地故障保護(hù)和人體電擊防護(hù)
1.6.4.接地故障電流的測(cè)量方法
1.6.5.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的人身安全防護(hù)措施
1.6.6.在低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中對(duì)中性線的保護(hù)及四極斷路器的應(yīng)用
1.7.過(guò)電壓和低壓配電網(wǎng)的電涌保護(hù)
1.8. 電氣制圖圖符和低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中的電氣標(biāo)識(shí)
1.9.第一章經(jīng)驗(yàn)分享與知識(shí)擴(kuò)展
主題11:由10kV中壓接地故障引起的TN接地系統(tǒng)人身電擊傷害事故和防范1
第二章智能化低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的產(chǎn)品及結(jié)構(gòu)
2.1.智能化低壓開(kāi)關(guān)柜概述
2.1.1.智能化低壓開(kāi)關(guān)柜的整體結(jié)構(gòu)
2.1.2.智能化低壓開(kāi)關(guān)柜概述
2.2.ABB的MNS3.0低壓開(kāi)關(guān)柜概述
2.2.1. MNS3.0的特點(diǎn)和一般性技術(shù)數(shù)據(jù)
2.2.2. MNS3.0側(cè)出線開(kāi)關(guān)柜和后出線開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)
2.2.3. MNS3.0低壓開(kāi)關(guān)柜的部件說(shuō)明
2.2.4. MNS輕型低壓開(kāi)關(guān)柜
2.2.5. MNS3.0低壓開(kāi)關(guān)柜的安裝和運(yùn)行條件
2.3.計(jì)算和判斷低壓開(kāi)關(guān)柜是否滿足溫升要求的方法
2.4.低壓開(kāi)關(guān)柜型式試驗(yàn)的內(nèi)容
2.5.第二章經(jīng)驗(yàn)分享與知識(shí)擴(kuò)展
主題21:低壓開(kāi)關(guān)柜主母線的表面鍍錫或者鍍銀是必須的嗎?
主題22:從6kV中壓側(cè)的故障錄波來(lái)看低壓開(kāi)關(guān)柜的事故
主題23:GB7251.1的2013版和2005版的對(duì)比區(qū)別
主題24:關(guān)于低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中塑料件的阻燃特性
第三章低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中常用的主回路元器件
3.1.有關(guān)低壓開(kāi)關(guān)電器的一些基本應(yīng)用知識(shí)
3.1.1.與低壓開(kāi)關(guān)電器相關(guān)的基本概念
3.1.2.低壓開(kāi)關(guān)電器的觸頭滅弧方法和電磁機(jī)構(gòu)
3.1.3.低壓開(kāi)關(guān)電器的主動(dòng)式元件和被動(dòng)式元件
3.2.熔斷器
3.3.隔離開(kāi)關(guān)和開(kāi)關(guān)熔斷器組合
3.3.1.隔離開(kāi)關(guān)概述及選用
3.3.2.開(kāi)關(guān)和熔斷器的組合及選用
3.4.雙電源互投開(kāi)關(guān)ATSE
3.5.?dāng)嗦菲?
3.5.1.?dāng)嗦菲鞲攀?
3.5.2.?dāng)嗦菲鞯闹饕夹g(shù)術(shù)語(yǔ)和參數(shù)設(shè)置方法
3.5.3.ACB框架斷路器——ABB的Emax斷路器
3.5.4.MCCB塑殼斷路器——ABB的Tmax斷路器
3.5.5.MCB微型斷路器
3.5.6.漏電斷路器概述
3.6.交流接觸器和熱繼電器概述
3.6.1.交流接觸器
3.6.2.熱繼電器
3.7.電流互感器
3.8.軟起動(dòng)器
3.9.若干種低壓開(kāi)關(guān)電器的型式試驗(yàn)
3.9.1.?dāng)嗦菲鞫搪方油ê头謹(jǐn)嗄芰π褪皆囼?yàn)
3.9.2.?dāng)嗦菲鞫虝r(shí)耐受電流的型式試驗(yàn)
3.9.3.接觸器過(guò)載耐受能力試驗(yàn)的型式試驗(yàn)
3.9.4.接觸器與執(zhí)行短路保護(hù)的低壓開(kāi)關(guān)電器之間的協(xié)調(diào)配合型式試驗(yàn)
3.10.第三章經(jīng)驗(yàn)分享與知識(shí)擴(kuò)展
主題31:如何選擇隔離變壓器電源側(cè)的斷路器
主題32:開(kāi)關(guān)電器主觸頭與輔助觸頭的異同點(diǎn)
第四章低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備主電路
4.1.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中的進(jìn)線主回路和母聯(lián)主回路304
4.2.雙電源互投主回路
4.3.饋電主回路
4.3.1.饋電斷路器的保護(hù)選擇性
4.3.2.饋電回路出口處的電纜壓降和短路電流計(jì)算方法
4.4.電動(dòng)機(jī)控制主回路
4.4.1.電動(dòng)機(jī)控制主回路
4.4.2.電動(dòng)機(jī)控制主回路元器件之間的協(xié)調(diào)配合
4.5.電容補(bǔ)償主回路
4.5.1.無(wú)功補(bǔ)償方式及確定補(bǔ)償電容的容量
4.5.2.帶電抗的補(bǔ)償電容
4.5.3.在低壓成套開(kāi)關(guān)柜中的電容補(bǔ)償器單元RVC/RVT
4.6.第四章經(jīng)驗(yàn)分享與知識(shí)擴(kuò)展
主題41:選配低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備主回路參數(shù)
第五章設(shè)計(jì)、配置和選用低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的方法
5.1.設(shè)計(jì)低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的一般性原則
5.2.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)范例
5.3.選用低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)需要考慮的問(wèn)題
5.4.第五章經(jīng)驗(yàn)分享與知識(shí)擴(kuò)展
主題51:低壓鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)經(jīng)驗(yàn)公式的討論
第六章低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的輔助回路及控制原理
6.1.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的輔助回路一般性問(wèn)題
6.2.電氣邏輯關(guān)系和布爾邏輯代數(shù)表達(dá)式377
6.3.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備輔助回路中常用的低壓開(kāi)關(guān)電器
6.3.1.ABB標(biāo)準(zhǔn)型接線端子
6.3.2.ABB的CT系列時(shí)間繼電器
6.3.3.ABB的中間繼電器
6.4.ABB的框架斷路器和塑殼斷路器控制回路基本接線圖
6.5.用于低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備備自投控制的可編程控制器PLC概述
6.5.1.ABB的AC500系列PLC概述
6.5.2.IEC61131標(biāo)準(zhǔn)中最常用的PLC圖形化編程語(yǔ)言
6.6.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的控制原理分析
6.6.1.利用分立元件構(gòu)建的兩進(jìn)線單母聯(lián)控制線路原理分析
6.6.2.利用PLC構(gòu)建兩進(jìn)線單母聯(lián)低壓配電系統(tǒng)的控制原理和范例
6.6.3.饋電回路的控制原理
6.6.4.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中的電動(dòng)機(jī)回路控制原理
6.6.5.無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制原理
6.7.第六章經(jīng)驗(yàn)分享與知識(shí)擴(kuò)展
主題61:電氣制圖
第七章低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中的測(cè)控和信息交換
7.1.低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中的遙測(cè)、遙信、遙控和遙調(diào)
7.2.?dāng)?shù)據(jù)通信概述
7.3.利用MODBUS-RTU通信協(xié)議讀寫(xiě)IPD系列測(cè)控儀表測(cè)控?cái)?shù)據(jù)
7.3.1.讀寫(xiě)EMplus通信數(shù)據(jù)的方法
7.3.2.讀寫(xiě)RSI32、RCM32和RCU16通信數(shù)據(jù)的方法
7.3.3.讀寫(xiě)電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)裝置M102-M通信數(shù)據(jù)的方法
7.4.為低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備構(gòu)建測(cè)控及信息交換網(wǎng)絡(luò)
7.4.1.利用PLC建立測(cè)控鏈路的方法
7.4.2.利用ABB的人機(jī)界面HMI建立測(cè)控鏈路的方法
7.5.在低壓進(jìn)線主回路中交換信息的范例
7.6.第七章經(jīng)驗(yàn)分享與知識(shí)擴(kuò)展
主題71:通信電纜屏蔽層上的電壓是如何出現(xiàn)的?
第八章智能型低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和變電站自動(dòng)化
8.1.智能型低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備概述
8.2.設(shè)計(jì)組建PCC型MNS3.0智能化低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備
8.3.設(shè)計(jì)組建MCC智能型MNS3.0低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備
8.4.設(shè)計(jì)組建ABB的ESD3000變電站監(jiān)控系統(tǒng)
8.5.第八章經(jīng)驗(yàn)分享與知識(shí)擴(kuò)展
主題81:國(guó)內(nèi)某大型航空樞紐站電力監(jiān)控系統(tǒng)ESD3000V4.0技術(shù)說(shuō)明
附件:本書(shū)中使用的基本電磁學(xué)參量
參考文獻(xiàn)