電工絕活 之 電工速算速查圖

前言

　　數(shù)學是科學技術中一門重要的基礎性學科。在其發(fā)展過程中，它不僅形成了自身完美嚴密的理論體系，而且成為一切科學技術必需的研究手段和工具。數(shù)學作為一種創(chuàng)造性活動，還具有藝術的特性，這就是美的追求。英國數(shù)學家、邏輯學家和哲學家羅素（Bertrand RLlssell，1872～1970）說過：“數(shù)學不僅擁有真理，而且擁有至高無上的美，一種冷峻嚴肅的美，即就像是一尊雕塑……這種美沒有繪畫或音樂那樣華麗的裝飾，它可以純潔到崇高的程度，能夠達到嚴格的只有最偉大的藝術才能顯示的完善境界?！绷_素說到的是一種形式高度抽象的美，即邏輯形式與結構的完美。數(shù)學創(chuàng)造過程中，想象與直覺的運用也提供了數(shù)學美的源泉，這種以簡潔與形式完美為目標的追求是數(shù)學影響于人類文化的又一個重要因素。此外，在數(shù)學的進化過程中，幾乎沒有發(fā)生過徹底推翻前人建筑的情況，因此有的數(shù)學史家認為：“在大多數(shù)的學科里，一代人的建筑為下一代人所拆毀，一個人的創(chuàng)造被另一個人所破壞；唯獨數(shù)學，每一代人都在古老的大廈上添加一層樓?！边@種說法雖然有些絕對，但卻形象地說明了數(shù)學這幢大廈的累積特性?！　”娝苤?，電工技術領域中涉及的計算問題繁多且較復雜，具體計算時引用的定律公式多且計算過程煩瑣，而且往往要求在現(xiàn)場（安裝、檢修、整改、評估）快速算出實用有效的結果。因此“速算”是電工、電氣技術人員必備的計算技能?！稊?shù)學小詞典》中講：速算通常指根據(jù)某些數(shù)的特點，利用特殊的運算規(guī)律，把一些較繁的算法簡便化?！八銏D”也叫諾模圖（no-mogram），是由若干有標尺的線條所組成的運算圖，表示某個數(shù)學公式中所含變量之間的函數(shù)關系。在生產實踐中，人們往往利用算圖直接從已知量的數(shù)值，求出未知量的數(shù)值，而不需要進行具體計算。因此，當用同一個公式進行多次計算時，應用算圖就可以節(jié)省時間和減輕計算工作；同時，也可以利用算圖來對精確計算結果作近似校核。常見的算圖有函數(shù)圖尺、鄰接尺、網絡圖、共線圖、列線圖等。由于算圖使用方便、求解迅速，可避免大量的重復計算過程，而且容易掌握，不會出錯，直觀性好，便于攜帶和現(xiàn)場應用等，因此在機械、電氣工程技術上得到廣泛的應用。

內容概要

本書集教材、圖集、科普三類科技書的特點和作用于一身，用算圖剖解電工技術領域中的難、繁計算問題。從眾多電工手冊、書籍、雜志中精選出的300幅算圖，大多出自中外電氣工作者中的“大家手筆”，其科技含量高、實用價值高、行之有效，實屬難得之寶典。本書主要內容分為兩部分。第一章經典諾模圖，包括：鄰接尺；N形算圖；三軸相交圖；川形算圖；四平行軸算圖，復合算圖；列線圖。第二章相關曲線圖，包括：照明燈、電動機、變壓器、輸電線路技術參數(shù)間關系曲線圖；熱繼電器、熔斷器、低壓斷路器的保護特性曲線圖。    本書可供直接從事電工作業(yè)的技術工人、工程技術人員及生產管理人員學習參考；可指導剛參加工作的電氣技術人員進行實踐工作；可作為進網作業(yè)電工、職高技校電工專業(yè)學生的培訓教材。

書籍目錄

前言第一章 經典諾模圖  第一節(jié) 鄰接尺    1-1-1 導線直徑和截面積    1-1-2 漆包銅線直徑和英規(guī)線號    1-1-3 無線電波的波長和頻率    1-1-4 絕對電平    1-1-5 相對電平    1-1-6 根據(jù)無功和有功電能表讀數(shù)之比值測算功率因數(shù)    1-1-7 配電網絡的功率因數(shù)值速算    1-1-8 工頻電容器的容抗    1-1-9 立式車床、臥式鏜床、搖臂鉆床、龍門銑床主拖動電動機的功率    1-1-10 遠紅外線的輻射通量  第二節(jié) N形算圖    1-2-1 交流電功率和功率因數(shù)    1-2-2 供電網絡的功率因數(shù)    1-2-3 用電流表測算異步電動機的自然功率因數(shù)    1-2-4 測量電動機繞組電阻換算繞組的溫度    1-2-5 測判單級離心泵的揚程    1-2-6 閥型避雷器非線性系數(shù)    1-2-7 計算抑制繼電器電弧的最佳阻容組合數(shù)值    1-2-8 40mm×4mm扁鋼接地體的接地電阻    1-2-9 用兩只單相功率表測算三相異步電動機的功率因數(shù)    1-2-10 架空線的狀態(tài)方程式    1-2-11 架空線路的極限檔距    1-2-12 角度法觀測架空線弛度時置儀器的觀測角    1-2-13 檔端角度法觀測架空線弛度的使用范圍  第三節(jié) 三軸相交圖    1-3-1 并聯(lián)電阻、電感和串聯(lián)電容的等效值    1-3-2 電感與電容并聯(lián)電路中的總電抗    1-3-3 電阻、電感與電容并聯(lián)電路中的阻抗    1-3-4 電阻、電感、電容并聯(lián)電路中的相位差    1-3-5 星形接法電容器電容量的測量    1-3-6 直流電流表的分流器    1-3-7 直流電壓表的倍率器    1-3-8 負溫度系數(shù)熱敏電阻的代用電路    1-3-9 房間的室空腔系數(shù)    1-3-10 通風空調工程中風道當量直徑的確定  第四節(jié) 川形算圖    1-4-1 測算銅鋁線在20℃時的直流電阻值    1-4-2 與扁銅線相當?shù)膱A銅線直徑    1-4-3 電流、電流密度和導線直徑    1-4-4 電阻和電感串聯(lián)電路中的相位差    1-4-5 電阻、電感、電容串聯(lián)電路中的相位差    1-4-6 工頻串、并聯(lián)諧振電路的品質因數(shù)    1-4-7 熱敏電阻在某一溫度時的阻值    1-4-8 不同溫度時測得絕緣電阻換算到75℃的阻值    1-4-9 測得電容器絕緣電阻換算到20℃時的阻值    1-4-10 常用材料的電流透入深度    1-4-11 圓截面熔絲及導線的熔斷電流    1-4-12 直流電磁鐵的電磁吸力    1-4-13 交流電路中電感的感抗    1-4-14 工頻電源并聯(lián)補償電容器的無功功率    1-4-15 用電壓表和電流表測量單相電力電容器的電容量    1-4-16 用電壓表和電流表測量電感線圈的電感    1-4-17 用有功和無功電能表測算功率因數(shù)    1-4-18 負荷為三相380V時不同功率因數(shù)下的計算電流    1-4-19 負荷為單相220V時不同功率因數(shù)下的計算電流    1-4-20 低壓380／220V三相四線制線路的負荷矩    1-4-21 低壓380／220V兩相三線制線路的負荷矩    1-4-22 低壓220V單相照明線路的負荷矩    1-4-23 36V安全電壓線路的負荷矩    1-4-24 直流線路的負荷矩    1-4-25 點光源的點照度計算    1-4-26 消除交流接觸器剩磁的并聯(lián)電容值    1-4-27 工業(yè)用電阻爐電熱元件的計算    1-4-28 感應電爐無功功率補償容量的計算    1-4-29 單相電容電動機電容量的估算    1-4-30 三相異步電動機額定轉矩的計算    1-4-31 異步電動機串聯(lián)電阻降壓起動的電阻值    1-4-32 低壓電動機無功就地補償容量的計算    1-4-33 三相電動機單相運行時工作電容器的容量計算    1-4-34 外圓磨床砂輪電動機的功率計算    1-4-35 起重電動機額定功率的確定    1-4-36 籠型異步電動機反接制動限流電阻的計算    1-4-37 低壓并聯(lián)電力電容器的工作電流計算    1-4-38 集中補償所需補償無功功率的計算    1-4-39 電力變壓器有功最佳負載率的計算    1-4-40 變壓器功率損失及損失率的計算  第五節(jié) 四平行軸算圖    1-5-1 載流線圈的電感量計算    1-5-2 兩載流線圈的互感系數(shù)計算    1-5-3 三電阻(電感感抗)并聯(lián)或三電容串聯(lián)的等效值    1-5-4 交流電路的有功功率和無功功率計算    1-5-5 配電線路的負荷電流計算    1-5-6 低壓配電線路中銅鋁導線的等效長度換算    1-5-7 三相異步電動機額定電流的計算    1-5-8 三相異步電動機定子繞組每槽導線數(shù)的計算    1-5-9 三相異步電動機改壓時繞組導線直徑的計算    1-5-10 單速電動機改雙速電動機時繞組導線直徑的計算    1-5-11 常用漆包線替代的計算    1-5-12 直流電動機的電樞電動勢計算  第六節(jié) 復合算圖    1-6-1 圓導線的電阻和電導計算    1-6-2 溫度變化引起金屬材料的電阻增量計算    1-6-3 電阻三角形聯(lián)結轉換為星形聯(lián)結時的等效換算    1-6-4 電流熱效應產生的熱量計算    1-6-5 電感線圈的品質因數(shù)計算    1-6-6 平板電容器的電容計算    1-6-7 圓柱形電容器的電容計算    1-6-8 線繞電阻器的熱噪聲有效電壓計算    1-6-9 直流磁路的磁阻計算    1-6-10 直流磁路的磁通計算    1-6-11 小型單相變壓器二次繞組導線直徑計算    1-6-12 根據(jù)定子鐵心尺寸估算電動機功率    1-6-13 電動機定子繞組線圈槽滿率計算    1-6-14 籠型電動機能否直接起動的判定    1-6-15 電動機的有功功率、視在功率和無功功率計算    1-6-16 直流電動機的電樞電流計算    1-6-17 工頻感應加熱爐的功率計算    1-6-18 無功功率的補償容量計算    1-6-19 三相功率因數(shù)cosφ的計算    1-6-20 380V三相穿管敷設銅芯配電線路的電壓損失率計算    1-6-21 380V三相穿管敷設鋁芯配電線路的電壓損失率計算    1-6-22 6kV架空線路的導線截面積計算    1-6-23 觀測架空線弛度值的計算    1-6-24 平視法觀測架空線弛度的適用范圍    1-6-25 角度法觀測弛度，儀器置于中線下方偏轉a角測定兩邊線時，視角可不調整的條件    1-6-26 根據(jù)觀測檔的弛度誤差△fc求耐張段線長調整量△L時的計算常數(shù)A、B值  第七節(jié) 列線圖    1-7-1 并聯(lián)電阻和串聯(lián)電容的計算    1-7-2 工業(yè)電阻爐圓線材電阻絲長度的計算    1-7-3 圓截面直導線段的電感計算    1-7-4 圓環(huán)的電感計算    1-7-5 電纜橋架直線安裝時膨脹節(jié)點板間隙選定    1-7-6 熱繼電器反復短時工作允許操作次數(shù)的選用    1-7-7 鋼管接地體的接地電阻計算    1-7-8 扁鋼接地體的接地電阻計算    1-7-9 40mm×4mm扁鋼接地體的流散電阻計算    1-7-10 環(huán)形布置垂直鋼管接地體的總流散電阻計算    1-7-11 埋地水管自然接地體流散電阻計算    1-7-12 車床主軸電動機的負載功率計算    1-7-13 卷揚機電動機的負載功率計算    1-7-14 拖動泵的電動機功率計算    1-7-15 電機軸承潤滑脂的換脂周期    1-7-16 確定低壓電動機就地補償電容器容量的計算    1-7-17 確定低壓電網無功補償電容器容量的計算    1-7-18 變電站負荷特性的計算    1-7-19 變壓器過負荷時間和倍數(shù)的確定    1-7-20 在不同負載系數(shù)情況下變壓器功率損失系數(shù)    1-7-21 在不同負載系數(shù)情況下變壓器損失率系數(shù)    1-7-22 直流電抗器Id2L與鐵心質量的關系    1-7-23 供電電網中功率和功率因數(shù)的關系    1-7-24 確定400V電網供電電纜線截面積    1-7-25 確定400V電網供電架空導線截面積    1-7-26 10kV電網供電電纜線截面的確定    1-7-27 10kV電網供電架空導線截面的確定    1-7-28 高壓架空線任一點垂度的計算    1-7-29 架空線的線長誤差率與弛度誤差率概略估算    1-7-30 耐張桿跳線安裝長度的確定    1-7-31 架空輸電線路桿塔拉線坑位及拉線長度的確定第二章 相關曲線圖

章節(jié)摘錄

　　高壓汞燈（熒光高壓汞燈，或稱高壓水銀熒光燈）是一種水銀蒸氣氣體放電燈，主要構成部分是放電管。放電管是由耐高溫的石英玻璃制成短的管子，放電管內裝有主電極和輔助電極。在放電管外為了保溫和避免外界對放電管的影響，有一個硬質硼硅酸鹽玻璃（這種玻璃耐高溫沖擊和大氣雜質的腐蝕）制成的外玻泡。外玻泡內裝有附加電阻和電極的引線，并充有二氧化碳；外玻泡的內壁涂以熒光質（涂熒光質主要是為了改善光色，對發(fā)光效率來說一般沒有提高），便構成熒光高壓汞燈。高壓汞燈工作時是弧光放電，具有下降的伏安特性，故必須串接鎮(zhèn)流器。自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈是利用鎢絲作鎮(zhèn)流器，并將鎢絲裝入高壓汞燈的外玻泡內，工作時，鎮(zhèn)流鎢絲一方面限制放電管的電流，另一方面發(fā)射可見光。鎢絲所發(fā)的光主要是紅色部分，所以可以改善熒光高壓汞燈的光色。為了使鎢絲在燈泡中發(fā)光均勻，鎢絲圍繞放電管安裝。故自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈不再需要另外的鎮(zhèn)流器?！　「邏汗療艄ぷ鲿r，燈內汞蒸汽分壓力為1at（98kPa）或更高一些。由于在放電中汞原子密度增加，輻射主要由熱激發(fā)和熱電離產生；由于原子間相互作用加強，能級發(fā)生變化，共振幅射線的頻率發(fā)生變化，所以輻射的線光譜變寬。此外，增加了由離子和電子的復合發(fā)光形成的連續(xù)光譜，和包括原子的逐次激發(fā)（原子從共振激發(fā)態(tài)躍遷到更高的能級，因而發(fā)生高能級間的躍遷）產生的可見光，結果提高了發(fā)光效率。當壓力提高到數(shù)個大氣壓時，高壓汞燈的發(fā)光效率可達到50～60m／w?！　【€路電壓變化時，高壓汞燈的工作參數(shù)將發(fā)生變化。圖2-9所示為400w高壓汞燈各參數(shù)隨供電電壓變化的曲線，這是在供電電壓緩慢變化的情況下得出的。當供電電壓急劇降低時，高壓汞燈的電流降低而燈的電壓上升，在降低了的線路電壓下，燈泡電壓就顯得過高，這樣在電流經過零值后再著火就很困難而熄滅。高壓汞燈對電壓急劇下降的耐受能力與燈泡電壓和供電電壓之間的比例有關，比例大耐受能力小。對自鎮(zhèn)流高壓汞燈，供電電壓升高時，燈的壽命減小，因為供電電壓升高時加于鎮(zhèn)流鎢絲上的電壓較大?？傊?，供電電壓的變化不宜大于±5％。

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