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摘要：交流接触器是电力拖动和自动控制系统中应用最普遍的一种电器。其功能是通断电气设备电源，它执行远距离频繁控制动力设备起动、运行、停止。能短时接通、分断超过数倍额定电流的过负载。因此，在电气设计中交流接触器的选用对用电设备或供电线路的运行有着重要意义。
关健词：电气设计低压交流接触器
1、交流接触器的结构与技术参数
接触器是电力拖动和自动控制系统中应用最普遍的一种电器。其功能是
通断电气设备电源，它执行远距离频繁控制动力设备起动、运行、停止，能短时接通、分断超过数倍额定电流的过负载。其结构由触头系统、灭弧系统、磁系统、躯壳支持部分、辅助触头等部分组成。一般要求交流接触器装置结构紧凑、装卸方便，动静触头的磁吹装置良好，灭弧效果好。
按灭弧介质分为：空气式（有灭弧室或隔弧板）、油浸式和真空式；通常使用的的是空气电磁接触器，目前国产的几个基本系列有CJ10系列、CJ12系列、CJ20系列、B系列交流接触器、CZ0系列直流接触器。
按操动方式分为：电磁式、气动式、电磁－气动式；
接触器额定电压参数分为：高压和低压。低压接触器额定工作电压一般为220V、380V、500V、660V等。
按其所控制电流种类分为交流、直流。主要用于工频50Hz和60Hz电路，电流参数有额定工作电流、约定发热电流、接通电流及分断电流、辅助触头的约定发热电流及接触器的短时耐受电流等。一般接触器型号参数是约定发热电流，约定发热电流对应的额定工作电流有好几个。比如CJ20-63，主触头的额定工作电流分为63A，40A，型号参数中63指的是约定发热电流，而额定工作电流和选定的负载电流、电压等级有关。
交流接触器电磁线圈电压分为交流36V、127V、220V、380V等。直流48 V、110 V、220 V。接触器的极数分为2、3、4、5极等。辅助触头常开常
闭各有数对，按控制需要选择参数还有接通、分断次数、机械寿命、最大操作频率、最大接线线径以及外形、安装尺寸等。分类见表1：
常用接触器类型 表1
类别代号 适用典型负载 适用设备
AC－1 无感或微感负载，电阻性负载 电阻炉、加热器等
AC－2 绕线式感应电动机的启动、分断 起重机、压缩机、提升机等
AC－3 笼型感应电动机的启动、分断 风机、泵等
AC－4 笼型感应电动机的启动、反接制动或密接通断电动机 风机、泵、机床等
AC－5a 放电灯的通断 高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等
AC－5b 白炽灯的通断 白炽灯
AC－6a 变压器的通断 电焊机
AC－6b 电容器的通断 电容器
AC－7a 家用电器和类似用途的低感负载 微波炉、烘手机等
AC－7b 家用的电动机负载 电冰箱、洗衣机等电源通断
AC－8a 具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机 压缩机
AC－8b 具有手動复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机 压缩机
2、交流接触器的选用原则。
接触器的选用主要是主电路参数、控制电路参数和辅助电路参数的确定。还应满足被控制设备的额定电压、负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式等，经济实用性也是选择的重要依据。选用原则如下：
2.1 交流接触器的电压等级要与负载电压相同，选用的接触器类型要给与负载相适应。
2.2 接触器工作电流大于负载启动电流时，负载的计算电流要考虑工作环境和工况，对启动时间长的负载，峰值电流不能超过约定发热电流。
2.3短时的动、热稳定校验。线路的三相短路电流不应超过接触器允许的动、热稳定电流，当使用接触器断开短路电流时，还应校验接接触器的分断能力。
2.4 接触器电磁线圈的额定电压、额定电流及辅助触头的数量、电流容量应满足控制回路接线要求。要考虑控制回路的线路长度，接触器可在85～110％的额定电压值下工作。如果线路过长，就会产生电压降太大，接触器线圈对通、断指令有可能迟缓或指令不起作用。
2.5 根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。如果操作频率超过规定值，额定电流应该加大一倍。
2.6 短路保护元件参数应与接触器参数匹配选用。接触器和空气断路器的配合是根据空气断路器的过载系数和短路保护电流系数来决定。接触器的约定发热电流应小于空气断路器的过载电流，接触器的接通、断开电流应小于断路器的短路保护电流。接触器在一个电压等级下约定发热电流和额定工作电流比值在1～1.38之间，而断路器的反时限过载系数参数比较多，不同类型断路器不一样。
3、不同负载的交流接触器选用。
为使接触器不发生触头粘连烧蚀，延长接触器寿命，接触器要躲过负载启动最大电流，还要考虑到启动时间的长短等不利因素，因此要对接触器通断运行的负载进行分析，根据负载电气特点和此供电系统的实际情况，对不同的负载启、停电流进行计算校合。
3.1、控制电热设备接触器的选用
像电阻炉、调温设备等电热绕线电阻元件，接通电流可达额定电流的1.4倍，当电压升高电流还会变大。此类负载的电流波动范围很小，按使用类别属于AC-1，操作也不频繁，选用接触器时只要按照接触器的额定工作电流Itch等于或大于电热设备的工作电流1.2倍即可。
3.2控制照明设备接触器的选用
照明设备的种类很多，不同类型的照明设备、启动电流和启动时间也不一样。此类负载使用类别为AC-5a或AC-5b.如果启动时间很短，可选择其发热电流Itch等于照明设备工作电流1.1倍。启动时间较长以及功率因数较低，可选择其发热电流Itch比照明设备工作电流大一些。见表2：
照明设备用接触器选用原则表2
序号 照明设备名称 启动电源 功率因数 启动时间 接触器选用原则
1 白炽灯 15Ie 1 Ith≥1.1 Ie
2 混合照明 1.3 Ie ≈1 3 Ith≥1.1 ×1.3Ie
3 荧光灯 ≈2.1 Ie 0.4～0.6 Ith≥1.1 Ie
4 高压水银灯 ≈1.4 Ie 0.4～0.6 3～5 Ith≥1.1 ×1.4Ie
5 金属卤素灯 1.4 Ie 0.4～0.5 5～10 Ith≥1.1 ×2Ie
6 带功率印数补偿的灯 20Ie 0.5～0.6 5～10 按补偿电容启动电流选用
3.3、控制电焊变压器接触器的选用。
当接通电焊机负载时，变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡峭大电流，在一次侧出现较大电流，高达额定电流的15～20倍，它与变压器的绕组、铁心特性有关。当电焊机频繁地产生突发性的强电流，从而使变压器的初级侧的开关承受巨大的应力和电流，所以必须按照变压器的额定功率下电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器，即接通电流大于二次侧短路时一次侧电流。此类负载使用类别为AC-6a。
3.4、电动机接触器的选用。选用接触器根据电动机类别可分别选用AC-2～4，对于启动电流在6倍额定电流，分断电流为额定电流下可选用AC-3，如风机、水泵等；绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流。一般启动时，在转子中串入电阻以限制启动电流，增加启动转矩，使用类别AC-2；当电动机用于点动、需要反向运转及制动时，接通电流为6Ie，使用类别为AC-4；电动机的计算功率公式如下：
Pe=3UeIeCOS￠η,
Ue：电动机额定电流，
Ie：电动机额定电压，
COS￠：功率因数，
η：电动机效率。
根据电动机保护配合要求，堵转电流应该由控制电器接通和分断。大多数Y系列电动机的堵转电流≤7Ie，因此选择接触器时要考虑分、合堵转电流。规范规定：电动机运行在AC-3下，接触器额定电流不大于630A时，接触器应当能承受8倍额定电流至少10秒。對于一般设备用电动机，工作电流小于额定电流，启动电流达到额定电流的4～7倍，时间短对接触器的触头损伤不大，一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。对在特殊情况下工作的电动机，如电动葫芦属于冲击性负载，重载启停频繁，反接制动等，所以计算工作电流要乘以相应倍数，由于重载启、停频繁，选用4倍电动机额定电流，通常重载下反接制动电流为启动电流2倍，所以对于此情况要选用8倍额定电流。
3.5、电容器接触器的选用。电容器接通时电容器产生瞬态充电过程，出现很大的合闸涌流，同时伴随很高的电流频率振荡，此电流由电网电压、电容器的容量和电路中的电抗决定（与馈电变压器、导线有关），因此触头闭合时可能烧蚀严重，应当按计算出的电容器电路中最大稳态电流，选用普通型交流接触器要考虑接通电容器组时的涌流倍数、电网容量、变压器、回路及开关设备的阻抗、并联电容器组放电状态以及合闸相角等，一般达到50至100 额定电流。如果电容器组没有放电装置，可选用带强制泄放电阻电路的专用接触器，如ABB公司的B25C、B275C系列、国产的CJ19系列切换电容器接触器专为电容器而设计，采用串联电阻抑制涌流的措施。选用时要考虑无功补偿装置标准中的规定。电容器投入瞬间产生的涌流峰值应限制在电容器组额定电流的20倍以下（JB7113－1993低压并联电容器装置规定）；还应考虑最大稳态电流下电容器运行，电容器组运行时的谐波电压加上高达1.1倍额定工作时的工频过电压，会产生较大的电流。电容器组电路中的设备器件应能在额定频率、额定正弦电压所产生的均方根值不超过1.3倍额定电流下连续运行，由于实际电容器的电容值可能达到额定电容值1.1倍，故此电流可达1.43倍额定电流，因此选择接触器的额定发热电流应不小于此最大稳态电流。
4、有特殊要求情况下交流接触器的选用。
4.1、防晃电型交流接触器。供电系统在雷击、短路后自动合闸，或人为短时故障接地后自动恢复等原因使供电系统晃电。若生产线不允许设备瞬间停电，可采用新型FS防晃电系列交流接触器。FS防晃电接触器采用强力吸合装置，双绕组线圈，接触器线圈带有储能机构，当晃电发生时，接触器线圈延迟释放，其辅助触点延迟提示断开的控制信号，由此躲开晃电时间，接触器延时时间可根据情况进行调节。
4.2、节能型交流接触器。节电接触器是利用节电技术来降低操作电磁系统吸持时所消耗的有功、无功功率。交流接触器的电磁系统通常采用交流电源，63A以上交流接触器在吸持时所消耗的有功功率在数十瓦至几百瓦之间，无功功率在数十乏至几百乏之间，一般所耗有功功率铁芯约占65～75％，短路环约占25～30％，线圈约占3～5％，节能型将交流吸持电流改为直流吸持，或采用机械结构吸持、限电流吸持等方法，可节省铁芯及短路环功率损耗，还可消除、降低噪声。按原理一般分为三大类：节电器、节点线圈、节电型交流接触器。电磁系统采用节电装置，使电磁无噪声及温升低，并解决了使用节电装置有释放延时的缺点，如国产的CJ40系列。
4.3、带有附加功能的交流接触器。电子技术应用在接触器中增添主电路欠、过电压、断相、漏电保护等。电气故障中接触器接触不良占11％，因此，选择带有断相保护的接触器是十分必要的。接触器加辅助模块满足这一特殊要求。加机械联锁可以构成可逆接触器，实现电动机正反旋转，两个接触器加机械联锁实现主电路电气互锁，可用于变频器的变频/工频切换；加气延时头和辅助触头组可以实现电动机星－三角启动；加空气延时头可以构成延时接触器。可以选用交流接触器的电磁线圈做电动机的低电压保护，其控制回路宜由电动机主回路供电，如由其他电源供电，则主回路失压时，应自动断开控制电源。
5、交流接触器的安装
交流接触器的吸合、断开时振动较大，在安装时尽量安装在柜子底部，
不能与防振动要求比较严格的电气设备安装在一个柜子里，否则应采用防震措施，交流接触器的安装尺寸应符合电气安全距离、接线规程，而且需要检修方便。
6、结论
交流接触器的选用不仅和所通断的负载有关，与接触器所在回路的供电系统各阻抗参数有关，还与控制方式、使用环境及使用要求有关，所以选择交流接触器时要全面考虑，逐步计算各参数数值，达到选用合理、使用方便的目的。
参考文献：
［1］常传忠交流接触器与直流接触器的异同代换使用［J］低压电器2007（3）
［2］周乐挺工厂供配电技术［M］高等教育出版社2007、6
二00八年三月
关健词：电气设计低压交流接触器
1、交流接触器的结构与技术参数
接触器是电力拖动和自动控制系统中应用最普遍的一种电器。其功能是
通断电气设备电源，它执行远距离频繁控制动力设备起动、运行、停止，能短时接通、分断超过数倍额定电流的过负载。其结构由触头系统、灭弧系统、磁系统、躯壳支持部分、辅助触头等部分组成。一般要求交流接触器装置结构紧凑、装卸方便，动静触头的磁吹装置良好，灭弧效果好。
按灭弧介质分为：空气式（有灭弧室或隔弧板）、油浸式和真空式；通常使用的的是空气电磁接触器，目前国产的几个基本系列有CJ10系列、CJ12系列、CJ20系列、B系列交流接触器、CZ0系列直流接触器。
按操动方式分为：电磁式、气动式、电磁－气动式；
接触器额定电压参数分为：高压和低压。低压接触器额定工作电压一般为220V、380V、500V、660V等。
按其所控制电流种类分为交流、直流。主要用于工频50Hz和60Hz电路，电流参数有额定工作电流、约定发热电流、接通电流及分断电流、辅助触头的约定发热电流及接触器的短时耐受电流等。一般接触器型号参数是约定发热电流，约定发热电流对应的额定工作电流有好几个。比如CJ20-63，主触头的额定工作电流分为63A，40A，型号参数中63指的是约定发热电流，而额定工作电流和选定的负载电流、电压等级有关。
交流接触器电磁线圈电压分为交流36V、127V、220V、380V等。直流48 V、110 V、220 V。接触器的极数分为2、3、4、5极等。辅助触头常开常
闭各有数对，按控制需要选择参数还有接通、分断次数、机械寿命、最大操作频率、最大接线线径以及外形、安装尺寸等。分类见表1：
常用接触器类型 表1
类别代号 适用典型负载 适用设备
AC－1 无感或微感负载，电阻性负载 电阻炉、加热器等
AC－2 绕线式感应电动机的启动、分断 起重机、压缩机、提升机等
AC－3 笼型感应电动机的启动、分断 风机、泵等
AC－4 笼型感应电动机的启动、反接制动或密接通断电动机 风机、泵、机床等
AC－5a 放电灯的通断 高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等
AC－5b 白炽灯的通断 白炽灯
AC－6a 变压器的通断 电焊机
AC－6b 电容器的通断 电容器
AC－7a 家用电器和类似用途的低感负载 微波炉、烘手机等
AC－7b 家用的电动机负载 电冰箱、洗衣机等电源通断
AC－8a 具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机 压缩机
AC－8b 具有手動复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机 压缩机
2、交流接触器的选用原则。
接触器的选用主要是主电路参数、控制电路参数和辅助电路参数的确定。还应满足被控制设备的额定电压、负载功率、使用类别、控制方式、操作频率、工作寿命、安装方式等，经济实用性也是选择的重要依据。选用原则如下：
2.1 交流接触器的电压等级要与负载电压相同，选用的接触器类型要给与负载相适应。
2.2 接触器工作电流大于负载启动电流时，负载的计算电流要考虑工作环境和工况，对启动时间长的负载，峰值电流不能超过约定发热电流。
2.3短时的动、热稳定校验。线路的三相短路电流不应超过接触器允许的动、热稳定电流，当使用接触器断开短路电流时，还应校验接接触器的分断能力。
2.4 接触器电磁线圈的额定电压、额定电流及辅助触头的数量、电流容量应满足控制回路接线要求。要考虑控制回路的线路长度，接触器可在85～110％的额定电压值下工作。如果线路过长，就会产生电压降太大，接触器线圈对通、断指令有可能迟缓或指令不起作用。
2.5 根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。如果操作频率超过规定值，额定电流应该加大一倍。
2.6 短路保护元件参数应与接触器参数匹配选用。接触器和空气断路器的配合是根据空气断路器的过载系数和短路保护电流系数来决定。接触器的约定发热电流应小于空气断路器的过载电流，接触器的接通、断开电流应小于断路器的短路保护电流。接触器在一个电压等级下约定发热电流和额定工作电流比值在1～1.38之间，而断路器的反时限过载系数参数比较多，不同类型断路器不一样。
3、不同负载的交流接触器选用。
为使接触器不发生触头粘连烧蚀，延长接触器寿命，接触器要躲过负载启动最大电流，还要考虑到启动时间的长短等不利因素，因此要对接触器通断运行的负载进行分析，根据负载电气特点和此供电系统的实际情况，对不同的负载启、停电流进行计算校合。
3.1、控制电热设备接触器的选用
像电阻炉、调温设备等电热绕线电阻元件，接通电流可达额定电流的1.4倍，当电压升高电流还会变大。此类负载的电流波动范围很小，按使用类别属于AC-1，操作也不频繁，选用接触器时只要按照接触器的额定工作电流Itch等于或大于电热设备的工作电流1.2倍即可。
3.2控制照明设备接触器的选用
照明设备的种类很多，不同类型的照明设备、启动电流和启动时间也不一样。此类负载使用类别为AC-5a或AC-5b.如果启动时间很短，可选择其发热电流Itch等于照明设备工作电流1.1倍。启动时间较长以及功率因数较低，可选择其发热电流Itch比照明设备工作电流大一些。见表2：
照明设备用接触器选用原则表2
序号 照明设备名称 启动电源 功率因数 启动时间 接触器选用原则
1 白炽灯 15Ie 1 Ith≥1.1 Ie
2 混合照明 1.3 Ie ≈1 3 Ith≥1.1 ×1.3Ie
3 荧光灯 ≈2.1 Ie 0.4～0.6 Ith≥1.1 Ie
4 高压水银灯 ≈1.4 Ie 0.4～0.6 3～5 Ith≥1.1 ×1.4Ie
5 金属卤素灯 1.4 Ie 0.4～0.5 5～10 Ith≥1.1 ×2Ie
6 带功率印数补偿的灯 20Ie 0.5～0.6 5～10 按补偿电容启动电流选用
3.3、控制电焊变压器接触器的选用。
当接通电焊机负载时，变压器因为二次侧的电极短路而出现短时的陡峭大电流，在一次侧出现较大电流，高达额定电流的15～20倍，它与变压器的绕组、铁心特性有关。当电焊机频繁地产生突发性的强电流，从而使变压器的初级侧的开关承受巨大的应力和电流，所以必须按照变压器的额定功率下电极短路时一次侧的短路电流及焊接频率来选择接触器，即接通电流大于二次侧短路时一次侧电流。此类负载使用类别为AC-6a。
3.4、电动机接触器的选用。选用接触器根据电动机类别可分别选用AC-2～4，对于启动电流在6倍额定电流，分断电流为额定电流下可选用AC-3，如风机、水泵等；绕线式电动机接通电流及分断电流都是2.5倍额定电流。一般启动时，在转子中串入电阻以限制启动电流，增加启动转矩，使用类别AC-2；当电动机用于点动、需要反向运转及制动时，接通电流为6Ie，使用类别为AC-4；电动机的计算功率公式如下：
Pe=3UeIeCOS￠η,
Ue：电动机额定电流，
Ie：电动机额定电压，
COS￠：功率因数，
η：电动机效率。
根据电动机保护配合要求，堵转电流应该由控制电器接通和分断。大多数Y系列电动机的堵转电流≤7Ie，因此选择接触器时要考虑分、合堵转电流。规范规定：电动机运行在AC-3下，接触器额定电流不大于630A时，接触器应当能承受8倍额定电流至少10秒。對于一般设备用电动机，工作电流小于额定电流，启动电流达到额定电流的4～7倍，时间短对接触器的触头损伤不大，一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍即可。对在特殊情况下工作的电动机，如电动葫芦属于冲击性负载，重载启停频繁，反接制动等，所以计算工作电流要乘以相应倍数，由于重载启、停频繁，选用4倍电动机额定电流，通常重载下反接制动电流为启动电流2倍，所以对于此情况要选用8倍额定电流。
3.5、电容器接触器的选用。电容器接通时电容器产生瞬态充电过程，出现很大的合闸涌流，同时伴随很高的电流频率振荡，此电流由电网电压、电容器的容量和电路中的电抗决定（与馈电变压器、导线有关），因此触头闭合时可能烧蚀严重，应当按计算出的电容器电路中最大稳态电流，选用普通型交流接触器要考虑接通电容器组时的涌流倍数、电网容量、变压器、回路及开关设备的阻抗、并联电容器组放电状态以及合闸相角等，一般达到50至100 额定电流。如果电容器组没有放电装置，可选用带强制泄放电阻电路的专用接触器，如ABB公司的B25C、B275C系列、国产的CJ19系列切换电容器接触器专为电容器而设计，采用串联电阻抑制涌流的措施。选用时要考虑无功补偿装置标准中的规定。电容器投入瞬间产生的涌流峰值应限制在电容器组额定电流的20倍以下（JB7113－1993低压并联电容器装置规定）；还应考虑最大稳态电流下电容器运行，电容器组运行时的谐波电压加上高达1.1倍额定工作时的工频过电压，会产生较大的电流。电容器组电路中的设备器件应能在额定频率、额定正弦电压所产生的均方根值不超过1.3倍额定电流下连续运行，由于实际电容器的电容值可能达到额定电容值1.1倍，故此电流可达1.43倍额定电流，因此选择接触器的额定发热电流应不小于此最大稳态电流。
4、有特殊要求情况下交流接触器的选用。
4.1、防晃电型交流接触器。供电系统在雷击、短路后自动合闸，或人为短时故障接地后自动恢复等原因使供电系统晃电。若生产线不允许设备瞬间停电，可采用新型FS防晃电系列交流接触器。FS防晃电接触器采用强力吸合装置，双绕组线圈，接触器线圈带有储能机构，当晃电发生时，接触器线圈延迟释放，其辅助触点延迟提示断开的控制信号，由此躲开晃电时间，接触器延时时间可根据情况进行调节。
4.2、节能型交流接触器。节电接触器是利用节电技术来降低操作电磁系统吸持时所消耗的有功、无功功率。交流接触器的电磁系统通常采用交流电源，63A以上交流接触器在吸持时所消耗的有功功率在数十瓦至几百瓦之间，无功功率在数十乏至几百乏之间，一般所耗有功功率铁芯约占65～75％，短路环约占25～30％，线圈约占3～5％，节能型将交流吸持电流改为直流吸持，或采用机械结构吸持、限电流吸持等方法，可节省铁芯及短路环功率损耗，还可消除、降低噪声。按原理一般分为三大类：节电器、节点线圈、节电型交流接触器。电磁系统采用节电装置，使电磁无噪声及温升低，并解决了使用节电装置有释放延时的缺点，如国产的CJ40系列。
4.3、带有附加功能的交流接触器。电子技术应用在接触器中增添主电路欠、过电压、断相、漏电保护等。电气故障中接触器接触不良占11％，因此，选择带有断相保护的接触器是十分必要的。接触器加辅助模块满足这一特殊要求。加机械联锁可以构成可逆接触器，实现电动机正反旋转，两个接触器加机械联锁实现主电路电气互锁，可用于变频器的变频/工频切换；加气延时头和辅助触头组可以实现电动机星－三角启动；加空气延时头可以构成延时接触器。可以选用交流接触器的电磁线圈做电动机的低电压保护，其控制回路宜由电动机主回路供电，如由其他电源供电，则主回路失压时，应自动断开控制电源。
5、交流接触器的安装
交流接触器的吸合、断开时振动较大，在安装时尽量安装在柜子底部，
不能与防振动要求比较严格的电气设备安装在一个柜子里，否则应采用防震措施，交流接触器的安装尺寸应符合电气安全距离、接线规程，而且需要检修方便。
6、结论
交流接触器的选用不仅和所通断的负载有关，与接触器所在回路的供电系统各阻抗参数有关，还与控制方式、使用环境及使用要求有关，所以选择交流接触器时要全面考虑，逐步计算各参数数值，达到选用合理、使用方便的目的。
参考文献：
［1］常传忠交流接触器与直流接触器的异同代换使用［J］低压电器2007（3）
［2］周乐挺工厂供配电技术［M］高等教育出版社2007、6
二00八年三月