跨步电压

2024-05-15

跨步电压(共10篇)

跨步电压 篇1

高压直流接地极跨步电压、接触电压和转移电压规定有哪些?

1接地极址附近地面允许的最大跨步电压值应符合设计要求,

2接地极址附近允许的最大接触电压,一般不作规定。

3一般而言,接地极附近下列位置跨步电压和接触电压值较大,

a.接地极导体正上方地面距接地极导体径向几米处。

b.地面不平的低洼与潮湿之处。

c.散流不均匀的接地导体、电流密度大的导体上方地面。

d.与周围土壤相比,局部土壤电阻率突变的地方。

4交接试验中需测量各种可能的转移电压,并且采取措施限制接触电压可能对人身造成的危害。

跨步电压 篇2

跨步电压即是人的两脚站在电位不同的地面上的两脚之间的电位差, 这种电压所造成的触电事故就叫跨步电压触电[1]。而在发电站变压器区域, 电压有的高达上百千伏, 故障电流非常大, 对工作人员构成了生命威胁, 因此跨步电压的安全测量方法是非常必要的。本文主要根据DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》测量跨步电压的方法, 通过大电流发生器模拟一个故障电流给被测物体, 再用内置等效人体电阻的电压表对模拟人体双脚的电极进行跨步电压的测量, 并由此实验找出其改进措施, 为以后跨步电压的测量提供参考。

2跨步电压的形成

造成地面上各处电位不同的原因主要有:一是相线断线, 带电一端触地, 即以触地点为中心形成许多同心圆, 在不同的同心圆上其电位也不相等, 中心点的电位最高, 相反远离中心点的电位也越低 (图1) 。二是接地设备漏电时, 接地线带电或电线电缆绝缘破坏、接头处包扎不严导致漏电等, 也会以接地点或漏电点为中心, 形成电位不同的同心圆。当人的双脚站在不同的同心圆上, 跨步电压加于双脚时, 就会有电流流过人体。设前脚的电位为U1, 后脚的电位为U2, 则跨步电压U=U1-U2。显然距离电流入地点越近, 跨步电压越高, 其危险性亦越大。人体受到跨步电压作用时, 电流将从一只脚经跨步到另一只脚与大地形成回路[2~8]。

当跨步电压达到40~50V时, 人就有触电的危险。触电者的症状是脚发麻、抽筋、跌倒在地[2]。人若能蹦出同心圆, 就可脱离危险, 如果不能蹦出同心圆甚至被击倒, 会加大人体的触电电压, 危险性就会更大。这是因为当人站立时, 电流途径是流过双腿, 而倒地后, 电流则通过大脑和心脏, 可能会使人发生触电死亡。

3 跨步电压的测量原理

雷电流入地点周围电位分布区行走的人, 两脚间 (80cm) 的电压离落地点越远, 电流越分散, 地面的电势也越低, 为了降低跨步电压而需要人与雷电流入地点之间保持一定的安全距离, 即防跨步电压安全距离。

跨步电压是电气设备碰壳或电力系统一相接地短路时, 电流从接地极四散流出, 在地面上形成不同的电位分布, 人在走近短路地点时, 两脚之间的电位差。

利用大电流发生器向被测物体输入一个故障电流, 利用两个电极替代人体的双脚, 在电极之间并联一个等效人体电阻1.5kΩ, 利用选频电压表进行测量。按公式Uk=U Imax/I推算跨步电压。跨步电压测量示意如图2所示。

跨步电压的最大接触电压允许值按下式进行校核:其中t为短路电流持续时间。

4 跨步电压的测量方法

将大电流发生器输出电流设置为2A, 代替人体双脚的电极可采用包裹湿布的直径为20cm的金属圆盘, 并压上重物。两电极中心距离为1.0m, 跨步电压现场测量如图3。

从测量区域接地体开始沿直线方向, 每隔2.0m测量一点, 直到地网边缘为止, 再按公式Uk=U Imax/I推算跨步电压。对于被测试电气设备跨步电压抽查测试点的数值最大短路电流可由甲方提供。对计算的跨步电压进行数据整理并进行校核, 并判断所测跨步电压是否超过最大允许跨步电压值。

5 降低跨步电压的方法

如果所测跨步电压大于允许值, 可以在发电站经常维护的通道、保护网附近局部增设l~2m网孔的水平均压带, 可直接降低大地表面电位梯度, 此方法比较可靠, 但需要增加钢材消耗。

可以铺设砾石地面或沥青地面, 用以提高地表面电阻率, 以降低人身承受的电压。而此时地面的电位梯度并没有改变。可通过 (1) 采用碎石、砾石或卵石的高电阻率路面结构层时, 其厚度不小于15cm。 (2) 采用沥青混凝土结构层时, 其厚度为不小于4cm。采用电阻率高的路面措施, 在使用年限较久时若地面的砾石层充满水泥或沥青地面破裂时, 则不安全, 因此, 要定期维护。

可以增设垂直接地极来降低跨步电压, 增加垂直接地体具有非常显著的作用, 一是垂直极的引入, 降低了地电位升, 而跨步电压均与地电位有着直接的关系。二是因为增设垂直极后, 大部分故障电流通过垂直极流入大地, 相应减少了水平导体的散流量, 因此地表面的水平方向电流密度大大减少, 造成水平方向电场强度大大降低。

6 结语

通过大电流发生器模拟了一个故障电流给被测物体, 再用内置等效人体电阻的电压表对模拟人体双脚的电极进行跨步电压的测量, 并提出了降低跨步电压的一些方法, 为今后跨步电压的测量及降低方法提供参考。跨步电压可能引起触电危险的现象可能无法完全避免, 但若设法降低加在人体上的电压 (电势差) , 并及时采取必要措施, 则会有效降低触电危险。

摘要:根据DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》测量跨步电压的方法, 通过大电流发生器模拟一个故障电流给被测物体, 再用内置等效人体电阻的电压表对模拟人体双脚的电极进行了跨步电压的测量, 并找出了其降低措施, 为以后跨步电压的测量提供参考。

关键词:大型地网,跨步电压,测量方法,发电站

参考文献

[1]张蓝丹.浅谈跨步电压触电及预防措施[J].电力科技, 2012 (10) :269.

[2]王妍, 孙奎明.跨步电压和接触电压的限制措施[J].科技创新导报, 2011 (29) :80~81.

[3]赵德宁, 黄国柱.一种消除跨步电压威胁的大楼防雷接地方式[J].山西建筑, 2009, 35 (24) :179~180.

[4]张晓, 尹晗, 何金良, 等.以降低跨步电压为目标的直流多环接地极电流配比的优化[J].高电压技术, 2012, 38 (5) :1217~1223.

[5]任合明, 周璧华, 杨春山, 等.地闪回击电流近区跨步电压研究[J].高电压技术, 2005, 31 (3) :4~6.

[6]中华人民共和国建设部.GB50057-2010, 建筑物防雷设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2010.

[7]中华人民共和国能源部.DL/T475-2006, 接地装置特性参数测量导则[S].北京:中国电力出版社, 2006.

夺命跨步电压 篇3

比方说球形闪电到底是怎么形成的,就一直没个定论。我们平常说“一道闪电”,但这种表达显然不太适合球形闪电。球形闪电呈红色或者黄色,样子像个火球。半个多世纪以来,人类共记录了4000多次球形闪电现象,却几乎没有掌握任何可靠数据。球形闪电到底是何种物质,又是怎样形成的,一直是个谜。

弗兰克·莱思在《大自然在发狂》中记录了一个事实:在俄罗斯某农庄,两个小孩子在牛棚的屋檐下避雨时,忽然天空中飘下一个红色的火球,首先在一棵大树顶上跳来跳去,最后落到地面,滚向牛棚,像烧红了的钢水,不断地冒着火星。然后,奇怪的火球爆炸了,两个小孩被震倒在地,没有受伤,可是牛棚里的12条牛却死了11条。

实际上,偶尔对人类“网开一面”的不仅仅限于球形闪电。类似的怪事在河北省保定市阜平县的一个小山村也发生过。只是一般闪电,却也像《大自然在发狂》里所记载的那样,长了眼睛一般,专“杀”奶牛,对人类却显得仁慈许多。最近4年里,当地先后有6头奶牛被闪电击毙,当然还有很多受伤的,但近在身边的村民却奇迹般的一次次躲过劫难。

当地为何雷电频发这个问题倒是好解释。那个小山村两面环山,像个小盆地,东北和西北各有一个风口,容易形成上升气流,造成电荷聚集,从而招致雷电。但是,为什么雷电不会落在山头上呢?专家在山坡和养牛场分别取土进行土壤电阻率分析,结果发现,养牛场属于黏土,电阻率比较低,而山体的土质属于沙土,电阻率比较高。雷落在哪儿会有一定选择,它们通常会落在地下水位比较高、土壤电阻率比较小的地方。

不过牛棚更容易吸引闪电并不是事件的全部真相,因为村民也待在里头,照顾奶牛,有的甚至在奶牛被击倒时就在旁边,却从未有过人员伤亡。闪电不是真长了眼睛,其中隐藏的奥秘,是跨步电压。

当闪电光顾时,它们所携带的电流泄入大地,并在土壤中流散开来,形成电势分布区域。这个时候,附近的人或者其他动物就会“遭遇”跨步电压。并且,跨的步越大,电压就越大,牛的前腿与后腿间的距离比人两腿之间的距离要大,所以跨步电压也比人要大得多,估计是人接触的两倍甚至三倍。所以,在那个小山村里,即便人和奶牛在一起,首先受到致命一击的,是奶牛而不是人。

跨步电压触电一般发生在高压电线落地或者闪电光顾时,但对低压电线落地也不可麻痹大意。根据试验,当牛站在水田里,如果跨步电压达到10伏左右,牛就会倒下,电流常常会流经心脏,触电时间长了,就会死亡。一个人当发觉跨步电压威胁时,应赶快把双脚并在一起,或尽快用一条腿跳着离开危险区。这么说来,为了安全起见,以后大家在遇到雷雨天气时,应该尽量站着不动,要走也得走小碎步。

初中物理电压教案 篇4

教学目标:

1、知识和技能 ?初步认识电压,知道电压的作用,电源是提供电压的装置。知道电压的单位:伏、千伏、毫伏。

?会连接电压表,会读电压表。

2、过程和方法

?通过观察小灯泡亮度的变化,获得电路中电流的强弱的信息。

3、情感、态度、价值观

?通过对学生正确使用电压表技能的训练,使学生会阅读说明书,并养成严谨的科学态度和工作作风。

重、难点:

1、会使用电压表,会读数。

2、能正确知道电压的含义及作用。

教学器材:

电脑平台、小灯泡、开关、电源、导线、电压表

学过程:

新课:

教学课时:2时(1复习电路及学电压表的使用,2读数及实验)教

一、前提测评: 复习电流、电路知识,为新课做准备

二、导学达标: 引入课题:电荷的运动是靠什么做动力的呢?„„电压 进行、电压:电压的作用就是使电荷做定向运动。产生电流的两个因素是: 有电源

电路必须闭合 其中电源的作用就是提供电压:导体要产生电流,它的两端就要有电压,电压是形成电流的原因。

(1)、符号:u

(2)、单位:伏特,符号v,还有千伏(kv)、毫伏(mv)

1kv=1000v 1v=1000mv

例:u=220v=

2、电压的测量:用电压表,符号v

(1)、电压表的结构:接线柱、量程、示数、分度值

(2)、电压表的使用:

电压表必须和用电器并联(等于一断开的开关)

电压必须红接线柱接正极,黑接线柱接负极。择合适的量程(如不知道量程,应该选较大的 量程,并进行试触。)

边讲边演示一遍

(3)、读数: 确定量程„„选择示数

确定分度值„„

读数,写上单位

例:投影图片„„让学生读数

练:给出图片„„让学生读数

3、动手做:(1)、让学生连一电路,并连上电压表测电压。

(2)、读出电压的大小。

3、达标练习:课本后7页“想想做做”、“动手动脑学物理”

完成物理套餐中的本节内容。

小 结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。课后活动:

1、完成物理套餐中课堂未完成的内容。

2、课本后练习。

教学后记:

1、重点是电压表的使用,由于部分学生还是连错

电路„„串、并联混淆,教师可示范一遍或让学

生先化出电路图。

电压电阻(教案) 篇5

一、电压数值及换算

例题、一节新干电池的电压是()A.1.5 V B.15 V C.36 V D.220 V 解析:一节新干电池(5号或7号)的电压为1.5 V,选项A正确;人体安全电压为不高于36V,家庭电路电压为220V。本题答案A。

小贴士:常见的电压值:(1)一节干电池、电子手表用氧化银电池、小计算器用银锌电池两极间的电压均为:1.5V;(2)一个铅蓄电池的电压为2V;(3)手机电池电压:3.6V;(4)人体安全电压:≤36V;(5)海洋生物电鳐的自卫电压:200V;(6)家庭电路:220V;(7)无轨电车电源电压:550~600V;(8)发生闪电的云层间电压:10kV以上。例题

二、海洋中有一种会放电的鱼叫电鳐,它放电时最高电压可高达200V,即为_____kV,游近电鳐的鱼会被电死或电晕,因为海水是________。

解析:200V=0.2kV,电鳐放电自卫,其实利用了海水是一种导体的性质。答案:0.2;导体

一、电压表的读数

3典型例题

一、如图1是某次测电压时指针的位置。如果使用的是“+”和“3”两个接线柱,则被测电压是V;如果使用的是“+”和“15”两个接线柱,则被测电压是V。

图3

解析:要正确读出电压表示数,首先要看清所选电压表量程,弄清分度值,最后根据指针所指位置读出示数。答案:1.7v 8.5v

三、电压表使用规则

典型例题

一、如图2所示的电路中,当开关S闭合时,电压表测的是()

图2 A.灯L2两端电压B.电源的电压

C.灯Ll两端的电压 D.灯L2和电源两端的电压

解析: 判断电压表测量哪个用电器两端的电压,可以去掉电源,看一看电压表能与哪一部分电路或用电器构成一个闭合回路,电压表就测量哪个用电器两端的电压(电流表和开关 寄语:古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚韧不拔之志。① 东南教育用心做教育,给孩子以改变未来力量

可视为导线,电压表视为断路)。答案:C 小贴士:判断有电压表的电路,可以分为两步,首先把电压表拿下去,因为电压表相当于开路,来看用电器是怎么连接的,然后把电源去掉,看电压表与那个用电器构成回路,电压表就测量那个用电器两端的电压,这样就容易判断电路连接问题了。

典型例题

二、某同学在做电学实验时,不慎将电压表和电流表的位置对换,连接成右图所示电路。若开关闭合,其后果是

A.电压表不会烧坏,电流表可能烧坏B.两表不会被烧坏 C.电压表不会被烧坏,但无示数D.两表会被烧坏

解析:电压表串联在电路中,且电流表与电阻并联,而电流表相当于一根导线,将电源的正负极直接连接在了一起,即电路形成电源短路,故电压表不会烧坏,而电流表和电源将都被损坏. 答案:A 小贴士:在分析电路过程中,电压表相当于开路,电流表相当于一根导线。

典型例题

三、根据左图所示的实物电路,在虚方框内画出对应的电路图.

答案.如图所示

解析:从正极开始,依次连接灯泡、电流表、开关,回到负极,电压表并联在灯泡两端,如上图所示。

点评:本题考查根据实物图画电路图,关键是知道实物图中各个用电器的连接情况,根据实物图画电路图是整个初中物理的重点也是难点.

② 寄语:古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚韧不拔之志。东南教育用心做教育,给孩子以改变未来力量

第二节 串、并联电路中的电压规律

一、串并联电路电压规律

典型例题

一、在如图1所示的电路中,当开关S闭合后,电压表示数为6V;当开关S断开时,电压表示数为4V,则此时灯L1和L2两端的电压分别为()

A.6V 4V B.4V 6V C.2V 4V D.4V 2V 解析:首先判断电压表在两种情况下各测量哪个用电器两端的电压,再根据串联电路的电压特点做出答案。由图可知,S闭合时电压表测电源电压为6V,S断开时测L1两端的电压为4V;L1和L2串联在电路中,它们的电压和等于电源电压,故L2的电压为2V。答案: D 典型例题

二、如图2所示,是小宝同学做探究实验时的电路图,电路中的两只相同的电压表选用了不同的量程,测量时,两只电压表的指针恰好指在同一位置处,电压表V1和V2的示数之比是,选择0~15V量程的电压表是。

图1

解析:电压表有两个量程0~3V和0~15V,这两个量程共用一个刻度盘,所以它们的最小分度值的比是1∶5,如果选用不同的量程测量时,它们的指针恰好指在同一位置处,那么它们的示数之比应该是1∶5;根据题中电路图,电阻R1和R2串联在电源两端,电压表V1测量电阻R1两端的电压,电压表V2测量电源电压,所以电压表V2的读数应该大于电压表V1,所以选择0~15V量程的电压表是V2。答案:1∶5;V2

二、电路故障问题

典型例题

一、如图所示电路,当开关S闭合后,L1、L2均能发光,电流表、电压表均有示数。过一会儿,灯都不发光,电流表、电压表的示数均为零,可能发生的故障是()

A.L1灯丝断了 B.L1短路 C.L2灯丝断了 D.L2短路

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解析:原来电灯和电表工作正常,突然间灯熄灭,电表示数为零,说明发生了断路,选项BD错误;若L2短路,灯L1应该还在发光,并且电流表示数变大,选项D错误;若L1短路,没有电流流过两只灯泡和两个电表,所以灯灭,电表示数为零,选项A正确。答案:A 典型例题

二、如图所示电路,电源电压保持不变,三只电表均完好.开关S闭 合后,发现只有两个电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是()

A.电压表V1示数为零,灯L1断路 B.电压表V1示数为零,灯L1短路 C.电流表A示数为零,灯L2断路 D.电流表A示数为零,灯L2短路

解析:本考考查电路故障分析。在题目中电源电压保持不变,三只电表均完好.开关S闭合后,发现只有两个电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,此时应该是电压表V1示数为零,灯L1短路。答案:B 小贴士:在串联电路中出现故障,电压表的示数为0,则故障可能是内短外断;电压表的示数接近电源电压,则故障是内断外短。内外指的是电压表的测量范围。

二、探究串并联电路中的电压规律

典型例题

一、为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系,小明同学选择的实验器材是:3节干电池串联作电源、两个标为2.5 V字样的小灯泡、一只电流表、一个开关、导线若干。他的实验设想是:首先将实验器材连成图3所示的电路,然后用电流表选择恰当的量程分别测出A、B、C三点的电流,分析这一次测量中三点电流的数据,就得出干路与支路的电流的关系。

请你分析说明小明同学这一实验方案中存在哪些不足,并提出相应的改进意见。

解析:本题重点考查如何使用电流表探究并联电路中的电流关系。在进行探究中,缺少起到保护和调节作用的滑动变阻器;在不使用滑动变阻器的情况下,电源电压要与小灯泡的额定电压相近,不要损坏小灯泡;为了使测量结果具有普遍性,应改变灯泡的规格,测量多组实验数据并进行分析得出结论。这道题是对新课标“参与科学探究活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案”技能目标的落实。

④ 寄语:古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚韧不拔之志。东南教育用心做教育,给孩子以改变未来力量

答案:该实验方案存在三点不足:(1)电源的电压与灯泡的额定电压不匹配;(2)只选择了一组规格相同的灯泡;(3)只根据一次测量数据得出结论不恰当。改进措施:(1)选用2节干电池串联做电源或者增加一个滑动变阻器;(2)应选用多组不同的灯泡做实验;(3)应分析多次测量的实验数据得出结论。

第三节 电阻

一、电阻

典型例题

一、下列说法中正确的是()A.导体中没有电流通过时,电阻为零

B.导体中通过的电流越大,其对电流的阻碍作用越大,电阻越大 C.导体中通过的电流越小,其对电流的阻碍作用越大,电阻越小 D.导体的电阻跟导体中有无电流和电流的大小无关

解析:电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。与外加电压的高低、通过电流的大小都没有关系。答案:D 小贴士:正确认识电阻是导体本身的性质是解决这一类问题的关键。

二、影响电阻大小的因素

典型例题一、一根镍铬合金丝两端电压一定,将镍铬合金丝对折后接入原电路中,其电阻将,通过的电流将

。(选填“变大”、“变小”或“不变”)

解析:镍铬合金丝的阻值与其长度和横截面积有关,横截面积一定时,金属丝越长阻值越大,长度一定时,横截面积越小,阻值越大。将镍铬合金丝对折后接入原电路中,其长度变短,横截面积变大,阻值变小,而金属丝两端电压不变,电阻变小,通过的电流将变大。答案:变小;变大

点评:本题考查了决定导体阻值大小的因素即材料、长度和横截面积(温度一定)。典型例题

二、将一根粗细均匀的镍铬合金丝截成长短不同的两段,不考虑温度对电阻的影响,则R长____R短;若将它们并联接入电路中,则U长_____U短。(以上均选填“>”、“=”或“<”)

解析:此题考查电阻、并联电路及其相关知识点。由电阻定律可知,R长>R短;若将它们并联接入电路中,根据并联电路规律,则U长=U短。答案:>;= 典型例题

三、如图所示是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的,从而减小了导线的,以达到减少输电线上电能损失的目的.

寄语:古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚韧不拔之志。⑤ 东南教育用心做教育,给孩子以改变未来力量

解析:四根导线并联在一起,等效成一根导线,相对于其中的任何一根导线,其横截面积变大了,导体的电阻大小与导体的横截面积有关,在其他因素不变的情况下,其电阻的大小与导体的横截面积成反比.所以横截面积增大,导体的电阻减小。答案.横截面积;电阻

小贴士:导体的电阻大小有四个因素有关:材料;长度;横截面积;温度.研究导体的电阻变化时,要用到控制变量法,在此题中,通过四根导线的并联,改变了导体的横截面积.从而改变了导体的电阻值.

典型例题

四、质量相等的铜丝和铝丝,它们的横截面积相等,则二者电阻大小比较()A.铜丝电阻较大 B.铝丝电阻较大 C.铜丝和铝丝电阻可能一样大 D.无法判断谁的电阻较大

解析:因为铜的密度大于铝的密度,故质量相同时铜的体积小于铝的体积,而它们的横截面积又相等,所以铜丝较短,同时铜的电阻率较小,因此铜丝电阻较小。答案:B

三、半导体和超导体

典型例题

一、有一种材料,它的导电性介于导体和绝缘体之间,这种材料称为 材料,电脑的微处理器就是由成千上万个这种材料制成的元件组成;某些材料在特定温度下,电阻接近于零,这种材料物理学上称之为 材料,此处的特定温度通常(选填“很高”、“接近常温”或“很低”).

解析:根据导电性的不同,材料可分为导体、半导体、绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。当导体的温度降至某一低温时,它的电阻接近于零,这种材料称之为超导材料。答案:半导体,超导,很低

点评:本题考查了半导体材料和超导材料的定义,属于基础性知识,注意区分.

第四节 变阻器

一、变阻器的原理:

典型例题

一、下列关于电阻的说法正确的是()

A.滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的横截面积的大小来改变电阻的 B.长度和横截面积均相同的铜导线和保险丝,在同一温度下,保险丝的电阻大 C.一切导体的电阻都随着温度的升高而增大 D.当导体中电流为零时,导体的电阻也为零

解析:滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的,是长度而不是横截面积,故A错误;保险丝是根据电流的热效应,当电路中电流过大时熔断自己来保护电路的,这说明保险丝比铜的电阻率大,故B正确;钨丝、铁丝的电阻随温度的升高而增大,铅芯、玻璃、半导体的电阻随温度的升高而减小,故C错误;导体的电阻受材料、长度、横截面积、温度影响,不受外界的电流、电压影响,故D错误. 答案、B

⑥ 寄语:古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚韧不拔之志。东南教育用心做教育,给孩子以改变未来力量

二、变阻器的接线方法

典型例题

一、如图1所示,当滑片向左滑动时,连入电路的电阻变小的是()

解析:当滑片向左滑动时,要使变阻器连入电路的电阻变小,就要使变阻器连入电路的线圈变短。从图中可看出,当滑片向左滑动时,线圈的左半部分变短,因此必须将变阻器的下方左边接线柱接入电路。答案:C 典型例题

二、如图2所示,闭合开关S后,要使滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗,应把F点与滑动变阻器的点用导线连接起来。

解析:灯泡变暗,说明通过灯泡的电流变小,则变阻器接入电路的电阻就要变大。滑片向右移动时,左半部分线圈电阻变大,故应将左半部分线圈接入电路。答案:A 典型例题

三、(1)实验室中有一铭牌上标有“20 Ω 2 A”字样的滑动变阻器,如图甲所示。若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去,共有________种接法;“20 Ω”指的是________接线柱间的电阻值,“2 A”指的是__________________________________。(2)除了(1)中的滑动变阻器外,现再给电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,请在图乙中用笔画线代替导线连接电路,要求滑动变阻器的滑片向右移灯泡变暗。

(3)如果你还想知道电路中电流值的改变情况,需在电路中再________联一个电流表,并增加________根导线。

解析:(1)若要把滑动变阻器其中的两个接线柱连接到电路中,共有3种接法:A、C,B、C和A、B;“20 Ω”指的是滑动变阻器的最大阻值,此时接入电路的接线柱是A、B;“2 A”指滑动变阻器允许通过的最大电流值为2 A;(2)要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗,即滑动变阻器连入电路中的电阻变大,故导线应接在滑动变阻器左端的两个接线柱上。(3)电流表是测量电路中电流的仪表,电流表要串联在电路中,要知道电路中电流值的改变情况,需在电路中再串联一个电流表。

寄语:古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚韧不拔之志。⑦ 东南教育用心做教育,给孩子以改变未来力量

答案:(1)4 A、B 滑动变阻器允许通过的最大电流值为2 A(2)连线如图所示

(3)串 一

典型例题

四、小红在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连好如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯泡L不亮。接下来,以下做法最合理的是()。

A.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路 B.断开开关S,更换额定功率更大的灯泡重新实验 C.断开开关S,增加电池的个数重新实验 D.断开开关S,拆掉导线重新连接电路

解析:由于在电路中滑动变阻器滑到最大值,电路中电流可能较小,使小灯泡中电流太小,而不能发光,所以这时只要观察电流表示数是否为零就能判断电路是否断路,如果电流表示数不为零,只要移动变阻器连入电路的滑片,使滑动变阻器连入电路的电阻减小,电路中电流就会增大。答案:A 典型例题

五、当将滑动变阻器的滑片P向右移动时。图5中的哪一种连接方法可使变阻器连入电路部分的电阻增大()

图5 解析本题考查滑动变阻器的使用方法。在A、C、D三图中,各有一段导线分别连接在滑动变阻器的金属棒和电阻线圈上,符合“一上一下”的接入原则,都能在电路中起到调节作用。C、D两图中变阻器滑片右边电阻线圈连入电路,在滑片向右移动时,变阻器连入电路部分电阻减小,故不选。图B中,两段导线都接在线圈上,无论滑片怎样移动,均不能使滑动变阻器起到调节作用,为错误的连入,故不选。这道题是对新课标“具有初步的实验操作技能,会使用简单的实验仪器和测量工具”目标的落实。答案:A

跨步电压 篇6

电力系统的无功补偿与无功平衡是保证电压质量的基本条件, 有效地控制和合理的无功补偿, 不仅能保证电压质量, 而且提高了电力系统运行的稳定性和安全性, 降低电能损耗, 充分发挥电能经济效益[7]。

随着电力系统互联的深入发展, 大容量超高压直流输电的应用, 分布式电源的并网[3], 负荷快速而不均匀的发展以及负荷峰谷差的不断拉大, 显著增大了电网无功电压耦合的复杂性, 给电网的无功电压调控带来了巨大的挑战和难度[2]。

系统电压控制涉及发电出力、负荷情况、功率因素、主变档位、无功分布等因素, 然而目前并没有对电压控制较为易于理解的决策支持方法。为解决此问题, 对影响电压、无功的诸多因素进行统筹分析, 依托电压无功象限分布情况, 制定了基于电压、无功象限分布的系统电压控制决策方法。

1 传统电压控制方法

系统运行人员根据电压无功曲线

下达无功调整操作指令

变电运行人员根据操作指令操作

图1系统电压无功管控流程

对于未实现AVC控制的电网, 传统的电压控制方法是由调度机构下达节点电压无功曲线, 由系统运行人员根据电压无功曲线, 结合节点电压实际情况进行控制, 流程如图1所示。而调度机构下达的电压无功曲线仅包含电压的上下限, 节点功率因素, 机组无功出力, 厂站无功投退情况。对于电压、无功的组合调节并无明确的要求, 需要系统运行人员根据自身经验进行考虑, 从而导致经验欠缺的运行人员, 往往只重视电压的管控, 对无功分布的管控欠缺。

2 影响电压无功分布的重要因素分析

影响电压、无功分布的重要因素主要包含发电机无功出力、无功就地补偿容量、主变档位、节点电压支撑需求及负荷情况等[1]。然而对不同情况下的电网, 影响电压无功分布的重要因素的重要性不同。在不同的负荷情况及发电出力情况下, 节点电压支撑需求不同, 从而相应的无功就地补偿要求及主变档位调整要求不同。

根据以上分析及文献[1], 可建立基于电压无功分布的双目标优化函数模型:

式中:α、β为双优化目标的加权因子, 根据目标函数的重要度进行设定, α+β=1;f1 (Vad) 为电压质量最优目标函数, n为除平衡节点外的节点总数, U为监测节点实际电压, Uj为节点给定电压, ∆Uj为节点电压给定最大偏移值;f2 (Ploss) 为网损最优目标函数, nl为系统总支路数, Gk (i, j) 为支路i至j的电导, Ui, j分别为节点i和j的电压, θ (i, j) 分别为节点i和j的相角;G (Pi) 为给定系统潮流情况下的i机组无功出力, 其中Gi1为机组最大进相运行无功出力值, Gi2为机组最大迟相运行无功出力值;B (Pi) 为节点i在给定潮流情况下的无功补偿值, Bi1为该节点最大无功补偿值;T (Pi) 为主变i在给定潮流下的监测点侧电压值, 一般取中压、低压侧, Ti1为主变i在最高档位时的电压调节能力, Ti2为主变i在最低档位时的电压调节能力;U (Pi) 为上级调度对系统在i状态下的电压评估结果, Ui1为相应状态下可能的最低电压, Ui2为相应状态下可能的最高电压。

根据公式1可知, 系统电压无功双优化目标函数是一个复杂的数学模型, 不仅要考虑在一个静态潮流下, 相关约束变化后导致的电压、无功分布情况, 还要在一个静态潮流下因一个约束条件变化后重新计算相应的静态潮流变化及其为了达到优化目的而制定的另外的约束变化。当电网节点数增大n倍后, 计算量呈n次方增长, 显然不利系统运行人员快速判断, 对工程应用也无实际效用。

3 电压无功象限分布的决策方法

3.1 电压无功象限分布决策原则

为解决电压无功双目标优化函数模型复杂性对系统运行人员快速判断的影响, 同时从工程应用的角度出发, 对电压无功在不同分布状态下需求的调节手段进行定性分析, 如下表所示。

为了做到在调整电压的同时能兼顾无功分布, 使得系统在确保电压稳定的同时, 输电网络损耗尽量降低。考虑将节点的电压状态与节点无功分布情况相结合, 制定电压、无功的象限分布图, 并针对每个象限的情况制定相应的适合工程应用的调整原则。如图2所示。

3.2 电压无功象限分布决策方法

根据图2所示, 在以上四个象限情况下的控制原则, 对应的控制手段分为不同情况, 但需考虑该手段对电压或者无功的影响, 确保在电压合格的情况下, 无功也尽量满足最优分布要求。结合表1中的相关常用手段, 以及工程实际应用中的需求, 制定了电压无功象限分布决策方法, 如图3所示。

通过图3所示的电压、无功象限分布决策方法, 可避免系统运行人员因为时间紧迫而导致决策错误。运行人员通过判断目前电压情况及无功分布情况, 查找对应的象限, 从而根据电压无功象限分布决策方法及厂站实际情况, 选择目前可用的控制手段。为系统运行人员快速制定电压、无功调整控制策略提供了定性的帮助。虽然无法达到电压无功的最优调节, 但能使得电压无功的匹配调节达到一个较为有效的结果。

3.3 扩展应用

制定电压无功象限分布决策方法的目的, 是为了对未实现AVC控制的电网, 制定应用于人工控制的快速决策方法, 但本方法仍然适用于AVC控制系统。AVC控制系统常用的控制方法[8,9], 以节点电压为唯一控制标准, 通过对无功装置、主变档位、机组出力的协调控制, 使得电压能满足设定要求。

然而利用电压无功象限分布决策方法, 结合AVC系统的数据采集、比对功能, 可实现电压无功在象限内的决策手段进一步细化。形成图4所示的电压无功象限分布决策方法。

基于图4所示电压无功比对的象限分布决策方法, 利用了AVC系统的数据采集、比对功能, 但还需要在AVC系统中设定电压、无功比对边界条件。因此需要系统运行人员根据电网长期的电压无功运行数据, 制定边界条件, 便于AVC系统根据决策方法, 快速选择调整手段。

4 应用情况

由于昆明电网2015年还未完成AVC系统的建设投产, 系统电压控制主要还是靠系统运行人员根据电压无功曲线人工控制, 应用电压无功象限分布决策方法对昆明电网2015年110k V、35 k V、10 k V母线电压进行管控调节, 取得了明显的效果。昆明电网2014、2015年110k V、35 k V、10 k V母线电压合格率如表2所示。昆明电网2014、2015年综合线损率也取得了较为明显的提高, 虽不完全是因电压无功匹配调整的成效, 但通过电压无功象限分布决策方法实行电压无功的匹配调整, 对综合线损率也具有积极效应。

5 结束语

1) 利用电压无功象限分布决策方法能快速指导系统运行人员作出决策, 对未实现AVC控制的电网具有明显的指导作用。

2) 利用电压无功象限分布决策方法具有兼顾电压合格率及网损的效果, 通过应用本方法虽无法做到电压、无功的精确控制, 但在一定粗糙度范围内可达到电压、无功匹配调整的目的。

参考文献

[1]王晓文, 赵彦辉.电力系统无功优化模型的研究综述[J].华北水利水电大学学报 (自然科学版) , 2015, 36 (2) :63-69.

[2]顾丹珍, 徐瑞德.一种地区电网多目标无功优化的新方法-改进模拟退火算法[J].电网技术, 1998, 22 (1) :71-74.

[3]文福栓, 韩祯祥.人工神经元网络模型的无功电源最优分布及经济调度[J].中国电机工程学报, 1992, 12 (3) :20-28.

[4]刘传铨, 张焰.电力系统无功补偿点及其补偿容量的确定[J].电网技术, 2007, 31 (12) :78-81.

[5]张勇军, 林建熙, 杨银国.电力系统无功电压调控配合研究综述[J].电网技术, 2012, 36 (3) :101-106.

[6]乔蕾, 郭力, 张尧, 等.基于最优潮流的分布式小水电无功考核方法[J].电力系统自动化学报, 2008, 20 (2) :88-93.

[7]夏成军, 崔弘, 王强, 等.考虑静态安全约束的分布式电源准入容量计算[J].电网技术, 2009, 33 (16) :96-100.

[8]翟伟芳.基于上下层电网协调的变电站电压无功控制策略研究[D].华南理工大学硕士学位论文, 2012.05.

电压表的使用 篇7

1.电压表的用途:测量电路两端的电压.

2.电压表的符号:V

3.观察电压表:

(1)表头字母:表盘上标有字母“V”,表示该表是电压表,读数单位为伏.V下面加短横“_”表示该表是直流电压表,若V下面加波浪线“~”则表示该表是交流电压表.

(2)接线柱:常用电压表有3个接线柱,一个“-”接线柱和“3V”“15V”两个正接线柱.

(3)调零旋钮:表盘下方正中间的小螺旋,可将指针调到“0”刻度线处.

4.量程与分度值:标有“3”的接线柱与“-”接线柱组成0~3V量程,对应刻度盘下方的示数,刻度盘上的每一大格表示1V,每小格表示0.1V,即分度值是0.1V;标有“15”的接线柱与“-”接线柱组成0~15V量程,对应刻度盘上方的示数,刻度盘上的每一大格表示5V,每小格表示0.5V,即分度值是0.5V.

二、电压表的使用

1.使用前,先检查指针是否对准刻度盘左端的零刻度线,如果未指零,用螺丝刀轻轻旋转调零旋钮,将指针调到零刻度线.

2.连接时,电压表应与被测电路并联.要测量哪一部分电路两端的电压,就把电压表跟这部分电路并联,因为并联电路两端的电压是相等的,被测电路两端的电压与电压表两端电压相等,我们也可以把电压表看作是个附带读数功能的用电器,电压表显示的示数就是加在自己两端的电压.

例1 如图1所示电路,闭合开关S后,电压表测量的是( ).

A.L1两端的电压

B.L2两端的电压

C.L1与L2两端的总电压

D.电源两端的电压

答案 B.

解析 根据电压表的使用规则,电压表应与被测用电器并联,电压表的两端应直接到达被测用电器的两端,形成一个闭合的“圈”,中间不能包含电源和其他用电器等.

几点说明:

(1)电压表并联之后对整个电路没有影响.实际应用的电压表是有一定电阻的,但是很大,当它并联在电路中时,对其他支路的影响可以忽略不计.

(2)如果将电压表串联在电路中,如图2,电压表相当于阻值很大的电阻,闭合开关后,根据I=■,电路中只能通过很小的电流,电路相当于断路,灯泡不会发光,电源电压几乎全部分给了电压表,因此电压表读数可视为电源电压.

(3)电压表直接接在电源的两极上时,如图3,闭合开关,它所测出的是电源电压.

例2 如图4所示的电路中,各个元件均能正常工作.当开关闭合后,下列说法中正确的是( ).

A.两表指针有明显偏转

B.两表指针几乎不动

C.电流表指针有明显偏转,电压表指针几乎不动

D.电压表指针有明显偏转,电流表指针几乎不动

答案 D.

解析 电流表看作导线,电压表与定值电阻串联在电路中,测电源电压.

3.连接电压表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出.电压表的“0”刻度通常在表盘的左端,如果电流的流向反了,会使电压表指针反向偏转,造成指针碰弯,损坏电压表.

例3 在探究串联电路的电压关系时,某同学使用的电路如图5所示,他先用电压表正确地测量了灯泡L1两端的电压,为了测量灯泡L2两端的电压,他想将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,而保持接电压表B点不动.三位同学对这种做法的正确性以及理由进行如下的讨论:①甲同学:这种做法不正确,因为电压表正、负接线柱接反了;②乙同学:这种做法不正确,因为L2两端的电压值超出电压表的量程;③丙同学:这种做法正确,A点改接到C点时,电压表与L2是并联的.他们的讨论正确的有( ).

A.只有① B.只有①②

C.只有② D.只有③

答案 A.

4.被测电压不要超过电压表的量程.如果待测电压超过了电压表的量程,容易把电压表烧坏.

①能估测被测电压大小的,根据估测的电压大小,选择合适量程,所测电压值约为量程的■时,测量效果最好.

②不能估测被测电压大小的,用最大量程试触法来选择合适的量程.如示数在小量程范围内,则改用小量程,提高测量精度.

试触时可能会遇到以下情况:

(1)指针不偏转,则电压表两端没有电压,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路.应逐一检查各接线柱,排除故障;

(2)指针反向偏转,则电压表正负接线柱接反了,对调正负接线柱上的导线即可;

(3)指针正向偏转超过最大刻度,则量程选小了或所测电压已超过电压表最大测量值,应改接大量程或选择更大量程的电压表;

(4)指针偏转很小的角度,则电压表量程选大了,应改接较小的量程.

三、电压表的读数

正确读取电压表读数的方法:

1.看清电压表的量程与分度值;电压表如果接在“-”和“3”两个接线柱上,读刻度盘下方的读数;如果接在“-”和“15”两个接线柱上,则读刻度盘上方的读数.

2.待电压稳定后再读数,读数时视线与盘面垂直,示数=分度值×偏转格数;

3.当指针不在刻度线上时,指针的位置离哪条刻度线近,就按哪条刻度线读,不必估读.

例4 如图6,某同学用0~3V的接线柱测量灯泡两端的电压值,但刻度盘上只有0~15V的刻度值,根据指针的位置,测出灯两端的电压值为 V.

答案 0.8V.当指针指在同一刻度线上时,大量程对应的读数是小量程对应读数的5倍.

例5 在如图7所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图8所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( ).

A.5.6V 1.4V

B.7V 1.4V

C.1.4V 7V

D.1.4V 5.6V

答案 A.

电压教学反思 篇8

本节课主要围绕“电压”这一主题。采用“五环节小版块”授课模式,“小版块”是指学习版块+验收版块。采用了相对独立的三个小版块,通过“小版块”教学来改变课堂组织拖沓、学生注意力分散等问题,加快授课节奏、增加课堂兴奋点、利于学生实验操作;验收版块要求每个环节最后3分钟进行达标验收,检验学生课堂内容掌握情况,强化“以学定教,当堂验收”。“五环节”强化“以学为主,先学后教”的教学思想,突出有效性。教学时,按“自学导航——交流展示——教师点拨——基础运用――回顾反思”五个环节步骤实施。设计符合学生“最近发展区及可观察检测”的教学目标;开展符合学生逻辑的教学活动,突出启发性活动、发展性活动、总结性活动;针对目标,选取2-3个版块,构建有效的课堂教学策略。

教学策略主要是:

(一)明确目标

电压的学习与“电流和电流表的使用”,在教学结构上有相似之处,所以学习起来较为轻松,其主要内容包括电压、电压表的使用两部分内容。本节课主要以知识为主线,从宏观观察入手,在运用中通过各种辅助手段,在最短的时间内,把教师自己解放出来,起到启蒙引导和指点迷津的作用,让学生站在自己的肩膀上快速成长。在过程与方法中通过与水流的类比了解电压的概念,初步学会用类比法研究物理问题,学会通过阅读说明书了解仪器的使用方法。在情感、态度、价值观方面,通过对“废干电池处理”的讨论,培养学生正确的消费观和增强他们的社会责任感。

(二)整体感知

在编写学案和制作课件时,一直困扰我的就是,如何对“电压的正确理解”进行知识的呈现,如何将电流表的使用迁移到电压表的学习中来。学始于疑,在预习案的设计中,我主要提炼了三个方面的问题:1.请说出你对“电压”的理解。2.测量电路两端的电压的仪器是什么?在使用该仪器时,怎样选择合适的量程?不同的量程在刻度盘上的分度值各是多少?3.电压表和电流表在使用上有哪些相同点和不同点?在探究案的设计中,充分体现“从生活到物理,从物理到社会”的教学理念,在教学过程中,我将生活和自然界中的一些与电压有关的物理现象 联系起来,让学生进一步感受到物理就在我们的身边。通过变演示实验为学生实验探究,打破学生对电的神秘感,增强实践能力,感受学物理的愉悦。如,在学完电压表后,让学生猜想实验验证进行以下知识的拓展,如,1.如果正、负接线柱接反了,会出现什么现象?2.如果被测电压超过了电压表的量程会出现什么现象?3.如果事先不能估计被测电压的大小,应怎样选择量程?4.运用缺点列举法对学生电压表进行讨论,鼓励大家进行创意改进。充分感受科学探究的乐趣,领略探究过程的美好与和谐,体验探究问题成功时的喜悦。

本节课的成功之处在于:

(一)充分利用预习案和探究案进行导学,激发学生自主学习热情。

通过水果电池可以点亮一排LED灯,再借助于一个简单的电路,让学生悟出酸甜多汁的水果不仅能提供能量,还能发电。然后始终让学生带着好奇心为什么水果能发电,进行高效的学习。通过课后开放实验室自制水果电池,培养学生乐于探究日常用品所运用的物理学原理的习惯,增强学生对物理的亲近感。

(二)新知与旧知间类比学习,对比分析。

运用水流、水压等前概念的理解类比学习电流、电压,通过表格法来比较电压表和电流表使用的异同之处,让学生温故而知新,比较轻松地了解和熟悉了电压表的使用规则及其注意事项。课件展示的知识树及整齐、美观、新颖的板书设计板书可以帮助学生把握重点、理清思路,在教学设计中起画龙点睛的作用。

16.1电压-教案 篇9

16.1电压 昌吉市第七中学课堂教学设计

执笔教师:李宣君

学科:九上物理

课题:16.1电压 教学目标: 知识技能:

(1)初步认识电压,知道电压的作用,电源是提供电压的装置;(2)知道电压的单位,能对电压的不同单位进行换算;(3)记住干电池、家庭电路及人体安全电压的电压值;

(4)知道电压表的用途及符号,会正确使用电压表,能正确地读出电压表的示数。过程与方法:通过实验观察小灯泡亮度的变化,获得电路中电流的强弱信息,使学生具有初步的观察能力、分析和推理的能力。

情感态度与价值观:通过对学生正确使用电压表技能的训练使学生学会阅读说明书,养成严谨的科学态度和工作作风。

教学重点:建立电压的初步概念;通过实验观察理解电压的作用.教学难点:电压表的正确选择、连接及读数。教学环节 课时1,11.9

一、前置性学习

提高:电与我们的生活息息相关,“电压”这个词听起来也不陌生,你们知道哪些有关电压的知识呢?(一节干电池电压1.5 V、我们家里生活电路中的电压是220V„„)

二、交流前置学习

(一)电压

1、[探究]什么是电压?

(1)给一节干电池、1个小灯泡、1个开关、若干导线,如何让灯泡亮起来?(学生动手做)(2)取走干电池,补上一段导线,再闭合开关,请同学们观察小灯泡是否亮?(小灯泡不亮)(3)导线和灯丝都是金属制成的,不是有大量自由移动的电子吗?为什么灯不发光呢?(只有电子产生了定向移动,才能形成电流,小灯泡才会发光,取走电源,换上导线,导线中虽然有大量的自由电子,但不发生“定向”移动,所以没有电流,小灯泡不亮)

(4)电路中有电流的关键是什么?(必须有电源,才能使电路中的自由电子产生定向移动,电路中才会有电流)

(5)小结:电压是使电路中形成电流的原因,而电源是提供电压的装置。(6)[想想做做]改变电路中接入的电池的多少,请同学们仔细观察,灯泡的亮度相同吗?(接入两节电池时比用一节电池时灯亮,也就是说用一节电池做电源和两节电池做电源的电压不同,不同的电压产生的效果不同)

(7)电源的电压越大,电路中的电流就越大,灯泡就越亮。说明电压是有大小的。

2、电压的符号及单位

(1)电压用什么符号表示?(“U”)(2)电压的单位是什么? 电压的单位是“伏特”,简称为“伏”,单位符号是“V”。电压常用的单位还有:毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)。它们之间的换算关系是: 1 kV=103 V mV=10-3 V μV=10-6 V.(3)请同学们打开课本P5,阅读书中小数据,了解常见电压值,记住干电池的电压值.人体安全电压值及家庭电路的电压值.将数据中以千伏、毫伏为单位的数值化成以伏特为单位,以伏特为单位的数值化成以千伏或毫伏为单位[师]同学们精彩的回答,说明大家对电压的概念已有所掌握.哪位同学还知道电压的代表符号及单位是什么?(4)同学们已经知道电池有电压,在闪电的云层间也会有很高的电压,以前的学习中大家还了解过“生物电”,生物体内也会产生电压吗?(投影:电鳐、电鳗)

三、互助探究

(二)怎样连接电压表

1、电路中的电流用什么来测量?怎样连接?连接时要注意什么事项?

2、电流用电流表来测量,那么电压用什么仪器来测量?(电压表)

3、认识电压表和电流表:表盘上标有字母“A”的是电流表,因为电流的单位是安培(A),电路中电流表符号是A;表盘上标有字母“V”的就是电压表,因为电压的单位是伏特(V),电路中电压表符号应该是V。

4、[投影]“电压表”

请同学们观察如投影所示的电压表,根据以前学过的电流表的知识,认识电压表。电压表有几个接线柱?几个量程?

①该电压表的零刻度线在表盘的最左端。

②该电压表有三个接线柱,两个量程。一个公共的“-”接线柱和两个“+”接线柱。③使用“-”和“3”两个接线柱时,量程是3 V,刻度盘上每一大格表示“1 V”,每一小格表示“0.1 V”;使用“-”和“15”两个接线柱时,量程是15 V,刻度盘上每一大格表示“5 V”,每一小格表示“0.5 V”。

④电压表中间的旋钮可以调零。

5、如何使用电压表呢?

请同学们仔细阅读教材P5-P6“使用说明书”,回答书中提出的问题,总结出电压表使用的一般规则。①电压表必须与被测电路两端并联;②必须让电流从电压表的“+”接线柱进入,从“-”接线柱流出;③在测量时不能超过电压表的量程。

6、[投影]

(1)如果正、负接线柱接反了,会出现什么现象?

(2)如果被测电压超过了电压表的量程会出现什么现象?(3)如果事先不能估计被测电压的大小,应怎样选择量程?

8、怎样在电压表上读数?

首先应该看清选用了电压表的哪个量程,知道满刻度表示的电压值。第二,要看清该量程下一大格表示的电压值是多少?每一大格又分成了几个小格,每一小格表示的电压值是多少?第三,看清测量时,指针停在哪个大格,哪个小格上.然后读出来。

如果指针没有指在刻度线上,而是指在两刻线之间,该如何读数呢?

电流表、电压表都不需要估读.测量时,指针的位置离哪条刻线近,就按哪条刻线算.四、总结归纳

学生总结:本节课的知识 点,并能解决实际问题。

五、课后作业:

作业本:书P59(1、2、3、4)练习册:P29、30 课时2,11.11

一、作业本作业交流与订正

1.课堂上留给学生10分钟作业交流订正时间。

二、练习册作业交流

1.请各组学生在组长的带领下,交流练习册习题(15分钟)

2练习册的P29的例2,3和P30的3、4、7属于重点问题,教师帮助理解,学生可以自由答、补充。(15分钟)

4、课后作业

输电线路电流电压保护分析 篇10

【关键词】输电线路;电流电压;保护

1.输电线路电流电压保护的基本概况

1.1输电线路电流电压保护发展历史简介

最早用于输电线路电流电压保护的设备是熔断器,这种继电保护装置在19世纪70年代开始广泛的在输电线路电流电压的保护。随着物理学中对电磁的研究进一步深入,上个世纪初期出现了基于电磁原理的电磁型电流电压保护装置。电力系统对电流电压保护提出新的要求,出现了高灵敏度和高性能的电子型静态电流电压保护装置,但是这种装置很容易受到外部环境的影响。1965年开始,随着计算机技术和信息技术的发展,出现了基于大规模集成电路和微处理技术的输电线路电流电压保护技术,这一技术的优势明显,并在输电线路电流电压保护工作中取得了较好的成绩。

1.2输电线路电流电压保护作用和意义

电流和电压是输电线路的核心要素,也是整个电力系统的核心。输电线路电流电压保护能够保证电力的持续供应。输电线路电流电压继电保护装置够维持电流电压在输电线路中的正常流转,能够在输电线路出现异常时保证线路中的电流电压在最短时间内恢复正常,并且能够较为及时的发现线路中电流电压的异常,并检测出出现异常的元件。对输电线电流电压的保护对保证电力系统的正常安全运行,稳定电流和电压以及预防故障和事故具有重要意义。

2.输电线路电流电压保护存在的问题分析

电力系统具有生产与使用同步的特性,这种特性决定了电力系统中的每一个组成部分都很重要。特别是对电网来说,输电线路电流电压保护出现问题造成严重的事故,由于输电线路的设计安装和外部环境的制约,输电线路电流电压保护出现的问题主要有以下几点。

2.1输电线路配电变压器保护存在问题

配电变压器是输电线路的源头,配电变压器的继电保护装置主要有断路器和负荷开关。这两种装置设备各有优缺点,如在费用上来说,负荷开关相对来说较为便宜,而断路器的价格则较高;在两者的性能上来说,负荷开关在发生短路现象时不能断开电流,而断路器则具备这种功能并且技术性能较好。在使用范围方面,负荷开关主要用于容量相对较小的配电变压器,并且和熔断器相互配合就可以满足一般配电保护要求,而断路器则主要用于容量较大的配电变压器保护,并且要结合瓦斯类继电保护装置一起使用。在实际操作中,往往由于追求经济利益和知识水平有限等原因没有注意两者之间的区别,错误的选择使用而影响到输电线路中电流与电压的保护。

2.2低压输电线路保护的配置及存在问题

我国低压输电线路继电保护主要是阶段式电流保护,即第Ⅰ段为电流速断保护,第Ⅱ段为限时电流速断保护,第Ⅲ段为过电流保护。它以第Ⅰ段和第Ⅱ段作为主保护,以第Ⅲ段作为辅助保护。当第Ⅰ、Ⅱ段灵敏系数不够时,可采用电流、电压联锁速段保护。第Ⅰ段保护动作时间短,速动性好,但其动作电流较大,不能保护线路全长,保护范围最小;第Ⅱ段保护有较短的动作时限,而且能保护线路全长,却不能作为相邻元件的后备保护;第Ⅲ段保护的动作电流较前两段小,保护范围大,既能保护本线路的全长又能作为相邻线路的后备保护,灵敏性最好,但其动作时限较长,速动性差。使用Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段组成的阶段式电流保护的主要优点是简单、可靠,并且在一般情况下能够满足快速切除故障的要求。输电线路在输电过程中起到传送的作用。一般地,输电设备的配电线路的电压等级大部分以10千伏为主,这种10千伏的输电线路本身的结构和性能存在一定的隐患。如多个变压器连接到同一条线路上,并且呈现杂乱的放射状,对电流电压产生影响;输电线路的长短不一致导致电流的传输距离不同,不利于电流保护;连接在线路上各个变电站或变压所的出线方式不同,不利于电压的保护。

2.3输电线路电流电压保护工作人员存在问题

对输电线路电流电压的保护虽然依靠继电保护装置和相关设备来实现,但是维持装置设备正常工作的工作人员才是输电线路电流电压保护的根本保障。由于装置保护设施设备工作人员和保护人员存在从业技能不高和素质能力不强等是造成的电流电压保护失误一个很重要的原因。虽然工作人员具有一定的知识和理论,但是在实际工作中,由于缺乏将理论与实际相结合的能力,加上工作经验尚浅,在遇到问题时没有冷静的思考和果断的处理,无法解决输电线路电流电压保护中的复杂故障问题。另外,如果没有学习新保护装置设备的操作,没有及时更新自身的知识能力,忽略对自动保护装置的维修和检查,随着时间的累积也会输电线路电流电压保护造成负面影响。

2.4输电线路电流电压保护工作程序存在问题

电网发生短路故障所呈现的基本稳态特征是在保护安装所检测到的电流会升高,电压要降低,阻抗、相位等都会发生变化。中性点非直接接地电网中,输电线路的相间短路时,短路电流过大,对设备造成很大的危害,保护必须动作于断路器跳闸。单相接地时,由于故障点的接地电流很小,三相之间的线电压仍保持对称,对负荷的供电没有影响,因此,在一般情况下允许再继续运行1-2小时,而不必立即跳闸,这也是采用中性点非直接接地运行的主要优点。但是,在单相接地以后,其他两相对地电压要升高1.732倍。为了防止故障进一部扩大成两点接地或相间短路,应及时发出信号,以便于运行人员采取措施予以消除。由此,在单相接地时,一般只要求继电保护能有选择性的发出信号,而不必跳闸。但当单相接地对人身安全和设备安全构成威胁时,则应动作于跳闸。输电线路电流电压的保护是一个系统复杂的工作,具有一定的规律性和原则性。如保护设备和元件不能按照要求进行安装和更新,就会对输电线路电流电压的保护工作产生影响。从而影响输电线路电流电压的保护,为整个电力系统设备的安全埋下巨大的隐患。

通过以上分析可以知道,输电线路电流电压保护是电力系统中各个部分共同作用的结果,不论是作为源头的配电变压器、作为运送设备的输电电线,还是工作人员,都对输电线路电流电压的保护产生影响。

3.输电线路电流电压保护完善措施和建议

通过对输电线路电流电压保护中存在的问题进行分析,结合相关工作经验,对完善输电线路电流电压保护提出几点措施和建议。

3.1输电线路电流电压保护要配置合理,具体配置原则遵循以下几点

根据输电线路电流电压保护的要求和电力系统的特点选择合适的相关设备,如根据电容量的大小选择是采用负荷开关还是断电器。具体地,继电保护配置时要考虑到选择性性的切除故障,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行;速动性:故障后为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度,应尽量地快速切除故障。灵敏性:继电保护的灵敏性是指保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反应能力。(保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量相差越大→灵敏度↑)。一般用灵敏系数Klm来衡量灵敏度。可靠性:继电保护的可靠性是指保护装置在电力系统正常运行时不误动;再规定的保护范围内发生故障时,应可靠动作;而在不属于该保护动作的其他任何情况下,应可靠的不动作。

3.2规范输电线路的连接

根据电力用途不同,输电线路输送的电流流量和电压等级不同,并且不同的输电线路连接的设备和装置也存在不同,输电线路的连接也根据相关要求和操作标准有所不同。在实际操作中,要规范输电线路的连接标准和要求,根据线路连接两端的装置设备特点选择合适的线路长度和线路连接方法,不能随意的更改操作标准或者因为追求经济利益而偷工减料,为以后的安全运行埋下隐患。

3.3提高输电线路电流电压保护工作人员的能力和素质

针对人为造成的输电线路电流电压保护问题,要加大对工作人员知识和技能的培训教育,通过系统的学习、讲座等方式帮助工作人员构建相关知识框架,同时开展经验交流活动,工作人员之间就存在的问题和处理的方式方法进行交流,以便更好的掌握技能。另外,很多工作人员出现操作失误大都是由于缺乏较强的操作能力,因此要定期举办情景模拟、操作技能考核等测试方式,以便工作人员熟练掌握。另外,要注重培养工作人员的心理素质,尤其是在出现紧急状况时的冷静思考和果断动手能力,在思想意识上对工作人员进行心理强化,使得工作人能够在输电线路电流电压保护过程出现紧急状况时能够采取有效措施。

3.4建立输电线路电流电压保护体制

体制是采取措施的依据和保障,因此要对输电线路电流电压的保护体制进行完善。首先要制定有关设备定期维护和检查条例,并且对设施设备的运行状况做好记录,并形成阶段性结论。其次,实行责任到人的管理体制,建立岗位责任要求和岗位工作标准,保证输电线路电流电压保护的每个岗位都有人进行维护工作。再次,要做好继电保护装置的保养工作,在保养过程中为了防止出现失误,最好每次保养都要有两人参与,这样既可以保证设施设备的安全,也能够避免人身触电事故。再次,重点设备要重点对待,这样才能提高效率,如要每周记录一次微机保护的电流电压值。最后定期检查和保养相关设备,如定期采取红外测温技术对输电线路进行温度测试,避免和及时发现由于线路接触不良造成的发热;定期检查监测保护装置的时间设定是否精确,这样能够为以后的故障分析提供支持。

4.结语

随着电力系统的大力发展,输电线路电流电压保护技术得到进一步发展,保护技术以计算机技术和信息科技为基础,输电线路电流电压保护装置出现智能化、一体化趋势,这一变化对输电线路电流电压保护技术以及相关工作人员提出新的挑战。在输电线路电流电压保护过程中,要注重各个方面,对选择合适的装置设备,采取相应的技术,并且要注重定期的维护和保养,从而及时发现隐患和故障,并采取有效措施进行处理。

【参考文献】

[1]史晓红,卓勇.论剩余电流保护技术在电网应用中存在的问题及解决方法[J].中小企业管理与科技,2012(28).

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