Questions tagged «power-engineering»

电力电气工程。包括工业电气工程(例如,电动机,配电盘),输配电(电线杆,电线,变压器,电网)和发电。

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由于初始的“均衡电荷”,以前处于大地电位的小鸟能否通过以足够高的电压降落在电力线上而被电死?
在美国典型的架空输电线路的电压水平上,鸟可以降落在一只鸟上并且状况良好(只要它不做诸如张开翅膀并以较低电势接触树木或其他事情)。 但是,假想的电源线在更高的电压下(例如数十兆伏)又如何呢?即使没有完成持续电流电路,降落在这样的电力线上也能使这只鸟致命地震惊吗?(假设距离足够长,则不可能产生电弧。) 注意:我对鸟从地面物体飞到电源线时会发生什么的理解(如果我错了,请纠正我)是-接触电线后,其电势从地势变为电源线的电势。为了使这种情况发生,电能(即电荷流,即电流)从电力线到鸟类的初始转移会“均衡”其电势,这几乎是瞬间发生的。如果这是正确的话,那么我的问题可以更广泛地重申为“如果均衡所产生的电位差足够高,这样的“均衡收费”会导致致命的冲击吗?”


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为什么要三相电源?为什么不增加相数?
除了历史原因之外,是否有理由使三相成为主要的相数? 我知道相对于一相和两相的优势,即减少了所需的导体数量,并且电机在失速(脉动较小)时可以提供扭矩。 这是否仅是由于收益递减而导致转矩施加的平滑度仅略微增加,却以复杂性增加(导线数量增加(尽管CSA较小))为代价。 要明确的是,所有相位都是均匀分布的,即五个相位相隔72度。

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为什么公用事业公司以50/60 Hz的频率供电?
令我惊讶的是,全球公用事业公司以50 / 60Hz的频率为国内用户供电。可能被选择为10 Hz或100 Hz ... 是否随机选择50/60?将家用电源限制在50/60 Hz时是否涉及一些理由(效率,易于构建/控制等)? 换句话说,如果我正在设计电源系统,为什么我会选择50/60 Hz而不是其他一些频率?

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输电线路中的换位塔如何工作?
配电电力线中有换位塔之类的东西。这个想法是,例如,您有三根导体以相同的高度并行运行,它们的最左边是A相,换位后中间是A相,现在最左边的是C相和B相,原来是中间指挥家现在是最右边的。维基百科说这是必要的,因为 换位是必要的,因为导体之间以及导体与地面之间存在电容。通常跨阶段这是不对称的。通过换位,整条线的总电容大致平衡。 我不明白 换位之前是三根平行线,换位之后是三根平行线,并且换位前后导线之间的距离是相同的(并且导线和地面之间的距离甚至很难控制,因为地面不平坦并随时间变化)。 将三根平行线变成三根平行线如何帮助平衡线电容? 编辑:在一个答案的注释中隐藏着一个图片链接,该链接突出显示了上面链接的Wikipedia文章中换位塔上的相的排列。图片值得在这里显示...


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为什么不使用中性线接地设备和接地线来闭合电路?
我知道配电变压器的中性点连接到接地线,所以我认为它们是相同的。 可以通过将中性线连接到外壳(盖子)来保护金属外壳电气设备吗? 我可以使用接地线闭合电路吗?例如,我可以在火线和地线之间连接一个灯泡吗? 我认为答案是:“是,但是这样做不好。”但我不知道为什么它不好。 编辑: 晶体管,非常感谢您的出色回答和宝贵时间。我很感激。我还有一件事我仍然不明白。我想知道您是否愿意回答我,希望我不要被我的问题困扰。 如果以这种方式连接灯泡: 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图 如果客户在打开灯泡时触摸灯泡,我认为她不会注意到有轻微的刺痛感,因为返回路径是地面。 如果中性线脱落,则金属外壳没有电。如果接地线脱落,灯泡将只关闭,但没有危险。以这种方式连接设备是否正确?

2
如果我们可以利用当今的技术从零开始建立电网,那将是最有效的选择?交流还是直流?
最近,我一直在阅读高压直流输电系统在长距离输电,海底链路等方面的许多优势。之所以选择交流电而不是直流电的历史原因,主要是由于变压器的发明,它使交流电压的操作变得容易,从而实现了长距离高压传输。 但是,在水银阀,晶闸管,IGBT和所有这些使直流传输变得可行的组件发明之后,我一直在想,如果我们拥有纯直流网络,那么我们可以摆脱所有在直流中找到的交流/直流整流器。我们的电子电器。这样可以大大提高能源效率,并节省大量资金。 如果我们有机会重新开始,可基于直流输电系统是更好的1个选择,或将交流仍然会在上面? 1:更好意味着更节能。

3
为什么三相而不是三相输电?
为什么电力传输使用具有三个不同相位的三条线路?为什么不在同一阶段有三条线?这是否与用于发电的交流发电机有关,或者当三条线路的相位都不同时损耗是否更小? 我的问题与“ 为什么要使用三相电源?为什么不使用更多的相? ”(参见“ 为什么三相偏移120度? ”)相反。

5
为什么位于高压线附近的用户通常不连接到这些线,而是通过较低的高压线连接?
典型的电网使用110..500千伏线路将电力输送到变电站,然后将其降低到6..20千伏,然后将具有较低电压的线路输送到用户所在的其他变电站,最终将这6-20千伏降低到消费者电压(100或230伏或任何当地标准)。 那些110..500千伏线路通常会经过这些消费者所在的地区。消费者可以通过接受110 kV电压并输出消费者电压的变压器连接到这些线路。取而代之的是,这些电源线延伸到某个地方,然后另一条电源线以较低的电压运行回去,而用户则被后者吸引。那是很多额外的接线。 这种设计的原因是什么?为什么不将消费者吸引到最近的电力线?

3
此设备连接到高压电源线上是什么?
我注意到西雅图附近的电线杆上有一个白色的圆柱形设备,可以使传输线旋转90度。好像避雷针从杆上掉下来进入了某种服务环路,然后消失在设备中。 我认为该设备在某种程度上有助于避雷针接地,但是我找不到关于它的更多信息。它似乎与任何容易发现的逮捕计划都不相符。

2
为什么秃鹰会被电源线电死?
关于为什么鸟类可以安全降落在电力线上的说法很多。但是神鹰显然不是。链接的文章解释说,秃鹰经常被电死,并且濒临灭绝,以至于他们都在进行特殊的“电线杆规避训练”,以使它们即使在被释放后也能远离。 为什么在其他鸟类(鸽子,乌鸦等)绝对安全的情况下将秃鹰电死?

6
干燥的地球如何接地?
接地是为了使电器可靠地接地,因此,如果存在绝缘故障,电流会流到大地,而不是通过人的身体。这就要求接地要用深入地下的粗导体制成。 这是一本家用水泵手册中描述的良好接地方式(我很确定它与当地的建筑规范具有很好的关联):必须将直径至少为一英寸,长度为二十英尺(六米)的三根钢管打入地面。垂直排列成三角形,每两个管道之间至少有两英尺的距离。每条管道的顶部必须在地面以下至少两英尺的地方。必须将一根普通钢棒焊接到所有三个钢棒上,并且接地的设备必须连接到该钢棒上。焊接点必须涂漆以防腐蚀。 现在有很多金属,看起来令人印象深刻。但是,如何保证绝缘故障电流的低电阻路径呢?如果地球干燥且导电性不足怎么办?

8
馈入电网的多余能量会怎样?
与之最接近的问题是过量发电的线性使用。 我不是工程师,所以我可能无法正确说出这句话,并希望得到一个假设,该假设假定您具有最低的背景知识(我对电压,变压器等只有基本的了解)。问题来自所有关于可变风能和潜在破坏电网的讨论。 例如,请参阅2012年电气连接文章“ 太阳能装置的快速增长可能使电网超负荷”,其中讨论了“反向功率流”的可能性,还讨论了某种“网络保护器”设备。另外,也有一篇关于夏威夷的文章,类似的文章“夏威夷的互连噩梦及其对美国住宅光伏产业的重要性”,该文章说,“夏威夷经验确定的唯一具体担忧是,馈线上可能出现瞬时过电压,这很短持续电压尖峰”。 我很好奇在大型网格和微型环境中会发生什么。例如,假设我有一块充满电的电池,并且不断向其中通电。怎么了?是否有将热量作为热量转移或消散而不损坏任何东西的设备?我在网上发现了一些类似的问题,但答案不太清楚。

5
如果需求超过供应量,为什么发电机必须以较低的频率旋转?
欧盟居民可能已经注意到,他们房屋中的某些时钟已经与其他时钟不同步。显然,造成这种情况的原因是,电源供应商不得不降低交流网络交流电流的频率。我知道这些时钟的跳动速度取决于交流网络的频率,到目前为止,这是有道理的。我不明白的是,据报道,电力供应商不得不降低频率的原因是巴尔干地区的一家区域供应商没有向电网提供他们应得的份额。我在以下网址阅读了瑞士电网网站上的文章: https://www.swissgrid.ch/swissgrid/en/home/experts/topics/frequency.html,其中指出: 如果电耗低于生产,则频率较高;如果消费高于生产,则频率较低。其原因如下:当消耗低时,电网的发电机更容易且更快地旋转。因此,它们以更高的频率旋转。相反,当消耗较大时,发电机更费力地旋转并且以较低的频率旋转。 因此,如果需求大于供应,则发电机必须以较慢的速度旋转。为什么?我的意思是,我什至不了解如果需求大于供应,电网将如何保持运转。通常,如果需求大于供应,则部分需求无法满足。我可能会误解整个电网如何应对这种情况。我尤其不理解电网上的电源不足与发电机的机械速度之间的联系。我基本上对电网一无所知,因此也无济于事。

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