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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Rosenberg, Paul

出品人:

页数:432

译者:

出版时间:2004-4

价格:253.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780764542008

丛书系列:

图书标签:

• 电气工程
• 电力系统
• 电工培训
• 学徒
• 职业教育
• 电路
• 电气安装
• 电气理论
• 电线规程
• 故障排除

电气工程与实践：从基础到精通 一部全面涵盖现代电气系统设计、安装、维护与故障排除的权威指南 本书旨在为电气行业的从业者——无论是初入职场的学徒，还是经验丰富的电工、技术人员乃至项目经理——提供一个系统、深入且高度实用的知识框架。本书摒弃了理论的空泛，专注于电气工程在实际工作场景中的应用，确保读者能够掌握在新标准、新技术环境下高效、安全地完成各项任务所需的核心技能。 --- 第一部分：电气基础与安全规范的基石 本部分是构建扎实电气知识体系的起点，强调安全操作规程和对基础物理原理的深刻理解，这是所有电气工作的前提。 第一章：电气理论核心回顾与深入 深入探讨电流、电压、电阻、功率、电容和电感的基本概念。超越简单的欧姆定律，解析交流（AC）与直流（DC）系统的本质区别，重点讲解相量图在理解交流电路中的重要性，包括RLC串联与并联电路的阻抗计算、功率因数（Power Factor）的测量、校正及其对系统效率的影响。讲解变压器的原理、分类、连接方式（星形、三角形）及其在三相系统中的应用。 第二章：国家电气规范（NEC）与职业安全标准 详细解读最新的国家电气规范（NEC）中的关键章节，重点关注接地（Grounding）与搭接（Bonding）的复杂要求，这是确保设备和人员安全的关键。剖析防电击保护机制，包括断路器、熔断器、剩余电流装置（RCD/GFCI/AFCI）的工作原理、选择与正确安装。阐述工作场所的电气安全程序（如锁定/挂牌 LOTO），风险评估方法以及如何解读安全数据表（SDS）。 第三章：导线、绝缘材料与布线系统 系统介绍不同类型导体（铜、铝）的特性、规格（AWG/MCM）及其载流量（Ampacity）的确定。深入研究各种绝缘材料（如THHN, XHHW, RHH）的耐温等级、环境适应性及应用限制。详细讲解导管（Conduit）系统——刚性金属导管（RMC）、柔性金属导管（FMC）、PVC导管的弯曲技巧、穿线方法以及如何根据 NEC 规定确定最小弯曲半径和导管填充率。 --- 第二部分：配电与保护系统设计与实施 本部分聚焦于中低压配电系统的设计、组件选择与实际安装，这是所有建筑和工业设施的“生命线”。 第四章：开关设备与保护装置的选型 全面介绍低压开关设备，包括隔离开关（Disconnects）、熔断器式开关和断路器（包括MCCB和ACB）的结构、额定容量、短路中断能力（SCCR）及其选择依据。重点讲解热磁脱扣器的工作原理，以及如何根据负载特性和保护区域协调断路器和熔断器的保护曲线。 第五章：变压器应用与三相系统保护 深入探讨干式与油浸式变压器的安装要求、通风要求、噪音控制和维护检查点。详细解析三相电源的矢量分组、相序确定及在不同负载下的电流分配。讲解三相电路中的过流、接地故障、零序电流保护的原理及在继电器保护中的实现。 第六章：控制电路与电机驱动系统 这是工业电气实践的核心。详细剖析接触器（Contactor）、继电器（Relay）和时间延迟继电器的结构与应用。系统讲解标准起动器电路：直接启动（DOL）、星三角启动、自耦减压启动的接线图、工作流程及故障诊断。深入探讨变频驱动器（VFD）的基本原理、控制模式（V/f控制、矢量控制）及其在节能和精确速度控制中的应用，包括VFD的输入/输出侧的滤波和接地要求。 --- 第三部分：建筑与专用电气系统 本部分涵盖了现代建筑中常见的特定电气应用，要求更高的集成度和可靠性。 第七章：照明系统设计与能效优化 介绍传统光源（荧光灯、高强度放电灯）与现代LED光源的比较，重点分析光效（Lumens/Watt）、显色指数（CRI）及色温（CCT）。详细讲解照度计算方法（分区法、逐点计算法），室内外照明控制策略（日光感应、占用感应、时间调度）。探讨智能照明系统（如DALI, 0-10V调光）的接口与布线规范。 第八章：应急、备用电源与不间断电源（UPS） 解析应急照明、消防系统电源的供电等级与切换时间要求。详细介绍发电机组的选型原则（负载匹配、电压调节、频率稳定）、自动转换开关（ATS）的工作逻辑及其与控制系统的集成。深入分析在线式、离线式和在线互动式UPS系统的拓扑结构、电池组的维护、容量计算及其在关键数据中心的应用规范。 第九章：楼宇自动化与弱电集成基础 介绍低压控制系统（如HVAC控制、BAS系统）与主电源系统的接口规范。涵盖数据网络布线标准（如TIA/EIA-568）与电力布线的分离要求。讲解屏蔽与非屏蔽双绞线在抗干扰环境中的应用，以及如何为传感器、执行器和控制面板提供可靠的隔离电源。 --- 第四部分：故障排除、测试与维护实践 本部分是实践经验的结晶，指导读者如何系统地诊断和解决实际运行中出现的复杂电气问题。 第十章：电气测试设备的使用与校准 全面介绍常用测试仪器的高级应用：万用表（True-RMS的应用）、钳形电流表、绝缘电阻测试仪（Megohmmeter）的正确操作步骤和标准测试电压选择。深入讲解回路阻抗测试仪在确定保护装置动作时间中的作用，以及电能质量分析仪（Power Quality Analyzer）如何定位谐波失真、电压骤降和浪涌问题。 第十一章：系统性故障诊断方法 传授结构化的故障排除流程，如“从源头到负载”的逻辑检查法。针对电机故障（过热、无法启动、转速不稳）提供详细的诊断树。讲解如何通过电压、电流、电阻和波形分析来区分电气故障、机械故障和控制元件故障。特别关注三相不平衡的电气特征及其对电机寿命的影响。 第十二章：热成像技术在预防性维护中的应用 介绍红外热像仪在电气系统中的应用原理，识别“热点”的物理意义（高接触电阻、过载、谐波效应）。指导用户如何设定合理的温度阈值，解读热像图，并根据热像数据制定精确的维护计划，从而实现从“反应式维护”到“预测性维护”的转变。 --- 本书特点总结： 实践驱动的案例分析： 每个章节均包含真实的工程问题和解决方案。 标准接轨： 内容紧密围绕最新的国际与国家级电气规范（如NEC、IEC标准）的要求。 跨领域整合： 融合了电力、控制、照明和能源管理等多个关键领域的技术要求。 面向职业发展： 结构设计旨在帮助读者平稳过渡到更高难度的项目管理和系统集成工作。

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我打开这本书，试图寻找一些关于现代智能家居布线或是物联网接口的描述，结果发现，它对交流电机的剖析，比我预想的要深入得多。它不是简单地告诉你“如何连接”，而是花了大量的篇幅去解释那些线圈、定子、转子的物理原理，甚至涉及到磁场的数学模型。我记得有一章专门讨论了三相异步电动机的启动转矩与负载特性的关系，里面的公式推导非常详尽，几乎没有跳跃步骤，每一个变量的引入都有清晰的物理意义解释。对于一个习惯了现在网络上那种“三步搞定”教程的人来说，这种深度无疑是令人震撼的。它迫使你必须放慢速度，手里最好还得备着计算器和草稿纸。更让我印象深刻的是，书中对安全规范的强调，那种语气不是警告，更像是一种近乎宗教般的虔诚。它不是在谈论“避免触电”，而是在探讨“电力系统的完整性与生命体的不可分割性”。这种对基础物理和行业精神的坚守，让这本书立刻脱离了普通的操作手册范畴，上升到了工艺美术的高度。它不是教你干活，它是在教你理解“为什么这么干”。

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这本书的语言风格，说实话，初读起来有些令人沮丧。它充满了精确但又拗口的专业术语，似乎每一句话都是从一个工程师的备忘录里直接摘录出来的。没有那些鼓励性的、风趣的段落来调剂枯燥的内容。例如，在讲解接地电阻测量方法时，作者使用了非常正式的、近乎法律文本般的措辞来描述不同土壤介质下的电位梯度，没有使用任何比喻来简化理解。这使得初学者很容易在第一章就望而却步，感觉自己像是在啃一块没有调味的硬骨头。然而，如果你坚持下来，你会发现这种“冷酷”恰恰是它的优点。因为它假设读者具备一定的基础知识，或者说，它愿意花费时间和精力去“培养”读者达到那种理解水平。它不是在迁就读者，而是在提升读者的门槛。我发现，当我不得不去查阅书中引用的那些标准规范时，我对电工学这门学科的敬畏感又加深了一层。这本教材，与其说是一本书，不如说是一份严格的考核标准，它拒绝一切捷径和花招，只认可逻辑和实践的磨砺。

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这本书的封面设计得相当朴实，乍一看，还以为是本上世纪八十年代的技术手册。油墨的质感和排版风格都透着一股陈旧的学院派气息，没有如今市面上那些花里胡哨的色彩和动感的插图。我拿到它的时候，首先感受到的是它厚重的分量，这至少说明内容是扎实的，而不是那种轻飘飘的入门读物。内页的纸张偏黄，带着一股淡淡的油墨味，这反倒增添了一种“老派匠人”的感觉。书脊的装订看起来很结实，一看就知道是打算让你在工作台、工具箱旁边翻阅无数次，经得起磨损的。整体视觉体验就是：功能至上，美观靠后。如果你期待的是一本设计精美的、适合在咖啡馆里阅读的“电气入门读物”，那这本书可能不太对你的胃口。它更像是一个导师，沉默地、不加修饰地摆在那里，等待着真正需要它的人。我特别留意了目录的编排，那种严谨的、层层递进的结构，一下子就让人明白，这不是一本随便翻翻就能掌握的资料，它要求你从头到尾、按部就班地学习，就像在遵守某种行业契约一样。这种毫不妥协的专业性，是它最显著的“外表特征”了。

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这本书给我的最大感觉是“经久不衰的价值”。我对比了最近五年出版的几本流行的电气入门教材，它们在讲解某些新兴技术时显得仓促且缺乏深度，很多内容仅仅停留在概念介绍层面。而这本教材，尽管它可能没有涵盖最新的LED驱动电路的PWM调光细节，但它对电能传输、功率因数校正以及交流电路基本原理的阐述，无论技术如何迭代，其底层物理规律都是永恒不变的。它构建了一个极其坚固的理论地基，使得读者在学习任何新技术时，都能迅速地将其置于正确的物理框架之下进行分析。我甚至开始思考，如果我能彻底掌握书中的核心概念，那么未来出现任何全新的电气设备，我都能依靠这本书提供的思维模式，快速掌握其工作原理。这本书不是快餐式的知识，它是一种需要时间沉淀的“内功心法”，它需要的不是一时的热情，而是对这门手艺长期的、严肃的承诺。这让它在充斥着“快速致富”般技术指南的市场中，显得尤为珍贵。

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我注意到书中在配图的选择上也是极简主义的典范。那些电路图，全都是清晰的、标准的单线图或系统图，没有使用任何三维透视图或者彩色的功能区分。一切都是黑白分明的线条和符号构成的逻辑网络。我特别喜欢它对老式断路器和继电器内部结构的工作原理图的绘制，那些复杂的机械联动关系被分解得异常清晰，那种机械美感远胜于现代的、完全封闭的集成模块。这本书似乎更看重“可拆解性”和“可维修性”。它告诉你，一个合格的电工，不仅要知道如何接线，更要知道在故障发生时，如何通过观察部件的物理状态来反推电路的逻辑错误。比如，书中对变压器绕组故障的描述，不光提到了阻抗变化，还详细描述了在实际检修中可能出现的绝缘焦化气味和局部过热的物理迹象。这种将理论知识与现场经验无缝结合的叙述方式，让这本书成为了一个强大的“故障排除模拟器”，尽管它没有一页是专门讲“故障排除技巧”的。

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