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電力基礎(chǔ)知識(shí)入門(mén)

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電力基礎(chǔ)知識(shí)入門(mén)

 

 

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什么是電?

 

在日常生活和生產(chǎn)中,幾乎到處都要用到電。如電燈通電會(huì)發(fā)光,電動(dòng)機(jī)通電會(huì)旋轉(zhuǎn)。電究竟是怎樣一回事?在電線里有什么東西通到電燈、電視機(jī)里去?要了解物體帶電的根本原因,首先必須了解物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

自然界的一切物質(zhì)是分子組成的,而分子又是由原子組成。每個(gè)原子,都是由一個(gè)帶正電電荷的原子核和一定數(shù)量帶負(fù)電電荷的電子所組成。這些電子,分層圍繞原子核作高速旋轉(zhuǎn)。正電荷與負(fù)電荷有同性相斥異性相吸的特性。不同的物質(zhì)有不同的原子,它們所具有的電子數(shù)目也是不一樣的,例如鋁原子有13個(gè)電子。在通常情況下,原子核所帶的正電荷和電子所帶的負(fù)電荷在數(shù)量上相等,所以物體就不顯示帶電現(xiàn)象。原子核吸引電子的吸力大小與距離平方成反比。如果由于某種外力的作用,使離原子核較遠(yuǎn)的外層電子擺脫原子核的束縛,從一個(gè)物體跑到另一個(gè)物體,這樣就使物體帶電,失去電子的物體帶正電,獲得電子的物體帶負(fù)電。一個(gè)帶電體所帶電荷的多少可以用電子數(shù)目來(lái)表示,不過(guò)在實(shí)用上這個(gè)單位的大小,我們常以庫(kù)倫作為電量的單位。

    1庫(kù)倫 = 6.24×1018個(gè)電子電荷
    電量的符號(hào)用Q表示。當(dāng)電荷積聚不動(dòng)時(shí),這種電荷稱為靜電,如果電荷處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài),我們就叫它動(dòng)電。

 

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Electricity Monitor and Control System

直流電和交流電知識(shí)

 

把一節(jié)電池的頭(正極)對(duì)著另一節(jié)的尾(負(fù)極)裝在手電筒中,手電筒就亮了:如果倒過(guò)來(lái),頭對(duì)頭或尾對(duì)尾,手電筒就不亮。這是因?yàn)殡姵厮a(chǎn)生的電流總是朝一個(gè)方向流動(dòng),所以叫做直流電。

通過(guò)輸電線或電纜送入家中的電,不是直流電,而是交流電。因?yàn)檫@種電流一會(huì)兒朝某個(gè)方向、一會(huì)兒又朝相反的方向流動(dòng)。

盡管交流電“變化多端”,但它比起直流電來(lái),有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn),就是可以使用變壓器,根據(jù)需要來(lái)升高或降低交流電電壓。因?yàn)榘l(fā)電廠產(chǎn)的電,都要輸送到很遠(yuǎn)的地方,供用戶使用。電壓越高,輸送中損失越小。當(dāng)電壓升高到3.5萬(wàn)伏或22萬(wàn)伏,甚至高達(dá)50萬(wàn)伏時(shí),輸送起來(lái)就更加經(jīng)濟(jì)。無(wú)論什么地方要使用電,為適應(yīng)其特定的用途,又都得把電壓降低。例如家庭用電只要220伏,而工廠常用 380伏,等等。

直流電也有它的優(yōu)點(diǎn),在化學(xué)工業(yè)上,像電鍍等,就非要直流電不可。開(kāi)動(dòng)電車,也是用直流電比較好。

為了適應(yīng)各種電器的特定用途,也可把交流電變成直流電,這叫整流。一些半導(dǎo)體收音機(jī)或錄音機(jī)上,都可用外接電源。通過(guò)一個(gè)方塊形裝置,把交流電變成直流電來(lái)使用。這個(gè)降壓和整流用的裝置,叫電源變換器。

什么是電力網(wǎng)(Electric Network / Power Grid)?

 

  電網(wǎng)電壓是有等級(jí)的,電網(wǎng)的額定電壓等級(jí)是根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要、技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性以及電氣設(shè)備的制造水平等因素,經(jīng)全面分析論證,由國(guó)家統(tǒng)一制定和頒布的。
  1.用電設(shè)備
  用電設(shè)備的額定電壓和電網(wǎng)的額定電壓一致。實(shí)際上,由于電網(wǎng)中有電壓損失,致使各點(diǎn)實(shí)際電壓偏離額定值。為了保證用電設(shè)備的良好運(yùn)行,國(guó)家對(duì)各級(jí)電網(wǎng)電壓的偏差均有嚴(yán)格規(guī)定。顯然,用電設(shè)備應(yīng)具有比電網(wǎng)電壓允許偏差更寬的正常工作電壓范圍。
  2.發(fā)電機(jī)
  發(fā)電機(jī)的額定電壓一般比同級(jí)電網(wǎng)額定電壓高出5%,用于補(bǔ)償電網(wǎng)上的電壓損失。
  3.變壓器
  變壓器的額定電壓分為一次和二次繞組。對(duì)于一次繞組,當(dāng)變壓器接于電網(wǎng)末端時(shí),性質(zhì)上等同于電網(wǎng)上的一個(gè)負(fù)荷(如工廠降壓變壓器),故其額定電壓與電網(wǎng)一致,當(dāng)變壓器接于發(fā)電機(jī)引出端時(shí)(如發(fā)電廠升壓變壓器),則其額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同。對(duì)于二次繞組,額定電壓是指空載電壓,考慮到變壓器承載時(shí)自身電壓損失(按5%計(jì)),變壓器二次繞組額定電壓應(yīng)比電網(wǎng)額定電壓高5%,當(dāng)二次側(cè)輸電距離較長(zhǎng)時(shí),還應(yīng)考慮到線路電壓損失(按5%計(jì)),此時(shí), 二次繞組額定電壓應(yīng)比電網(wǎng)額定電壓高10%。

無(wú)線家庭節(jié)電監(jiān)控系統(tǒng)(Wireless Home Electricity Energy Monitor and Control system) 是在家庭內(nèi)部建立一個(gè)小區(qū)域的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),通過(guò)一種感應(yīng)裝置 (感應(yīng)夾子或者感應(yīng)插座)感應(yīng)用電設(shè)備的電流或者同時(shí)感應(yīng)電流和電壓,然后通過(guò) 傳感器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控器,通過(guò)監(jiān)控器的LCD屏幕讓用戶了解用電器的用電情況, 包括即時(shí)功率、用電量以及電費(fèi)預(yù)測(cè),有些監(jiān)控系統(tǒng)還能 用監(jiān)控器上的按鈕遙控所有接入無(wú)線系統(tǒng)中的用電設(shè)備的開(kāi)關(guān)。Sailwider-SmartPower開(kāi)發(fā)的節(jié)電監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)手機(jī)遙控 ,即時(shí)用戶身處其它城市,仍可以用手機(jī)查詢家里的電器的用電情況,還可以在異地通過(guò)手機(jī)遙控用電設(shè)備的開(kāi)關(guān) 。無(wú)線家庭節(jié)電監(jiān)控系統(tǒng)讓用戶隨時(shí)了解自己的用電情況,能分析用電高的原因,對(duì)于改變用戶不良用電習(xí)慣,對(duì)于節(jié)能減排有積極的意義。

 

斷路器的作用、種類、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的區(qū)別、倒閘操作時(shí)應(yīng)遵循的操作原則

 

斷路器的作用:
斷開(kāi)或接通電路中的正常工作電流及故障電流。

斷路器的種類:
多油/少油斷路器——利用絕緣油作為滅弧介質(zhì)
壓縮空氣斷路器——利用壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)
SF6斷路器——利用SF6作為滅弧介質(zhì)
真空斷路器——利用真空作為滅弧介質(zhì)

斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的區(qū)別:
斷路器具有完善滅弧裝置,在有電流的情況下切斷電路;而隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置,是在有電壓無(wú)電流的情況下進(jìn)行分合閘操作的。
倒閘操作時(shí)應(yīng)遵循的操作原則:分開(kāi)線路時(shí),首先斷開(kāi)斷路器,然后斷開(kāi)相應(yīng)的隔離開(kāi)關(guān);合閘操作時(shí),首先合上隔離開(kāi)關(guān),然后合上相應(yīng)的斷路器。


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