“聊电”!------与电结缘六十年。


早年在学校学的是“工业企业电气装备专业”,五八年毕业后分在电校教《电机学》 ; 六九年,学校改为半导体厂,在半导体厂工作十七年;八六年 “下海”到一家和德国汉莎合资的综合旅游项目工作,从三年筹建到运行,主管电气;直到九九年退休。
退休后到一家房地产公司,主管电气和设备。
“三十年河东,三十年河西!”
纵跨六十年,横跨强、弱电和不同的行业。现把实践中的一些粗略的“感知”和经历发表出来,和朋友们交流和探讨。

已发表过的帖子:
《房地产开发商眼里的智能化小区》.金羊网 2004年。
《趋肤效应推演-交流电的趋边现象》. 旺点电气 2014年。
《中性线电位与四极断路器》. 旺点电气 2014年。
《中性线电流也可能比相线的电流大》.电工吧


楼主 电校乐园  发布于 2016-05-14 17:15:00 +0800 CST  

人们对电现象的初步认识很早就有记载,早在公元前585年,古希腊[url]http://哲学[/url]家塞利斯,已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体。英文electric(electrical),源于拉丁词electrum琥珀,俄文Электричество、法语等都源于同一词义。
我国在东汉时期的王充在《论衡》一书中提到"顿牟掇芥"等问题,也是说摩擦琥珀能吸引轻小物体。以及"元始中(公元三年)……矛端生火",即金属制的矛的尖端放电的记载。
不过和西方不同的是:我国早期对电现象的关注,主要是从雷電现象开始的,
電字的篆体就是对电现象的最形象的描述。表意字,雨字和申字的组合;申也有表音之意、表述闪电的形状。篆体的電字,是“陰”和“陽”结合,在雨中发出光辉。以上说明:我国发现电的现象的年代和西方世界几乎同步;但对电的理性研究和应用,却正是从我们歌颂的“康、乾”盛世开始,落后西方世界。1800年[url]http://伏特[/url]发明了世界上第一块电池。 1821年英国物理学家[url]http://法拉第[/url]发明了世界上第一台电动机。1831年[url]http://法拉第[/url]发现当磁铁穿过一个闭合线路时,线路内就会有电流产生,这个效应叫电磁感应。是[url]http://法拉第[/url]的一项最伟大的贡献。并由此他发明了世界上第一台能产生连续电流的发电机。
1882 年,[url]http://上海[/url]的一台发电机开始转动起来,点亮了15盏电灯,它是英国人在上海租界设立。从此以后,中国的大地上亮起了电灯。
不能不遗憾地说:我国现代的电学科技是来自西方!因此有关电的一些技术术语也都是翻译而来,因引进的时间和国度不同,至今仍有一些差异


楼主 电校乐园  发布于 2016-05-14 17:25:00 +0800 CST  


楼主 电校乐园  发布于 2016-05-14 17:34:00 +0800 CST  

三相发电机的星形接法
三相系统有A、B、C三个单相电路: A-X、B-Y、C-Z。A、B、C叫相的首端,X、Y、Z叫相末端。
三相电压源系统,一般联结为“星形Y”,即把三个相的末端X、Y、Z联结一起,叫中性点N;三相发电机通过三线或四线输送到负载端。见图—3。


楼主 电校乐园  发布于 2016-05-14 17:37:00 +0800 CST  

对称三相电压:
图-3中, Uan、 Ubn、Ucn分别代表线a、b、c和中性点n之间的电压,叫相电压。如果这三相电压是同频率、等幅值、相位上依次滞后1200的正弦电压源,称作三相对称电压源。三相对称电压各相的波形见上面图—2;向量图见图—5。


∣Uan∣=∣ Ubn∣=∣Ucn∣
Uan+ Ubn+Ucn=U∠00+U∠-1200+U∠+1200=0.
对称三相电压:三相电压有相同幅值、频率、相位上依次相差1200。
如图-5所示:Uan领前Ubn 1200;Ubn领前Ucn 1200,叫做a、b、c相序,或叫做正序。
相序是以时间为序,电压通过各自的最大值.
图-1中 电机的转子逆时针旋转时,产生的相序就是正序:a、b、c。
若使发电机的转子顺时针旋转,三相电压的相序是逆序:a、c、b。
待续





楼主 电校乐园  发布于 2016-05-14 17:54:00 +0800 CST  

三相发电机中线电压和相电压的关系:



图-3.1中. Uan、 Ubn、Ucn分别代表线a、b、c和中性点n之间的电压,叫相电压
a、b、c三线端之间电压叫线电压,用Uab、 Ubc、 Uca代表,同时下标字母的顺序,表示电路中电压的正方向。

大家都知道:三相对称的电压源,假设相电压是220V,那么线电压就是380V,线电压是相电压的根号三倍(1.732)。这是怎样计算出来的?还有人问,既然对中性点N都是220V,为什么不能把a、b、c三个端子直接接在一起呢!? 这可以利用向量图进行分析:见图3.1;图5.1;图6.
从线路图5.1可知:线电压Uab,是从A相的a端--到末端n;经B相的末端n--到B相的首端b.是相反的关系!即:线电压的瞬时值等于对应相对起端的电位的瞬时值的差:
用向量表示:Uab=Uan+Unb=Uan-Ubn。

图6中依A相为例。Uab=Uan-Ubn。线电压Uab超前相电压Uan30度;Uab=√3U。


楼主 电校乐园  发布于 2016-05-16 11:49:00 +0800 CST  

三相逆序电压源和零序电压源:
相序是以时间为序,电压通过各自的最大值.
The phase sequence is the time order in which the voltage pass through their respective maximum values。

图-1中 电机的转子(磁极)逆时针旋转时,产生的相序叫正序:a、b、c。

当图-1中的转子(磁极)顺时针旋转时,定子上三相绕组产生的电压的相序叫逆序:a、c、b。

见图-7。逆序时,Uan领先Ucn 120度、Ucn领先Ubn120度.


如果定子中三个绕组A-X、B-Y、C-Z,放在相同的定子槽内,即处在相同的空间位置,则三个线圈中的感应电压同相,称作零序
压。见电图-8


在三相供电系统中,三相不对称工作时,都可以分解正序、逆序、和零序进行分析。相序是一个很重要的物理概念。









楼主 电校乐园  发布于 2016-05-17 09:57:00 +0800 CST  
判断变压器原副边同极性端的方法:
参见示意图

(一)接线见图-1 , 用一节干电池,和一只万用表,把万用表开关放在直流电压档。
测试时,合上开关K的瞬间,如万用表指针正起,那就是接在电池正极上的端头和接在万用表正极上的端头是同一极性。如果万用表指针反起,那就是接在电池正极的端头和接在万用表负极的端头是属于同一极性。
摘自《实用电工问答》。
(二)接线见图-2.
在高压边加以较低的便与测量的交流电压,用电压表测量端点A与a之间的电压U(Aa)和原副边的电压U(AX)、U(ax);如果它的数值是U(AX)和U(ax)两值之差,那么后二者是“同相"的,因此,是I/I-12 组别。也成为“减极性”;反之为I/I-6组别,成为“加极性”。
摘自《电机学》张名涛主编。
以上资料,都是上世纪出版,术语和标识可能与现今规范不同,仅供参考。

楼主 电校乐园  发布于 2016-05-18 17:33:00 +0800 CST  

*趋肤效应的推演---趋边现象
1. 交变电流的趋肤效应:



交变电流(alternating electric current, AC )通过导体时,以圆形截面的导体为例,由于在近导体中心处比导体表面处所铰链的磁通量为多,在近导体中心处的自感应电动势就较近表面处为大;导体中自感电动势总是抵抗电流的通过,因而在同一外加电压下,越趋近导体中心处电流密度越小,越趋近导体表面电流密度较大,电流集中在近导线外表的一薄层,这种现象叫做“趋肤效应”。
趋肤效应使导体中通过电流时的有效截面积减小,从而使其有效电阻变大, 电阻增大使它的损耗功率也增加。趋肤效应随着频率、导线直径、磁导率的增大而增大。在频率为50HZ,而直径小于1CM的铜线, 趋肤效应可忽略不计;导体截面越大,,导线越长,趋肤效应越严重。
2. 交流电流的趋边现象:




当同一方向的交流电流流经并排的各个导线时,不仅受到自感电动势的影响,还受到相邻导体互感磁场的互感电动势的影响,。处在中间的导体受到两侧导体的互感电动势的作用,而边上的导体只受到一侧导体互感电动势的作用。互感电动势也是阻碍电流的通过,因而在同一外加电压下,中间导体的电流很小,电流集中流经两边的导体。

案例:一台制冷机的驱动电机,功率500KW,每相电流900A以上,供电距离约50米。由于电流过大,考虑到趋肤效应和工艺的需要,每相由4根同截面的支路电缆并联分担,平铺在电缆桥架上。运行后发现四条电缆的表面温度相差很大,经过仔细测量得知中间的两条电缆电流很小,靠边的两条电缆电流很大,即电流趋向于流经靠边的支路电缆,可以称为趋边现象。

的分析:

趋边现象使得各支路电流不均等,中间的导体不能有效利用,两边的导体严重过载,导线温升超标,会加速电缆老化,引发火灾。
解决办法:1.采取里外导线互相换位的方法。
2.将四根电缆捆绑成4边形。

楼主 电校乐园  发布于 2016-05-19 18:05:00 +0800 CST  


百度上和书上还介绍了许多判断的方法;关键是理解测试时的电磁感应的关系,
通过实践操作掌握简便可行的方法即可,没必要死记硬背书上的条条。

楼主 电校乐园  发布于 2016-05-20 17:24:00 +0800 CST  
接84楼,把图-2、图-3放大以后,可以看出:

当给A相通电的瞬间,A相首端A电流方向向里(+),末端X电流方向向外ʘ,
主磁通Φ的方向由右向左;
按照楞次定律:B相的感应电压的方向如图所示:首端B向里(+),末端Y向外ʘ;
C相的感应电压的方向如图所示:首端C向里(+),末端Z向外ʘ。
可见B、C 相首端的感应电压方向都是向里(+),末端Y、Z 都向外ʘ;
按图-2’所示,把对应末端Y、Z相连结;接在对应首端B、C间
的电表的读数应为零!反过来,如果表的读数为零,就可判断表的两侧接的是
同名端子。

楼主 电校乐园  发布于 2016-05-21 11:01:00 +0800 CST  
发几张简化的电机原理图,供大家了解几种电机的基本工作原理。




第一张图:单相交流发电机的简化图。
第二张图:直流发电机的原理图。
第三张图:应是同步电动机的示意图;但是原图的介绍说是三相异步电动机。
第四张图:是三相同步发电机的简化图。
因为电机是可逆的,所以第二张和第四张图,可分别看做:直流电动机和同步电动机。
提供这些图只是为了有关解释问题时的方便,并不是每个电工都必须懂的!

楼主 电校乐园  发布于 2016-05-28 17:32:00 +0800 CST  

保证人身和设备的安全,是每个电气人员的首要目标,国内相关的知识大家已经了解的很多;现将亚历山大和萨迪克的有关论述转载如下,供大家借鉴。
用电安全知识
(美)亚历山大,萨迪克
由于存在电气的危险,地方法规和NEC对室内电气布线制定有详细的规范。为了避免事故,应用了绝缘、接地、保险器,和断路器。现代布线规范要求增加第三条线实现独立的接地系统。接地线不像中(零)线那样载有电流,而是使电气设备有一个独立的接地连结。尽管这地线看上去是多余的,但有许多理由说明接地是重要的。第一,它是NEC要求的。第二,接地给电气线路遭雷击时提供一条合宜的通路。第三,接地使电击的危险减到极小。电击是电流从人体的一部分流到另一部分引起的,。人体像一个大电阻R,如果 V是人体和地之间的电位差,通过人体的电流可以由欧姆定律确定:

人体的电阻值因人而异,并且决定与人体是潮湿的还是干燥的。电击的严重程度、致命的危险度!决定于电流的大小、流经身体的部位、和电流通过的时间长短。电流小于1mA可能对身体无害,但是电流大于10mA可导致严重的电击。一种新式安全电器是接地故障短路器(GFCI),用在户外线路和浴室,这些地方电击的危险最大。它实质上就是一个短路器,当通过火线和中(零)线的电流之和不等于零时断开。


防止电击的最好方法就是遵守有关电气系统和电气装置的安全规范,下面就是其中一部分:

1.绝对不要假定一个电气线路是不带电的,一定要通过测试确认是否带电。
2.要使用安全的器具,穿合宜的服装(绝缘鞋,手套等)。
3.当测试高压线路时决不要用两只手,因为电流从一只手流向另一只手时,会通过你的胸部和心脏。
4.当你身体潮湿时不要触摸电气装置,要记住:水是导电的!
5.当你在修理电子设备像收音机电视机时要特别的小心!因为这些设备里有大的电容,这些电容在断开电源以后,需要一定的时间才能放完电。
6.当处理一个刚刚发生故障的电气线路时,总是要求有另一个人在场。

译自(双语版)《电路基础》(第三版)


楼主 电校乐园  发布于 2016-05-29 21:55:00 +0800 CST  

电气安全规范,是和人们的生命安全息息相关的!
介绍经历过的两起电击案例,供大家引以为鉴。
1. 一个同班同学,毕业后先留校当了两年的数学教师;60年又转到工厂搞电气工作。由于业务生疏,他在变电所手持一只钢板尺,试图测量低压母排间的距里!?惊人的一幕发生了!!头部和手都严重烧伤。据说照片被登载在市供电系统的安全简报上了;我也再没有见到他。
2. 另一个同学,在变压器厂设计制造了一面控制柜,控制给矽钢片涂绝缘漆的装置。由于现场面积狭窄,控制柜面板到墙壁的距离,小于电气规范要求的安装距离。涂漆工人操作时触电,又因后面的距离太近,没能及时脱离而死亡!!!
事故原因很明显:一是控制柜是非标产品,质量不合格;二是安装地点安全距离不够;三是设备非带电的金属外壳没有很好接地保护!
事故处理:由于他当时是见习技术员,没有承担行政处分;但他的主管工程师,被降低一级工资的处罚。
半年以后,我到事故现场时,是带学生去实习,顺便到现场给学生讲解安全课程。


楼主 电校乐园  发布于 2016-05-31 12:06:00 +0800 CST  

一条英文信息,动了两个人的饭碗!

"There is another switch on the printed circuit board "

工程部新来的英国总监,为了节约成本,辞退了锅炉厂家代理维护的德国工程师之后。可能是设备的自然因素或其它原因,锅炉的自动送煤设备经常出一些故障,一直不能正常运行!?以前发生电机堵塞停机时,经过把煤粉疏通清理之后,按一下控制柜面板上的复位按钮,就可继续运行;现在就时好时坏,好像是面板上的按钮有瘾情所致。
一个周日的上午,总监叫我帮助解决这个问题,我和外籍总工一起弄了半天,碰运气终于复位运行了;同时我还发现:这套“德国造”的设备竟然是由日本三菱电机变频器控制的。我怀着忐忑的心情回到家里,急忙翻看在展览会上得到的一份有关三菱电机变频器的资料。当时还不认得“printed” 是什么意思,我的孩子告诉我:是什么“印、印刷”的意思···”。我突然梦醒!!印刷线路板!原来“还有另一个复位开关在在变频器内的印刷线路板上”。
饭还没吃完,电话就又响了:锅炉送煤机又停了!!
我急忙乘车赶到现场,指导电工打开控制柜门、打开变频器的机箱,在布满电子器件的印刷电路板上,果然有一个不太醒目的白色小开关。······。故障就这样排除了。
至于为什么动了两个人的饭碗,那是后话。


楼主 电校乐园  发布于 2016-06-03 16:28:00 +0800 CST  

问题:中性线电流怎么计算!?就比如说三根10千瓦的加热管,星接。中性线电流会是多少呢?
对称三相电源(变压器或发电机)和负载都接成星形,Y—Y结线。三相可以是三相三线(打开S)、或三相四线制(闭合S)Y—Y0结线。


为了回答网友的上述提问,我们重新选择上图进行讨论。


楼主 电校乐园  发布于 2016-06-07 11:59:00 +0800 CST  

图2-1三相电流的瞬时值(基波)
图2-2 三相电流的矢量和(基波)

楼主 电校乐园  发布于 2016-06-09 16:28:00 +0800 CST  
三相负载对称时,负载中性点电压UN’N 的计算:



楼主 电校乐园  发布于 2016-06-12 11:55:00 +0800 CST  

对称三相电源(变压器或发电机)和负载的线卷都接成星形,Y—Y结线。三相可以是三相三线Y-Y(打开S);或三相四线制Y-Yo(闭合S)。




这是一个重要的公式 ,了解它,就像一把钥匙(Mass key ),可以解释很多负载中性点电压、中性线电流的问题。

楼主 电校乐园  发布于 2016-06-14 17:06:00 +0800 CST  

二.三相负载不对称:
举例(一). A相并联两个220V,60w的灯泡;B相C相仍各接一个60W的灯泡:零线断开,RN=∞;yN=0。
RB=RC= 806欧姆,RA= RB/2==403欧姆
yB= yC=1/806=0.00124ʊ=y,
yA= 1/484=0.00248 ʊ=2y



A相的灯泡承受165V电压,B,C相灯泡承受252V电压。
结论:三相负载不对称时,负载中性点电压偏移,负载小的相的用电器承受的电压,高于额定电压!所以断开中性线(打开S),可能引起电器烧!!!








楼主 电校乐园  发布于 2016-06-15 18:01:00 +0800 CST  

楼主:电校乐园

字数:17618

发表时间:2016-05-15 01:15:00 +0800 CST

更新时间:2021-03-24 02:47:55 +0800 CST

评论数:1653条评论

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