低压成套开关设备的原理及其控制技术（第4版） 张白帆
定 价：138 元
- 作者：张白帆
- 出版时间：2024/2/1
- ISBN：9787111740919
- 出 版 社：机械工业出版社
- 中图法分类：TM564
- 页码：
- 纸张：胶版纸
- 版次：
- 开本：16开
《低压成套开关设备的原理及其控制技术（第4版）》是该书自2012年出版以来的第4次修订，全面贴合现行国标GB/T 7251.1-2023和GB/T 14048.1-2023,秉承 “阐释原理、了解规范、切合标准、掌握规则、结合场景、配置方案”的原则，详细介绍了低压成套开关设备所涉及的理论知识和工作原理，结合 ＩＥＣ标准和我国国家标准全面论述了低压开关柜的结构及设计方法，并对低压成套开关设备的主回路、辅助回路工作原理和应用方法进行了全面探讨，还对低压开关柜的现场总线组网技术、ＰＬＣ测控编程技术和电力监控技术给出了较为详尽的方案论证和阐述。
《低压成套开关设备的原理及其控制技术（第4版）》可供从事低压配电行业的专业电气工程人员、各类电器设计工程师、大专院校相关专业师生阅读参考。
《低压成套开关设备的原理及其控制技术》第4版前言
《低压成套开关设备的原理及其控制技术》这本书的第4版出版了，开心!
写第1版前言的日期是2011年11月。自那以后，低压成套开关设备的系列国家标准GB 7251不断更新，低压开关电器的系列标准GB 14048也不断更新，且均由强制性标准改变为推荐性标准（GB/T 7251、GB/T 14048）。此外，低压开关电器的技术进步和数字化技术亦深深地融进低压成套开关设备的制造和运维中。基于以上原因，这本书也经历了从第1版到第4版的版本迭代更替，字数和插图都相应增加。第1版共有70万字，目前的第4版有近90万字。
我在厦门ABB低压电器设备有限公司担任过新人的技术培训工作，同时也给某高校电气专业大三、大四的学生们上专业课，我的感觉是:校园知识与实际技术知识之间相差甚远。这其中既有知识技术方面的差别，也有对国家标准和行业规范方面的认识缺失。当我们离开校园进入职场，我们很难听到有关理论知识的研讨，在有关技术的定性和定量分析上，大家都以各种相关的国家标准和规范为准绳探讨问题，可见标准和规范是多么重要。标准和规范是理论联系实际的桥梁，也是低压成套开关设备在设计、制造和使用中的约束条件及必须遵循的技术规则。为此，我在第3版的基础上做了必要的补充和修正，使得职场新人们在阅读本书后能更快地掌握有关低压成套开关设备的技术知识和国家标准，便于职场新人们的快速技术进步。
很巧合的是，本书第4版稿件我在2023年7月基本完成写作并提交给出版社之时，GB/T 7251.1也更换新版本了，最新版是GB/T 7251.1—2023《低压成套开关设备和控制设备 第1 部分:总则》（等同于IEC 61349-1:2020）。我立刻通读了GB/T 7251.1—2023，并及时对稿件进行了审阅和修改，不想当11月初正要将更新后的稿件反馈给出版社时，得知GB/T 14048.1也将发布最新的2023版，我立刻下单购买了该标准，并继续针对性地修改了书稿中的相关内容，这些工作完成后，已经是12月下旬了。虽然此举肯定会让本书的出版时间延后， 但也很庆幸本书能成为最早一批最贴切GB/T 7251.1—2023和GB/T 14048.1—2023这两部新 标准的讲解有关低压开关设备的制造、使用和维护技术的出版物之一。
本书的各章都配套了我录制的有声PPT，为读者的学习提供方便。
第4版的写作得到ABB同事们的图片和资料帮助，我真心地表示感谢!另外，在写作时 还参考了知乎网部分知友们的意见和建议，在此我表示感谢!
我在知乎网上的网名是Patric Zhang，希望读者能在知乎网上和我交流互动，大家共同 进步。 期望这本书在给读者带来新知识的同时，能有新的体验。如果读者能从中得到收获，我会非常开心! 谢谢大家!
张白帆
2023年12月
于厦门
作者自述
大家好，我是张白帆。自离开校园后，前后入职于国企、私企和外企（ABB）的成套开关设备制造企业，均从事于低压成套开关设备的设计工作。我曾参与过多项国家重点工程，其中有十几座城市的地铁工程、长江三峡永久船闸工程和青藏铁路变电站工程，还有诸多机场工程和海上油田工程等，工程总数量逾千，由此积累了大量相关低压成套开关设备的设计、制造、安装、运维等方面的知识。之后我在某高校给大三、大四本科生上有关高低压开关电器的专业课，对高、低压开关电器的理论知识得到进一步提升。
本书以我撰写的ABB电气工程师技术培训文档为基础蓝本编辑而成。写作过程很费精力，每日寝食不安，连梦中都想着写作思路，往往夜半醒来立刻在笔记本上修改稿件。本书自2012年4月第1版出版以来，至2024年年初出版的第4版，正好一纪12年。幸运的是，第4版的修订还跟上了两部关于低压成套开关设备和低压电器的国家标准（GB/T 7251.1—2023和GB/T 14048.1—2023）之更新节奏，提高了此书的实用价值。
我在知乎网给知友们回答电学和电气问题已有八年。我在知乎网的网名是Patrick.Zhang，当下粉丝数近百万。知乎的许多知友们认真阅读本书，并与我用私信深入交互和探讨，大家都收获满满。
我入职事事多年，虽然年龄已长却热衷于技术探讨、研发以及写作，此初心始终不改。谨以此书奉献给诸位读者们，期望读者们能从此书中获取有用的知识和技术，并应用到诸位的工作中，此期盼为我心所愿。
望读者们对此书做勘误指正并提交给我（可通过知乎私信），以利再版，在此先行感谢！
第4版前言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
本书电子资源二维码索引
第1章 低压成套开关设备的基本概念和基础知识
1.1 低压电器的分类
1.2 低压成套开关设备的标准及设计制造规程
1.2.1 IEC出版物中有关低压电器的标准号及名称
1.2.2 常用的低压电器产品所遵循的国家标准号及名称与国际标准对照
1.2.3 低压成套开关设备的设计制造规程
1.3 低压成套开关设备的工作条件和若干主要技术参数
1.3.1 低压成套开关设备的使用条件
1.3.2 低压成套开关设备的主要技术参数———额定电压和额定电流参数
1.4 低压电网条件
1.4.1 短路过程及计算低压配电网短路电流的方法
1.4.2 短路电流的效应与低压成套开关设备的动、热稳定性
1.4.3 低压成套开关设备的配电方案
1.4.4 主电力变压器在低压电网中的使用条件和带负荷能力
1.4.5 电网频率和高次谐波对低压电器和成套开关设备的影响
1.5 低压开关电器的通断任务和各种不同负载的通断条件
1.5.1 低压开关电器的通断任务
1.5.2 三相异步电动机的通断条件
1.5.3 照明设备的通断条件
1.5.4 电热设备的通断条件
1.5.5 电容器的通断条件
1.5.6 低压小型变压器的通断条件
1.6 低压配电网的各类接地系统
1.6.1 低压配电网的系统接地和保护接地
1.6.2 各类低压接地系统
1.6.3 接地故障保护和人体电击防护
1.6.4 接地故障电流的测量方法
1.6.5 针对低压成套开关设备的人身安全防护措施
1.6.6 在低压成套开关设备中对中性线的保护及四极断路器的应用
1.7 过电压和低压配电网的电涌保护
1.7.1 过电压的分类
1.7.2 雷电过电压及防护措施
1.7.3 开关在切断感性负载电路时出现的操作过电压
1.8 电气制图图符和低压成套开关设备中的电气标识
1.9 经验分享与知识扩展
主题1:由10kV中压接地故障引起的TN接地系统人身电击伤害事故和防范
主题2:关于GB/T 7251.1—2023《低压成套开关设备和控制设备 第1部分:总则》的说明
第2章 低压开关柜的柜结构概述及部分产品简介
2.1 低压开关柜的概述
2.1.1 低压开关柜的整体结构
2.1.2 智能化低压开关柜概述
2.2 与低压开关柜主母线相关的几个问题
2.2.1 关于低压开关柜母线的载流量和温升
2.2.2 关于低压开关柜中母线的表面处理
2.2.3 主母线短路与低压开关柜柜体短路参数的关系
2.3 ABB的MNS3.0系列低压开关柜结构概述
2.3.1 MNS3.0侧出线低压开关柜的特点和技术数据
2.3.2 MNS3.0后出线低压开关柜的特点和技术数据
2.3.3 MNS3.0侧出线低压开关柜的安装和运行条件
2.3.4 MNS轻型低压开关柜
2.4 国产的GGD和GCS低压开关柜概述
2.4.1 GGD固定式低压开关柜
2.4.2 GCS抽屉式低压开关柜
2.5 施耐德的Okken低压开关柜概述
2.5.1 施耐德Okken低压开关柜的空间布局和结构特点
2.5.2 施耐德Okken低压开关柜的功能单元
2.6 计算和判断低压开关柜是否满足温升要求的方法
2.7 低压开关柜型式试验的内容
2.8 经验分享与知识扩展
主题1:从6kV中压侧的故障录波来看低压开关柜的事故
主题2:关于低压成套开关设备中塑料件的阻燃特性
第3章 低压成套开关设备中常用的主回路元器件
3.1 有关低压开关电器的一些基本应用知识
3.1.1 与低压开关电器相关的基本概念
3.1.2 低压开关电器的触头灭弧方法和电磁机构
3.1.3 低压开关电器的主动式元件和被动式元件
3.2 熔断器
3.3 隔离开关和开关熔断器组合
3.3.1 隔离开关概述及选用
3.3.2 开关和熔断器的组合及选用
3.4 双电源互投开关ATSE
3.5 断路器
3.5.1 断路器概述
3.5.2 断路器的主要技术术语和参数设置方法
3.5.3 ACB框架断路器———ABB的Emax2断路器
3.5.4 MCCB塑壳断路器———ABB的TmaxXT断路器
3.5.5 MCB微型断路器
3.5.6 漏电断路器概述
3.6 交流接触器和热继电器概述
3.6.1 交流接触器
3.6.2 热继电器
3.7 电流互感器和电压互感器
3.8 软起动器
3.9 若干种低压开关电器的型式试验
3.9.1 断路器短路接通和分断能力型式试验
3.9.2 断路器短时耐受电流的型式试验
3.9.3 接触器过载耐受能力的型式试验
3.9.4 接触器与执行短路保护的低压开关电器之间的协调配合型式试验
3.10 经验分享与知识扩展
主题1:如何选择隔离变压器电源侧的断路器
主题2:开关电器主触头与辅助触头的异同点
第4章 低压成套开关设备主回路
4.1 低压成套开关设备中的进线主回路和母联主回路
4.2 双电源互投主回路
4.3 馈电主回路
4.3.1 馈电断路器的保护选择性
4.3.2 馈电回路出口处的电缆压降和短路电流计算方法
4.4 电动机主回路
4.4.1 电动机控制主回路
4.4.2 电动机控制主回路元器件之间的协调配合
4.5 电容补偿主回路
4.5.1 无功补偿方式及确定补偿电容的容量
4.5.2 带电抗的补偿电容
4.5.3 在低压成套开关柜中的电容补偿器单元RVC/RVT
4.6 经验分享与知识扩展
主题:选配低压成套开关设备主回路参数
第5章 设计和配置低压成套开关设备的方法
5.1 设计低压成套开关设备的一般性原则
5.2 低压成套开关设备的设计范例
5.3 选用低压成套开关设备时需要考虑的问题
5.4 经验分享与知识扩展
主题:低压笼型异步电动机直接起动经验公式的讨论
第6章 低压成套开关设备的辅助回路及控制原理
6.1 低压成套开关设备的辅助回路一般性问题
6.2 电气逻辑关系和布尔逻辑代数表达式
6.3 低压成套开关设备辅助回路中常用的低压开关电器
6.3.1 电磁继电器
6.3.2 ABB的CT系列时间继电器
6.3.3 ABB的中间继电器
6.3.4 ABB的全电量测控仪表、遥信、遥测和测控综合模块
6.4 ABB的框架断路器和塑壳断路器控制回路基本接线图
6.5 用于低压成套开关设备备自投控制的PLC概述
6.5.1 ABB公司的AC500系列PLC概述
6.5.2 IEC61131标准中最常用的PLC图形化编程语言
6.6 低压成套开关设备的控制原理分析
6.6.1 利用分立元件构建的两进线单母联控制线路原理分析
6.6.2 利用PLC构建两进线单母联低压配电系统的控制原理和范例
6.6.3 馈电回路的控制原理
6.6.4 低压成套开关设备中的电动机回路控制原理
6.6.5 无功功率自动补偿控制原理
6.7 经验分享与知识扩展
主题:电气制图
第7章 低压成套开关设备中的测控和信息交换
7.1 低压成套开关设备中的遥测、遥信、遥控和遥调
7.2 数据通信概述
7.3 利用MODBUS-RTU通信协议读写测控仪表数据
7.3.1 读写IM多功能电力仪表数据的方法
7.3.2 读写电动机综合保护装置M102-M通信数据的方法
7.4 为低压成套开关设备构建测控及信息交换网络
7.4.1 利用PLC建立测控链路的方法
7.4.2 利用ABB的人机界面建立测控链路的方法
7.5 在低压进线主回路中交换信息的范例
7.6 经验分享与知识扩展
主题:通信电缆屏蔽层上的电压是如何出现的
第8章 智能型低压成套开关设备和变电站自动化
8.1 智能型低压成套开关设备概述
8.2 设计组建PCC型MNS3.0智能化低压成套开关设备
.3 设计组建MCC智能型MNS3.0低压成套开关设备
8.4 设计组建ABB的ESD3000变电站监控系统
8.5 经验分享与知识扩展
主题:国内某大型航空枢纽站电力监控系统ESD3000V4.0技术说明
附录 本书中使用的基本电磁学参量
参考文献
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