十二年的經典技術圖書全新修訂，逾千項重大工程的實踐經驗積累，近百萬粉絲網友的翹首期盼，從事低壓電器行業，你不可能不知道張白帆！

他是曾經旺點電氣論壇裡的帕特裡克。
他是現在知乎裡的Patrick Zhang。
張白帆的新作《低壓成套開關設備的原理及其控制技術（第4版）》出版了，距離2017年8月出版的第3版，已經有6年半的時光。算下來，張工和機械工業出版社的合作，已經超過了12年。

回想起來，領導在2011年底將張工的書稿交給我時，這本書稿便是《低壓成套開關設備的原理及其控制技術》，也就是現在所謂的第1版，是工整打印出來套上ABB的文件夾寄來的，這份文件至今還留著。

張工的書稿最大的特點便是理論知識在實操上與現行國家標準的對接。這個思路與他多年在企業從事產品開發工作密不可分，並將這個理念貫徹到在大學教授本科高年級電氣專業課的場景上。

遵循標準和規範，在實際工作中是底線和準繩，所以《低壓成套開關設備及其控制技術》裡經常會在講一段知識之後，馬上告訴讀者，針對這段內容，相關標準都有什麼，標準中是如何描述的。
而知識上，從編輯的視角看過去，今技術類圖書普遍是“務實”的，告訴你“照著我這樣做”的圖書，一般都比告訴你“為什麼要這樣做”的圖書更好賣。
但是通過編輯張工的書稿，我能深切地感受到，並且曾經疑惑：張工雖然是工程技術人員，但是為什麼如此擅長於理論分析？面對哪怕是在電工看來都習以為常的現像，比如拉弧，比如短路電流，張工都會擺出這個器件的參數標準，為你列出公式，通過計算解釋出，你看到的每一個現像，都是嚴格符合理論的。
我因此問他：您會經常去工程現場解決一些故障問題嗎？他想了想說：曾經常去，近幾年一般都是別人搞不定了，纔會把我抓過去（笑）。

我聽後似乎突然明白一些：其實越是復雜的難題，就越要回歸理論去尋找解決的辦法。

2012年6月，《低壓成套開關設備的原理及其控制技術》上市。
2014年8月，隨著GB 7251.1—2013標準的更新，《低壓成套開關設備的原理及其控制技術（第2版）》在第一時間篇修訂後上市。

隨後幾年，7251繫列標準的更新進入停滯，2013版的標準更新似乎隻留在了7251.1（以及7251.12），而在這期間，張工將自己的網絡陣地轉移到了知乎，並且通過與網友的交流，在繼續修訂圖書的同時，編寫了《老帕講低壓電器技術》。書名中的“老帕”是我的提議，因為轉戰知乎的張工讓我想起了當年在旺點的帕特裡克。
2017年8月，《低壓成套開關設備的原理及其控制技術（第3版）》上市。

這段時期，張工陸續在知乎上回答了上千條問題，獲得了知乎的榮譽會員和多個門類的優秀答主稱號，兩年後，張工再一次結合知乎上諸多網友的交流內容，對《老帕講低壓電器技術》進行大福修訂，引入了不少知乎上的熱門問題，並且制作了錄制了帶有配音的PPT，音頻長度達到將近8個小時，整合在一起，這就形成了2020年上市的《低壓電器技術精講》。在這種形式被認可之後，張工與我終於達成共識，沿用這種形式，正式啟動《低壓成套開關設備的原理及其控制技術》第4版的修訂！


為了方便讀者，我們除了提供PPT下載學習之外，還將起配合語音講解轉換成了視頻格式，放在書中，供讀者掃碼觀看，不轉不知道，解讀的時長將近17個小時，張工拿出了自己在學校授課的態度，將這本書的配套完成得淋漓盡致.


《低壓成套開關設備的原理及其控制技術》第4版，終於出版了！謹以此札記表達我對張工的祝賀以及誠懇的欽佩之情。感謝張工12年來對我從新手編輯到如今的信任和包容，張工多年來，一直心心念念地想要撰寫一本科普性質的電氣技術讀物，近期也終於開始了創作工作。在此也祝願張工身體健康，繼續為廣大讀者和廣大網友提供優秀的精神食糧。

12年的經典，推薦給大家！

作者自述

大家好，我是張白帆。自離開校園後，前後入職於國企、私企和外企（ABB）的成套開關設備制造企業，均從事於低壓成套開關設備的設計工作。我曾參與過多項國家重點工程，其中有十幾座城市的地鐵工程、長江三峽永久船閘工程和青藏鐵路變電站工程，還有諸多機場工程和海上油田工程等，工程總數量逾千，由此積累了大量相關低壓成套開關設備的設計、制造、安裝、運維等方面的知識。之後我在某高校給大三、大四本科生上有關高低壓開關電器的專業課，對高、低壓開關電器的理論知識得到進一步提升。
本書以我撰寫的ABB電氣工程師技術培訓文檔為基礎藍本編輯而成。寫作過程很費精力，每日寢食不安，連夢中都想著寫作思路，往往夜半醒來立刻在筆記本上修改稿件。本書自2012年4月第1版出版以來，至2024年年初出版的第4版，正好一紀12年。幸運的是，第4版的修訂還跟上了兩部關於低壓成套開關設備和低壓電器的國家標準（GB/T 7251.1—2023和GB/T 14048.1—2023）之更新節奏，提高了此書的實用價值。
我在知乎網給知友們回答電學和電氣問題已有八年。我在知乎網的網名是Patrick.Zhang，當下粉絲數近百萬。知乎的許多知友們認真閱讀本書，並與我用私信深入交互和探討，大家都收獲滿滿。
我入職事事多年，雖然年齡已長卻熱衷於技術探討、研發以及寫作，此初心始終不改。謹以此書奉獻給諸位讀者們，期望讀者們能從此書中獲取有用的知識和技術，並應用到諸位的工作中，此期盼為我心所願。
望讀者們對此書做勘誤指正並提交給我（可通過知乎私信），以利再版，在此先行感謝！

第4版前言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
本書電子資源二維碼索引
第1章 低壓成套開關設備的基本概念和基礎知識
1.1 低壓電器的分類
1.2 低壓成套開關設備的標準及設計制造規程
1.2.1 IEC出版物中有關低壓電器的標準號及名稱
1.2.2 常用的低壓電器產品所遵循的國家標準號及名稱與國際標準對照
1.2.3 低壓成套開關設備的設計制造規程
1.3 低壓成套開關設備的工作條件和若干主要技術參數
1.3.1 低壓成套開關設備的使用條件
1.3.2 低壓成套開關設備的主要技術參數———額定電壓和額定電流參數
1.4 低壓電網條件
1.4.1 短路過程及計算低壓配電網短路電流的方法
1.4.2 短路電流的效應與低壓成套開關設備的動、熱穩定性
1.4.3 低壓成套開關設備的配電方案
1.4.4 主電力變壓器在低壓電網中的使用條件和帶負荷能力
1.4.5 電網頻率和高次諧波對低壓電器和成套開關設備的影響
1.5 低壓開關電器的通斷任務和各種不同負載的通斷條件
1.5.1 低壓開關電器的通斷任務
1.5.2 三相異步電動機的通斷條件
1.5.3 照明設備的通斷條件
1.5.4 電熱設備的通斷條件
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 低壓配電網的各類接地繫統
1.6.1 低壓配電網的繫統接地和保護接地
1.6.2 各類低壓接地繫統
1.6.3 接地故障保護和人體電擊防護
1.6.4 接地故障電流的測量方法
1.6.5 針對低壓成套開關設備的人身安全防護措施
1.6.6 在低壓成套開關設備中對中性線的保護及四極斷路器的應用
1.7 過電壓和低壓配電網的電湧保護
1.7.1 過電壓的分類
1.7.2 雷電過電壓及防護措施
1.7.3 開關在切斷感性負載電路時出現的操作過電壓
1.8 電氣制圖圖符和低壓成套開關設備中的電氣標識
1.9 經驗分享與知識擴展
主題1:由10kV中壓接地故障引起的TN接地繫統人身電擊傷害事故和防範
主題2:關於GB/T 7251.1—2023《低壓成套開關設備和控制設備 第1部分:總則》的說明
第2章 低壓開關櫃的櫃結構概述及部分產品簡介
2.1 低壓開關櫃的概述
2.1.1 低壓開關櫃的整體結構
2.1.2 智能化低壓開關櫃概述
2.2 與低壓開關櫃主母線相關的幾個問題
2.2.1 關於低壓開關櫃母線的載流量和溫升
2.2.2 關於低壓開關櫃中母線的表面處理
2.2.3 主母線短路與低壓開關櫃櫃體短路參數的關繫
2.3 ABB的MNS3.0繫列低壓開關櫃結構概述
2.3.1 MNS3.0側出線低壓開關櫃的特點和技術數據
2.3.2 MNS3.0後出線低壓開關櫃的特點和技術數據
2.3.3 MNS3.0側出線低壓開關櫃的安裝和運行條件
2.3.4 MNS輕型低壓開關櫃
2.4 國產的GGD和GCS低壓開關櫃概述
2.4.1 GGD固定式低壓開關櫃
2.4.2 GCS抽屜式低壓開關櫃
2.5 施耐德的Okken低壓開關櫃概述
2.5.1 施耐德Okken低壓開關櫃的空間布局和結構特點
2.5.2 施耐德Okken低壓開關櫃的
2.6 計算和判斷低壓開關櫃是否滿足溫升要求的方法
2.7 低壓開關櫃型式試驗的內容
2.8 經驗分享與知識擴展
主題1:從6kV中壓側的故障錄波來看低壓開關櫃的事故
主題2:關於低壓成套開關設備中塑料件的阻燃特性
第3章 低壓成套開關設備中常用的器件
3.1 有關低壓開關電器的一些基本應用知識
3.1.1 與低壓開關電器相關的基本概念
3.1.2 低壓開關電器的觸頭滅弧方法和電磁機構
3.1.3 低壓開關電器的件和件
3.2 熔斷器
3.3 隔離開關和開關熔斷器組合
3.3.1 隔離開關概述及選用
3.3.2 開關和熔斷器的組合及選用
3.4 雙電源互投開關ATSE
3.5 斷路器
3.5.1 斷路器概述
3.5.2 斷路器的主要技術術語和參數設置方法
3.5.3 ACB框架斷路器———ABB的Emax2斷路器
3.5.4 MCCB塑殼斷路器———ABB的TmaxXT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 電流互感器和電壓互感器
3.8 軟起動器
3.9 若干種低壓開關電器的型式試驗
3.9.1 斷路器短路接通和分斷能力型式試驗
3.9.2 斷路器短時耐受電流的型式試驗
3.9.3 接觸器過載耐受能力的型式試驗
3.9.4 接觸器與執行短路保護的低壓開關電器之間的協調配合型式試驗
3.10 經驗分享與知識擴展
主題1:如何選擇隔離變壓器電源側的斷路器
主題2:開關電器主觸頭與輔助觸頭的異同點
第4章 低壓成套開關設備主回路
4.1 低壓成套開關設備中的進線主回路和母聯主回路
4.2 雙電源互投主回路
4.3 饋電主回路
4.3.1 饋電斷路器的保護選擇性
4.3.2 饋電回路出口處的電纜壓降和短路電流計算方法
4.4 電動機主回路
4.4.1 電動機控制主回路
4.4.2 電動機控制器件之間的協調配合
4.5 電容補償主回路
4.5.1 無功補償方式及確定補償電容的容量
4.5.2 帶電抗的補償電容
4.5.3 在低壓成套開關櫃中的電容補RVC/RVT
4.6 經驗分享與知識擴展
主題:選配低壓成套開關設備主回路參數
第5章 設計和配置低壓成套開關設備的方法
5.1 設計低壓成套開關設備的一般性原則
5.2 低壓成套開關設備的設計範例
5.3 選用低壓成套開關設備時需要考慮的問題
5.4 經驗分享與知識擴展
主題:低壓籠型異步電動機直接起動經驗公式的討論
第6章 低壓成套開關設備的輔助回路及控制原理
6.1 低壓成套開關設備的輔助回路一般性問題
6.2 電氣邏輯關繫和布爾邏輯代數表達式
6.3 低壓成套開關設備輔助回路中常用的低壓開關電器
6.3.1 電磁繼電器
6.3.2 ABB的CT繫列時間繼電器
6.3.3 ABB的中間繼電器
6.3.4 ABB的全電量測控儀表、遙信、遙測和測控綜合模塊
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 用於低壓成套開關設備備自投控制的PLC概述
6.5.1 ABB公司的AC500繫列PLC概述
6.5.2 IEC61131標準中最常用的PLC圖形化編程語言
6.6 低壓成套開關設備的控制原理分析
6.6.1 利件構建的兩進線單母聯控制線路原理分析
6.6.2 利用PLC構建兩進線單母聯低壓配電繫統的控制原理和範例
6.6.3 饋電回路的控制原理
6.6.4 低壓成套開關設備中的電動機回路控制原理
6.6.5 無功功率自動補償控制原理
6.7 經驗分享與知識擴展
主題:電氣制圖
第7章 低壓成套開關設備中的測控和信息交換
7.1 低壓成套開關設備中的遙測、遙信、遙控和遙調
7.2 數據通信概述
7.3 利用MODBUS-RTU通信協議讀寫測控儀表數據
7.3.1 讀寫IM多功能電力儀表數據的方法
7.3.2 讀寫電動機綜合保護裝置M102-M通信數據的方法
7.4 為低壓成套開關設備構建測控及信息交換網絡
7.4.1 利用PLC建立測控鏈路的方法
7.4.2 利用ABB的人機界面建立測控鏈路的方法
7.5 在低壓進線主回路中交換信息的範例
7.6 經驗分享與知識擴展
主題:通信電纜屏蔽層上的電壓是如何出現的
第8章 智能型低壓成套開關設備和變電站自動化
8.1 智能型低壓成套開關設備概述
8.2 設計組建PCC型MNS3.0智能化低壓成套開關設備
.3 設計組建MCC智能型MNS3.0低壓成套開關設備
8.4 設計組建ABB的ESD3000變電站監控繫統
8.5 經驗分享與知識擴展
主題:國內某大型航空樞紐站電力監控繫統ESD3000V4.0技術說明
附錄 本書中使用的基本電磁學參量
參考文獻

《低壓成套開關設備的原理及其控制技術》第4版前言

《低壓成套開關設備的原理及其控制技術》這本書的第4版出版了，開心!
寫第1版前言的日期是2011年11月。自那以後，低壓成套開關設備的繫列國家標準GB 7251不斷更新，低壓開關電器的繫列標準GB 14048也不斷更新，且均由強制性標準改變為推薦性標準（GB/T 7251、GB/T 14048）。此外，低壓開關電器的技術進步和數字化技術亦深深地融進低壓成套開關設備的制造和運維中。基於以上原因，這本書也經歷了從第1版到第4版的版本迭代更替，字數和插圖都相應增加。第1版共有70萬字，目前的第4版有近90萬字。
我在廈門ABB低壓電器設備有限公司擔任過新人的技術培訓工作，同時也給某高校電氣專業大三、大四的學生們上專業課，我的感覺是:校園知識與實際技術知識之間相差甚遠。這其中既有知識技術方面的差別，也有對國家標準和行業規範方面的認識缺失。當我們離開校園進入職場，我們很難聽到有關理論知識的研討，在有關技術的定性和定量分析上，大家都以各種相關的國家標準和規範為準繩探討問題，可見標準和規範是多麼重要。標準和規範是理論聯繫實際的橋梁，也是低壓成套開關設備在設計、制造和使用中的約束條件及必須遵循的技術規則。為此，我在第3版的基礎上做了必要的補充和修正，使得職場新人們在閱讀本書後能更快地掌握有關低壓成套開關設備的技術知識和國家標準，便於職場新人們的快速技術進步。
很巧合的是，本書第4版稿件我在2023年7月基本完成寫作並提交給出版社之時，GB/T 7251.1也更換新版本了，最新版是GB/T 7251.1—2023《低壓成套開關設備和控制設備 第1 部分:總則》（等同於IEC 61349-1:2020）。我立刻通讀了GB/T 7251.1—2023，並及時對稿件進行了審閱和修改，不想當11月初正要將更新後的稿件反饋給出版社時，得知GB/T 14048.1也將發布最新的2023版，我立刻下單購買了該標準，並繼續針對性地修改了書稿中的相關內容，這些工作完成後，已經是12月下旬了。雖然此舉肯定會讓本書的出版時間延後， 但也很慶幸本書能成為最早一批最貼切GB/T 7251.1—2023和GB/T 14048.1—2023這兩部新 標準的講解有關低壓開關設備的制造、使用和維護技術的出版物之一。
本書的各章都配套了我錄制的有聲PPT，為讀者的學習提供方便。
第4版的寫作得到ABB同事們的圖片和資料幫助，我真心地表示感謝!另外，在寫作時 還參考了知乎網部分知友們的意見和建議，在此我表示感謝!
我在知乎網上的網名是Patric Zhang，希望讀者能在知乎網上和我交流互動，大家共同 進步。 期望這本書在給讀者帶來新知識的同時，能有新的體驗。如果讀者能從中得到收獲，我會非常開心! 謝謝大家!
張白帆
2023年12月
於廈門