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電工技師應知的40個“為什么”(一)

發布時間:2024-05-13 15:30閱讀次數:
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1、為什么變壓器能使交流電變壓,而不能使直流電變壓?
答:變壓器能夠改變電壓的條件是初級繞組施以交流電勢,產生交變磁通,交變磁通將在次級繞組產生感應電勢,感應電勢的大小與磁通的變化率成正比。交流電是交替變化的,當初級繞組通入交流電時,鐵芯內產生的磁通也隨著變化,于是次級圈數大于初級時,就能升高電壓;反之,次級圈數小于初級時就能降低電壓。而直流電的大小和方向不隨時間變化,所以恒定直流電通入初級繞組,其鐵芯內產生的磁通也是恒定不變的,就不能在次級繞組內感應出電勢,所以不起變壓作用。
2、為什么變壓器的低壓繞組在里面,而高壓繞組在外面?
答:大多數變壓器是把低壓繞組布置在高壓繞組里面,主要是從兩個方面考慮的:
1)因為變壓器的鐵芯是接地的,低壓繞組靠近鐵芯,從絕緣角度容易做到。如果將高壓繞組靠近鐵芯,則由于高壓繞組電壓很高,要達到絕緣要求,就需要很多的絕緣材料和較大的絕緣距離。這樣不但增加了繞組的體積,而且浪費了絕緣材料。
2)由于變壓器的電壓調節是靠改變高壓繞組的抽頭,即改變其匝數來實現的,因此把高壓繞組安置在低壓繞組的外面,引線也較容易。
3、為什么變壓器的鐵芯要接地?
答:運行中的變壓器鐵芯及其他附件都處于繞組周圍的電場內,如不接地,鐵芯及其他附件必然感應一定的電壓,在外加電壓的作用下,當感應電壓超過對地放電電壓時,就會產生放電現象。為了避免變壓器的內部放電,所以要將鐵芯接地。
4、為什么規定變壓器繞組的溫升為65℃?
答:變壓器在運行中要產生鐵損和銅損,這兩部分損耗將全部轉換成熱能,使繞組和鐵芯發熱,造成變壓器絕緣老化,縮短使用壽命。在油浸式變壓器中一般都采用A級絕緣,A級絕緣的耐熱極限溫度為105℃,國家規定變壓器繞組溫升為65℃的依據是以A級絕緣為基礎的。65℃+40℃=105℃是變壓器繞組的極限溫度,由于環境溫度一般都低于40℃,故變壓器繞組的溫度一般達不到極限工作溫度,即使在短時間內達到105℃,但由于時間很短,對繞組的絕緣并沒有直接的危險。
5、為什么同步電動機不能直接啟動而采用異步啟動法?
答:同步電動機定子三相繞組接通電源后也和異步電動機一樣,定子形成旋轉磁場。此時轉子接通直流電雖然被勵磁形成磁極,但由于轉子靜止,轉速為零,轉子本身的機械轉動慣性大,使得轉子磁極不能跟上定子磁場的變化。因此不能直接啟動,而是采用異步啟動法。
6、為什么電壓互感器二次回路要一點接地?
答:電壓互感器的一次線圈接于高壓系統,如果在運行中,電壓互感器的絕緣發生擊穿,高電壓將竄入二次回路,這時除損壞二次設備外,還會威脅到電氣運行人員的人身安全。為了保證二次設備和人身安全,要求電壓互感器二次回路要一點接地。
7、為什么電壓互感器運行中二次側不允許短路?
答:電壓互感器正常運行中,二次負載是一些儀表和繼電器的大阻抗電壓線圈,阻抗很大;電壓互感器是恒壓源,內阻抗很小,容量很小,一次繞組導線很細。當電壓互感器二次發生短路時,二次電流很大,二次保險熔斷會影響儀表的正確指示和保護的正常工作,當保險容量選擇不當,二次發生短路保險不能熔斷時,則電壓互感器極易被燒壞。
8、為什么電流互感器運行中二次側不允許開路?
答:電流互感器經常用于大電流條件下,同時由于其二次回路所串聯的儀表和繼電器等電流線圈阻抗很小,基本上呈短路狀態,所以電流互感器正常運行時,二次側電壓很低。如果其二次回路斷線,則鐵芯嚴重飽和,由于二次線圈的匝數比一次線圈的匝數多很多倍,于是在二次線圈的兩端感應出比原來大很多倍的高電壓,對二次回路中所有的電氣設備以及工作人員的安全將造成很大危險,同時由于電流互感器二次線圈開路后將使鐵芯磁通飽和,造成過熱而有可能燒毀,再者鐵芯中產生剩磁會增大互感器誤差,所以電流互感器二次不允許開路。
9、為什么工礦企業中采用并聯補償電容器?
答:工礦企業中采用并聯補償電容器是為了補償電力系統中感性負荷需要的無功功率,從而達到改善電網電壓質量、提高功率因數、減少線路損耗、提高變壓器及線路出力的目的。
10、為什么電力電容器不設置自動重合閘?
答:電力電容器不允許裝設自動重合閘裝置,相反應裝設無壓釋放自動跳閘裝置。主要是因為電容器放電需要一定時間,當電容器組的開關跳閘后,如果馬上重合閘,電容器是來不及放電的,在電容器中就可能殘存著與重合閘電壓極性相反的電荷,這將使合閘瞬間產生很大的沖擊電流,從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至起火爆炸。
11、為什么電力電容器組切除后,必須在3min后才允許再次合閘?
答:因為電力電容器組切除后,必須經過3min才能使電容器極板上的電荷放盡,否則會使電容器因帶電荷合閘而造成電容器過電壓損壞。為此電容器組切除后,必須3min后才允許再次合閘。
12、為什么電流型變頻器不需要專門設置制動電路?
答:當異步電動機作為異步發電機工作時,由于直流電路電壓的極性將發生變化,電能將按照異步電動機-變頻器-供電電源的方向流動,可以通過適當控制直接將電能反饋還給電源,而不需要專門設置制動電路。
13、為什么要用快速熔斷器做晶閘管的過流保護?
答:晶閘管的過載能力差,而快速熔斷器具有動作速度快、分斷能力高,過電壓低等特點,適用于保護晶閘管電路。
14、為什么三相四線制系統中性線上不允許裝設開關或熔斷器?
答:三相四線制系統中性線上如裝設開關或熔斷器,當開關跳閘或熔斷器熔斷時將會造成零線帶電,危及設備和人身安全。
15、為什么自投裝置的啟動回路要串聯備用電源電壓繼電器的有壓觸點?
答:為了防止在備用電源無電時自投裝置動作而投在無電的設備上,在自投裝置的啟動回路中串入備用電源電壓繼電器的有壓觸點,用以檢查備用電源確有電壓,保證自投裝置動作的正確性,同時也加快了自投裝置的動作時間。
16、為什么要裝設直流絕緣監視裝置?
答:變電站的直流系統中一極接地長期工作是不允許的,因為在同一極的另一地點再發生接地時,就可能造成信號裝置、繼電保護和控制電路的誤動作。另外有一極接地時,假如再發生另一極接地就將造成直流短路。
17、為什么交直流回路不能共用一根電纜?
答:交直流回路是兩個相互獨立的系統,直流回路是絕緣系統,而交流回路是接地系統,若共用一根電纜,兩者間容易發生短路,發生相互干擾,降低直流回路的絕緣電阻,所以不能共用。
18、為什么電力電纜要焊接地線?
答:由于電纜的金屬護套與線芯是絕緣的,當電纜發生絕緣擊穿或線芯中流過較大故障電流時,金屬護套的感應電壓可能使得內襯層擊穿,引起電弧,直到將金屬護套燒融成洞,為了消除這種危害,必須將金屬護套、鎧裝層、電纜頭外殼和法蘭等用導線與接地網連通。
19、為什么在三相四線制供電系統中,不允許一部分設備接零而另一部分設備保護接地?
答:當采用保護接地的用電設備一相碰殼時,由于大地的電阻比中線的電阻大的多,經過機殼接地極和地形成的短路電流往往不足以使自動開關和保險動作,而接地電源的中性點電位升高,使所有接零的電氣設備外殼或柜架出現了對地電壓,會造成更多的觸電機會。
20、為什么金屬自來水管不宜作為接地體直接利用?
答:金屬自來水管由于管路長,彎曲多接頭也多,為了防止漏水,在接頭處總是嵌入麻線或四氟帶等填充物,在電氣上是一種不連續的狀態,這就影響了電氣通路的導電性能,增大了接觸電阻,作為自然接地體勢必增大接地裝置的總電阻值而難于符合要求。在使用中,萬一某處水管帶有一定電位后,就會傳至相關各處管路,極易引起麻電和觸電。因此,金屬自來水管只有采取焊接與加跨接線等措施后,方可加以利用。

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