題主的這個問題不錯,具有通用性。我來簡略地探討一番。
低壓電器和高壓電器都屬于開關(guān)電器,都是供配電線路中的元器件。
開關(guān)電器的最基本任務是:對線路進行開合和保護,這里的保護包括過載保護和短路保護。
既然是對線路實施開合和保護,那么首先就要知曉供配電線路的運行、過載和短路現(xiàn)象。
開關(guān)電器與運行有關(guān)的內(nèi)容包括運行溫升、工作制、電氣壽命和機械壽命等等。
開關(guān)電氣與線路保護有關(guān)的內(nèi)容包括開斷特性、保護方式、動熱穩(wěn)定性等等。
我們首先來看一個例子,就是低壓斷路器,看看它有哪些最主要參數(shù):
1)額定電壓和額定電流;2)過載保護整定值、短路短延時保護整定值、短路瞬時保護整定值、單相接地故障保護整定值;3)熱穩(wěn)定性參數(shù)——短時耐受電流;4)短路分斷能力——極限短路分斷能力、運行短路分斷能力;5)動穩(wěn)定性參數(shù)——短路接通能力。等等。
由此可見,要學好開關(guān)電器,首先要知曉何謂線路過載和短路。尤其是短路,它的知識和特性貫穿了電器的方方面面,是電器的最核心問題。
我們再看看看開關(guān)電器有哪些理論知識:
開關(guān)電器所涉及到的理論知識有五個方面,也即:開關(guān)電器的發(fā)熱理論、開關(guān)電器的電動力理論、開關(guān)電器的電弧理論、開關(guān)電器的電接觸理論和開關(guān)電器的電磁系統(tǒng)理論。這五個理論我來簡單介紹一下:
(1)開關(guān)電器發(fā)熱理論所涉及到的知識
直流電阻和交流電阻(其中交流電阻因為趨膚效應的原因大于直流電阻)、電器的阻性發(fā)熱、牛頓散熱理論、電器的工作制、電器在短路條件下的發(fā)熱和熱穩(wěn)定性,等等。
(2)開關(guān)電器電動力理論所涉及到的知識
兩種電動力的分析(包括能量平衡分析法和比奧.薩法爾分析法)、各種線路的電動力分析、單相短路電流電動力分析、三相短路電流電動力分析、觸頭電動力分析、動穩(wěn)定性分析等等。
(3)開關(guān)電器電接觸理論所涉及到的知識
電接觸的膜電阻和接觸電阻分析、電接觸的
理論(接觸電壓-觸點溫度理論)、電接觸的 理論(接觸電阻-觸點溫度理論)、電接觸的溫升計算、電接觸的霍姆力分析、電接觸的動熱穩(wěn)定性分析等等。(4)開關(guān)電器電弧理論所涉及到的知識
氣體的電擊穿現(xiàn)象(包括擊穿電壓、輝光放電、弧光放電等等)、電弧的特性分析、直流電弧的伏安特性、直流電弧的穩(wěn)定點及熄弧分析、直流電弧過電壓分析、交流電弧的伏安特性、交流電弧的重燃條件、交流電弧熄弧原理和方法分析、交流電弧的近陰極效應和零休現(xiàn)象等等。
(5)開關(guān)電器的電磁理論所涉及到的知識
磁路分析、電磁系統(tǒng)的磁路計算、電磁吸力計算、直流和交流電磁系統(tǒng)的設計等等。
上述這些知識之間有相互關(guān)聯(lián)性,彼此之間會有許多聯(lián)系和交互。
以上這些知識所需要的基本數(shù)學和物理知識包括:
大學物理電磁理論、常微分方程的求解、電路的相量分析法等等。
另外,為了便于數(shù)據(jù)分析,最好要熟悉MATLAB軟件,以便進行函數(shù)圖像分析和仿真。
開關(guān)電器與供配電技術(shù)之間有很深的淵源,因此學習開關(guān)電器知識必須要知曉供配電原理。
以下介紹需要學習的教材類型供參考:
(1)任何一本大學物理,重點在電磁學部分。
(2)任何一本電路分析。
(3)供配電理論。
(4)電器的基本理論。
(5)低壓電器與高壓電器。
(6)繼電保護原理。
(7)電機與拖動。
(8)與低壓電器有關(guān)的國家標準,即GB1048系列標準。這些標準為:
這些標準可參閱《低壓電器標準匯編 低壓開關(guān)設備和控制設備卷(上、下)》,中國質(zhì)檢出版社第四編輯室編。當當和亞馬遜都有賣。注意要買最新版,因為最近標準在升級更新中。
在以上教材中,第4和第5是重點。
顯見,如果題主僅僅只就有高中的文化知識,是遠遠不夠的。這些知識是為從事于電器研究和運用的工程人員學習的。若只是想學習電工技術(shù),切切不可讀這些讀物,以免浪費精力和時間。
請題主根據(jù)自己的實力和知識水平來選擇以上讀物。
另外,題主如果只是想了解低壓電器的運用,則讀物非常多,相對容易得多。
例如黃永紅的《低壓電器》、王仁祥的《常用低壓電器原理及其控制技術(shù)》都不錯。至于低壓開關(guān)電器在開關(guān)柜內(nèi)的運用,可參閱我寫的《低壓成套開關(guān)設備的原理及其控制技術(shù)》第三版,還有《老帕講低壓電器技術(shù)》。
對于供配電技術(shù)的學習,可參閱王玉華的《供配電技術(shù)》。
如果大學物理已經(jīng)學過,只期望能有一本案頭書以便查閱,可參考黃克林的《簡明大學物理基礎》。
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