A. 如何分析電氣故障的原因
1、自然故障：電氣設備在運行過程中，其電氣常常要承受許多不利因素的影響，諸如電器動作過程的機械振動；過電流的效應加速電氣元件的絕緣老化變質；電弧的燒損；長期動作的自然磨損；周圍環境溫度、濕度的影響；有害介質的侵蝕；元件自身的質量問題；自然壽命等原因，以上種種原因都會使電氣難免會出現一些這樣或那樣的故障而影響設備的正常運行。因此加強日常維護保養和檢修可使電氣設備在較長時間內不出或少出故障，但切不可誤認為，電氣的設備故障和客觀存在、在所難免，就忽視日常維護保養和定期檢修工作。
2、人為故障，電氣設備在運行過程中，由於受到不應有的機械外力的破壞或因操作不當、安裝不合理而造成的故障，也會造成設備事故，甚至危及人身安全。
電氣設備結構不同，電氣元件種類繁多，導致電氣故障的因素又是多種多樣，因此電氣設備所出現的故障必然是各式各樣的。然而這些故障大致可分為兩大類；
1、有明顯的外表特徵並容易被發現的故障
例如電機、電器的顯著發熱、冒煙、散發出焦臭味或火花等。這類故障時由於電機、電器的繞組過載、絕緣擊穿、短路或接地所引起的。在排除這些故障時，除了更換或修復之外，還必須找出和排除造成上述故障的原因。
2、沒有外表特徵的故障，這一類控制電路的主要故障。在電氣線路中由於電氣元件調整不當、機械動作失靈、觸頭及壓接接觸不良或脫落，以及某個小零件的損壞，導線斷裂等原因所造成的故障。線路越復雜，出現這類故障的機會也就越多。這類故障雖小但經常碰到，由於沒有外表特徵，要尋找故障發生點，唱需要花費很長時間，有時還需要藉助各類測量儀器和工具才能找出故障點，而一旦找出故障點，往往只需簡單的調整或修理就能立即恢復機床的正常運行，所以能否迅速的查出故障點是檢修這類故障時能否縮短時間的關鍵。
B. 急 電功率及磁場詳解
用電功率表示消耗電能的快慢．電功率用P表示，它的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是W．電流在單位時間內做的功叫做電功率，也就是說：電氣設備與電源連接形成迴路，當電流通過電氣設備時，電源輸出電能，電氣設備消耗電能。電能是指一段時間內電源力所做的功。電能的單位是千瓦·小時。
單位時間內電源力所做的功叫做電功率。
1KW＝1000W
作為表示消耗能量快慢的物理量，一個用電器功率的大小等於它在1秒（1S）內所消耗的電能．如果在」t」這么長的時間內消耗的電能」W」，那麼這個用電器的電功率」P」就是
P＝W/t 電功率等於電壓與電流的乘積
1瓦=1焦/秒=1伏·安
符號意義及單位
W—電能—焦耳（J） W—千瓦*時（kW*h）
t—時間—秒(s) t— 小時（h）
P—用電器的功率—瓦特（W） P—千瓦(kW)
(兩套單位，根據不同需要，選擇合適的單位進行計算)
有關電功率的公式還有:P=UI
P=I�0�5R
P=U�0�5/R
每個用電器都有一個正常工作的電壓值叫額定電壓
用電器在額定電壓下的功率叫做額定功率
電功率是表示在一定時間電流做功的快慢
P=W/t .因為W=UIt 所以P=UI磁場（magnetic field ）：在磁極或任何電流迴路的周圍以及被磁化後的物體內外，都對磁針或運動電荷具有磁力作用，這種有磁力作用的空間稱為磁場。它和電場相似，也具有力和能的特性。由於磁體的磁性來源於電流，電流是電荷的運動，因而概括地說，磁場是由運動電荷或變化電場產生的。磁場的基本特徵是能對其中的運動電荷施加作用力，磁場對電流、對磁體的作用力或力矩皆源於此。 與電場相仿，磁場是在一定空間區域內連續分布的矢量場，描述磁場的基本物理量是磁感應強度矢量B ，也可以用磁力線形象地圖示。然而，作為一個矢量場，磁場的性質與電場頗為不同。運動電荷或變化電場產生的磁場，或兩者之和的總磁場，都是無源有旋的矢量場，磁力線是閉合的曲線族，不中斷，不交叉。換言之，在磁場中不存在發出磁力線的源頭，也不存在會聚磁力線的尾閭，磁力線閉合表明沿磁力線的環路積分不為零，即磁場是有旋場而不是勢場（保守場），不存在類似於電勢那樣的標量函數。 電磁場是電磁作用的媒遞物，是統一的整體，電場和磁場是它緊密聯系、相互依存的兩個側面，變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場，變化的電磁場以波動形式在空間傳播。電磁波以有限的速度傳播，具有可交換的能量和動量，電磁波與實物的相互作用，電磁波與粒子的相互轉化等等，都證明電磁場是客觀存在的物質，它的「特殊」只在於沒有靜質量。 磁現象是最早被人類認識的物理現象之一，指南針是中國古代一大發明。磁場是廣泛存在的，地球，恆星(如太陽)，星系（如銀河系），行星、衛星，以及星際空間和星系際空間，都存在著磁場。為了認識和解釋其中的許多物理現象和過程，必須考慮磁場這一重要因素。在現代科學技術和人類生活中，處處可遇到磁場，發電機、電動機、變壓器、電報、電話、收音機以至加速器、熱核聚變裝置、電磁測量儀表等無不與磁現象有關。甚至在人體內，伴隨著生命活動，一些組織和器官內也會產生微弱的磁場。電磁場（electromagnetic field ）：有內在聯系、相互依存的電場和磁場的統一體和總稱 。隨時間變化的電場產生磁場 ， 隨時間變化的磁場產生電場，兩者互為因果，形成電磁場。電磁場可由變速運動的帶電粒子引起，也可由強弱變化的電流引起，不論原因如何，電磁場總是以光速向四周傳播，形成電磁波。電磁場是電磁作用的媒遞物，具有能量和動量，是物質存在的一種形式。電磁場的性質、特徵及其運動變化規律由麥克斯韋方程組確定。 地磁場（geomagnetic field ）：從地心至磁層頂的空間范圍內的磁場。地磁學的主要研究對象。人類對於地磁場存在的早期認識，來源於天然磁石和磁針的指極性。磁針的指極性是由於地球的北磁極（磁性為S極）吸引著磁針的N極，地球的南磁極（磁性為N極）吸引著磁針的S極。這個解釋最初是英國W.吉伯於1600年提出的。吉伯所作出的地磁場來源於地球本體的假定是正確的。這已為1839年德國數學家C.F.高斯首次運用球諧函數分析法所證實。 地磁場是一個向量場。描述空間某一點地磁場的強度和方向，需要3個獨立的地磁要素。常用的地磁要素有7個，即地磁場總強度F，水平強度H，垂直強度Z，X和Y分別為H的北向和東向分量，D和I分別為磁偏角和磁傾角。其中以磁偏角的觀測歷史為最早。在現代的地磁場觀測中，地磁台一般只記錄H，D，Z或X，Y，Z。 近地空間的地磁場，像一個均勻磁化球體的磁場，其強度在地面兩極附近還不到1高斯，所以地磁場是非常弱的磁場。地磁場強度的單位過去通常採用伽馬（γ），即10高斯。1960年決定採用特斯拉作為國際測磁單位，1高斯＝10特斯拉（T），1伽馬＝10特斯拉＝1納特斯拉（nT），簡稱納特。地磁場雖然很弱，但卻延伸到很遠的空間，保護著地球上的生物和人類，使之免受宇宙輻射的侵害。 地磁場包括基本磁場和變化磁場兩個部分，它們在成因上完全不同。基本磁場是地磁場的主要部分，起源於地球內部，比較穩定，變化非常緩慢。變化磁場包括地磁場的各種短期變化，主要起源於地球外部，並且很微弱。 地球的基本磁場可分為偶極子磁場、非偶極子磁場和地磁異常幾個組成部分。偶極子磁場是地磁場的基本成分，其強度約佔地磁場總強度的90％，產生於地球液態外核內的電磁流體力學過程，即自激發電機效應。非偶極子磁場主要分布在亞洲東部、非洲西部、南大西洋和南印度洋等幾個地域，平均強度約佔地磁場的10％。地磁異常又分為區域異常和局部異常，與岩石和礦體的分布有關。 地球變化磁場可分為平靜變化和干擾變化兩大類型。平靜變化主要是以一個太陽日為周期的太陽靜日變化，其場源分布在電離層中。干擾變化包括磁暴、地磁亞暴、太陽擾日變化和地磁脈動等，場源是太陽粒子輻射同地磁場相互作用在磁層和電離層中產生的各種短暫的電流體系。磁暴是全球同時發生的強烈磁擾，持續時間約為1～3天，幅度可達10納特。其他幾種干擾變化主要分布在地球的極光區內。除外源場外，變化磁場還有內源場。內源場是由外源場在地球內部感應出來的電流所產生的。將高斯球諧分析用於變化磁場，可將這種內、外場區分開。根據變化磁場的內、外場相互關系，可以得出地球內部電導率的分布。這已成為地磁學的一個重要領域，叫做地球電磁感應。 地球變化磁場既和磁層、電離層的電磁過程相聯系，又和地殼上地幔的電性結構有關，所以在空間物理學和固體地球物理學的研究中都具有重要意義。
C. 用分析變壓器的方法分析三相非同步電動機其不同點是什麼
1、變壓器是靜止的電氣設備，它的主磁場是脈動磁場，一、二次繞組中的電動勢和電流具有相同的頻率。而非同步電動機則是旋轉的電氣設備，它的主磁場是旋轉磁場，轉子旋轉時，定子、轉子繞組中的電動勢和電流有不同的頻率；
2、變壓器中只有能勢的傳遞，通過主磁場把一次側的電能傳送到二次側。非同步電動機中除了能勢的傳遞之外，還有能量的轉換。即定子繞組中的電能通過主磁場傳送到轉子繞組以後，有相當大的一部分要轉換成機械能，從轉子軸上輸出給機械負載；
3、由於非同步電動機中有氣隙存在，所以空載電流比變壓器大得多。在大功率的電動機中，空載電流占額廹電流的20%~30%;而在小功率的電動機中，可達35%~50%。因此，舁步電動機的空載損耗比變壓器大；
4、非同步電動機是一種低功率因數的設備。用來速立磁場的空載電流比較大，而且定子、轉子之間存在著氣隙，在容量相同的條件下，非同步電動機中的漏磁通比變壓器大得多，亦即它的電抗較大。說明，為建立一定的磁場，非同步電動機需要較大的無功功率。當電源電壓一定時，電動機主磁通的最大值基本上不變，說明建立磁場所需要的無功功率基本上不變。當電動機的負載很小時，電動機的有功功率很小，無功功率所佔比例很大，所以功率因數很低（空載時的功率因數不超過0.2）。隨著負載的增加，無功功率所佔比重逐漸減小，因而非同步電動機的功率因數逐漸增加。在接近額定負栽時達到最大(一般不超過0.9〉。當負載更大吋，由於轉差率的增加，使轉子電抗增加較多，因而功率因數重新下降。
D. 電磁輻射預測方法有哪些
電磁輻射污染的控制
（一）電磁輻射的主要防護措施
為了減小電子設備的電磁泄漏，必須從產品設計、屏蔽與吸收等角度人手，採取治本與治表相結合的方案，防止電磁輻射的污染與危害。
制定防護技術措施的基本原理有以下幾個方面：
1．加強電磁兼容性設計審查與管理
縱觀中外，無論是工廠企業的射頻應用設備，還是廣播、通信、氣象、國防等領域內的射頻發射裝置，其電磁泄漏與輻射，除技術上的原因外，主要問題就是設計與管理方面的責任。因此，加強電磁兼容性管理是極為重要的一環。
2．認真做好模擬預測與危害分析
無論是電子、電氣設備，還是發射裝置，在產品出廠前，均應進行電磁輻射與泄漏
狀態的預測與分析，實施國家強制性產品認證制度。大、中型系統投入使用前，還應當
對周圍環境電磁場分布進行模擬預測，以便對污染危害進行分析。
3．合理設計設備
1)提高槽路的濾波度
濾波度不好的設備，不僅造成很強的諧波輻射，產生串頻現象，影響設備的正常工作，而且也會帶來過大的能量損失。因此，在進行設備的槽路設計時，必須精確計算，採取妥善的技術措施，努力提高其濾波度，達到抑制諧波的目的。
2)元件與布線要合理
元件與布線不合理，比如高、低頻布線混雜在一起，元件距離機殼過近等，均是造成電磁輻射與泄漏的原因之一。因此，在進行線路設計時，元件與布線必須合理。例如，元件與布線均應高、低頻分開，條件允許時宜在高、低頻中間實行屏蔽。
目前，在布線上多採用垂直交叉布線或高、低頻線路遠距離布設並採用屏蔽等技術方案，效果良好。
3)屏蔽體的結構設計要合理
一般要求設備的屏蔽殼設計要合理，比如機殼的邊框不能採用直角過渡，而應當採用小圓弧過渡。各屏蔽部件之間盡量採用焊接，特殊情況下採用螺釘固定連接時，應當在兩屏蔽材料之間墊入彈片後再擰緊，以保證它們之間的電氣性能良好。
4．實行屏蔽
由於設備的屏蔽不夠完善，例如以往的設備，有些屏蔽體不是良導體，或者缺乏良好的電氣接觸；有些設備的結構不嚴密，縫隙過大；有些設備的面板為非屏蔽材料，因而造成漏場強度很大，有時出現局部發熱或噴火現象。由於屏蔽體的結構設計不合理，有部分設備主要輻射單元的屏蔽殼採用了稜角突出的設計，容易引起尖端輻射。如某廣播發射機面板處電磁場強度均為30V/m，而其機箱框邊為直角，沒有小圓弧過渡，結果場強高達50V/m。所以正確、合理的屏蔽，是防止電子、電氣設備的電磁輻射與泄 漏，實現電磁兼容的基本手段與關鍵。
5．射頻接地
射頻防護接地情況的好壞，直接關繫到防護效果的好壞。隨著頻率的升高，地線要求就不太嚴格，微波頻率甚至不需要接地。射頻接地的作用原理，就是將在屏蔽體（或屏蔽部件）內由於感應生成的射頻電流迅速導人大地，以便使屏蔽體（或屏蔽部件）本身不再成為射頻的二次輻射源，從而保證屏蔽作用的高效率。必須強調的是，射頻屏蔽要妥善進行接地，二者構成一個統一體。射頻接地與普通的電氣設備保護接地極不相同，二者不能互相替代。
6．吸收防護
吸收防護是將根據匹配原理與諧振原理製造的吸收材料，置於電磁場之中，可以把吸收到的波能轉化為熱能或其他能量，從而達到防護目的。採用吸收材料對高頻段的電磁輻射，特別是微波輻射與泄漏抑制，效果良好。吸收材料多用於設備與系統的參數測試。防止設備通過縫隙、孔洞泄漏能量，也可用於個人防護。
7．採用機械化與自動化作業，實行距離防護
從理論上分析，感應電磁場與距離的平方成反比，輻射電磁場與距離成反比。因此可知，屏蔽間距愈大，電磁場強度的衰減幅度愈大。所以，加大作業距離可提高屏蔽效果。
8．濾波
即使系統已經有合適的設計和安排，並考慮了恰當的屏蔽和接地，但仍然有泄漏的能量進入系統，使其性能惡化或引起故障。濾波器可以限制外來電流數值或把電流封閉在很小的結構范圍內，從而把不希望傳導的能量降低到系統能圓滿工作的水平。確定設備濾波要求（或屏蔽、接地要求）的原始依據，是設計人員所採用的正式或非正式的技術規范。關鍵設備引線上允許的干擾電平必須在設計初期就加以規定，以使電路設計人員知道它們的分機所必須滿足的條件。因此應在功能試驗階段和其他階段連續確定它們是否能符合這些技術規范的要求。然而，當必須採用濾波器的時候。應該注意避免由於各個設計組之間的不協調所引起的重復濾波。
9．正確使用設備
當設備投入使用前，必須結合工藝與加工負載，正確調整各項電氣參數，最大限度地保證設備的輸出匹配，使設備處於優良的工作條件下。同時，還要加強對設備的維護與保養。例如，l0kW的高頻設備，其陽極電流調整到0.8～1.5A之間，柵極反饋電流調整到150～300mA之間，屬於正常范圍。但在使用上，往往陽極電流大而柵極電流小，這表明了振盪部分本身的耗散功率高，從而使得加熱效率很差。因此，為達到最佳的工作狀態，即理想的匹配與耦合狀態，要求調整陽極電流到谷點，柵極電流到峰點。但要注意工作頻率不可過低或過高。若過高，則高頻輻射所造成的散射功率過多；若過低，則渦流減小，加熱效果差。
10．加強個人防護
增強自我保護意識，加強自我防護。減輕電磁波污染的危害，有許多易於操作的措施，總的原則有兩個：其一，盡量增大人體與發射源的距離；其二，由於工作需要不能遠離電磁波發射源的，必須採取屏蔽防護的辦法。因為電磁波對人體的影響，與發射功率大小、發射源的距離緊密相關，它的危害程度與發射功率成正比，與距離的平方成反比。以行動電話為例，雖然其發射功率只有幾瓦，但由於其發射天線距人的頭部很近，其實際受到的輻射強度，相當於距離幾十米處的一座幾百千瓦的廣播電台發射天線的輻射強度。好在人們使用的時間很短，一時還不會表現出明顯的危害症狀，但使用時間一長，輻射引起的症狀將會逐漸暴露。有鑒於此，在平時工作和日常生活中，應自覺採取措施，減少電磁波的危害。如在機房等電磁場強度較大的場所工作的人員，應特別注意工作期間休息，適當到遠離電磁場的室外活動；家用電器不宜集中放置；觀看電視的距離應保持在2～5m，並注意開窗通風；微波爐、電冰箱不宜靠近使用；青少年盡量少玩電子游戲機；電熱毯預熱後應切斷電源；兒童與孕婦不要使用電熱毯；平時應多吃新鮮蔬菜與水果，以增強肌體抵禦電磁波污染的能力；積極採用個體防護裝備。
11．加強城市規劃與管理，實行區域控制
根據日本及其他國家的實踐，應當強調工、科、醫設備的布局要合理，凡是射頻設備集中使用的單位，應劃定一個確定的范圍，給出有效的保護半徑，其他無關建築與居民住宅應在此范圍之外建造。大功率的發射設備則應當建在非居民區和居民活動場所之外的地點，實行區域控制和距離防護。全市應劃分干凈區、輕度污染區與嚴重污染區，確定重點，逐步加以改造與治理。進一步加強對無線電發射裝置的管理，對電台、電視台、雷達站等的布局及新設台址的選擇問題，必須嚴格執行我國制定的《關於劃分大、中城市無線電收發信區域和選擇電台場址暫行規定》。新建電台不宜建築在高層建築物的頂部。只有合理的布局，妥善治理，加強城市規劃與管理，努力實現電磁兼容，才是搞好電磁防治的關鍵。
（二）高頻設備的電磁輻射防護
高頻設備的電磁輻射防護的頻率范圍一般是指0. 1～300MHz，其防護技術有電磁屏蔽、接地技術及濾波等。
1．電磁屏蔽
1)電磁屏蔽的機理
電磁屏蔽主要利用了電磁感應原理。在外界交變電磁場下，通過電磁感應，屏蔽殼體內產生感應電流，而這電流在屏蔽空間又產生了與外界電磁場方向相反的電磁場，從而抵消了外界電磁場，達到屏蔽效果。在抗干擾輻射危害方面，屏蔽是最好的措施。通俗地講，電磁屏蔽就是利用某種材料製成一個封閉的物體，這個封閉的物體有兩重作用，它既可使封閉體的內部不受外部的電磁場的影響，同時封閉體的外部區域也不受其內部的電磁場的影響。
電磁干擾過程必須具備三要素：電磁干擾源、電磁敏感設備、傳播途徑，三者缺一不可。採用屏蔽措施，一方面可抑制屏蔽室內電磁波外泄，抑制電磁干擾源；另一方面也可防止外部電磁波進入室內。電磁屏蔽一般可以分成三種：第一種是對靜電場（包括變化很慢的交變電場）的屏蔽，這種屏蔽現象實際上是由於屏蔽物的導體表面的電荷，在外界電場的作用下重新分布，直到屏蔽物的內部電場均為零時才能停止，如高壓帶電作業工人所穿的帶電作業服；第二種屏蔽是對靜磁場（包括變化很慢的交變磁場）的屏蔽，它同靜電屏蔽相似，也是通過一個封閉物體實現屏蔽，它與靜電屏蔽不同的是，它使用的材料不是銅網，而是磁性材料，有防磁功能的手錶，就是基於這一原理製造的；第三種屏蔽是對高頻、微波電磁場的屏蔽，如果電磁波的頻率達到百萬赫茲以上，這種頻率的電磁波射向導體殼時，就像光波射向鏡面一樣被反射回來，同時也有一小部分電磁波能量被消耗掉，也就是說電磁波很難穿過屏蔽的封閉體。另外，屏蔽體內部的電磁波也很難穿出去。
屏蔽室按其結構可以分成兩類：第一類是板型屏蔽室，是由若干塊金屬薄板製成，對於毫米波段，只能採用這類屏蔽室；第二類是網型屏蔽室，是由若干塊金屬網或板拉網等嵌在金屬骨架上構成。在製作中，有的是按裝配方法，也有按焊接的方法。