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電力技術小常識
電力技術屬于一項專業類很強的技術,所謂內行看門道,外行看熱鬧。咱們雖然不求人人入行,但是藝多不壓身嘛,在平時的工作中,看著周圍各種“亂七八糟”的,猶如洪水猛獸般生冷的電力設備設施,做到心中有數,知其然,知其所以然,就不至于碰到一遇意外就驚慌失措,大喊救命的笑話。即使日常生活中遇到的一些麻煩,也可以自己動手自給自足,省了到處求人的麻煩。何樂而不為呢?況且電力知識也可以極大拓寬咱們的知識面,而且確實挺有趣的。
閑話莫談,言歸正傳。且看我們一步步揭開電力技術的神秘紅蓋頭吧。
首先,免不了先說說“電”到底是個什么玩意兒。
眼睛看不到,所以才會讓我們感覺神秘莫測,不好理解。其實,它就是跟水一樣一樣地。從發電到傳輸,到終端用電設備,就跟打口井,抽上水,順著渠道灌溉到莊稼地里一個道理。只不過這個水渠,縱橫交錯,看著有點復雜,這就是電路。就跟水從井里流到莊稼地一樣,電的起點是一根火線,市電也就是220V的電,終點是零線。如果380V的電的終點就是另一根火線。電從起點,流到終點,就叫回路。那么,問題來了,人往高處走,水往低處流,那電怎么流呢?水往低處流是因為水在重力的作用下,高低位的落差導致的。電也是一樣,在“電力”的作用下,電從高位流向低位,這個高電位與低電位中間差多少呢?差電壓那么多就是了,差220V或者380V。你看多簡單,跟水流一樣一樣的吧。
然后再說電力設備。水流可以推動水車澆水、磨面,不用人拉驢拽了,這都是水用功了。電力也是一樣,電路中的所有用電設備,其實就是一個一個的水車。這個用來澆水,那個用來磨面。看這條水流的大小,來確定可以裝多大的水車。再往上游建個水閘,那就更像電路了。這就是電用功了。那么它到底用了多少功呢,有沒有偷懶呢?這個“功”跟水力做的功一樣,都被外國人定義為“W”。沒辦法,這是人家生的,人家爹媽給起的名字,咱就不改了。可是咱可以給它起個小名,嗯,就叫“功率”吧。它代表1個單位時間它能用多少功。當然,上廁所吃飯偷懶等做的無用功,也包括在內了。所以,我們日常所看到的設備功率,其實都是它們最多能做到的有用功。至于電度,也就是我們日常說的用電量耗電量,外國人叫“KW·h”,“K”是1000的意思,“時”就是“小時”的意思。我們所說的一度電,那就是1000個“W”乘以1小時,100W的燈泡亮10小時才1度電,想想還挺便宜的。
聊到這里,“電”貌似也就沒啥神秘了。至此,相信大家也應該吐槽了:電是沒啥稀奇了,可你說的都是理論,沒啥用啊。開關、接觸器、繼電器、保護器,各種控制電路、各種電機等等,這個咋說?電腦也有電吧,手機也有電吧,這些有本事你也給講講吧。
其實,這些都不是事。書面理論并不是沒啥用,而是有沒有學著用。理論要學,怎么用當然也得學。如果把電力比作水力,電路比作渠道,那么開關就是水閘。只不過這個“閘”不允許漏水,一旦漏水,它就會傷人啊。電力開關防止傷人的基本辦法,那就是從上游斷水。理論上很簡單,漏的電足夠使開關里的一個元件被加熱或感應到,然后這個元件帶動開關動作,于是漏電保護發揮作用了,跳閘。然而呢,這個水閘處濺起的水花也會傷人啊,咋辦?好辦,有滅弧罩。水太大會沖垮水閘,咋辦?好辦,有另一個元件被加熱或被感應后,帶動開關發揮保護作用,這就是過載保護了。基本上,我們所看到的絕大部分電機,都要有也必須有過載保護,以防更大的損失發生。
至于接觸器、繼電器就更有意思了。它們的殼子里面只有一個電磁鐵,電磁鐵上有個彈簧頂著一個鐵塊。一通電,電磁鐵就會把鐵塊拽下去,鐵塊帶動若干對點動作。有的點會貼上,有的點會分開。一動就貼上的兩個點就是常開點,一動就分開的兩個點就是常閉點。很有意思的設計吧。通過這種聯動效應,就可以組合成各種各樣的控制電路。這一項簡單的發明,被稱為現代電氣自動化的鼻祖。基本上絕大部分自動化控制都可以以這種形式實現。不得不讓人感嘆,這是多么簡單有效而且偉大的發明啊!
當然,最為大家驚奇的手機電腦等各種高精密電力設備,也脫不開水力理論。那些組成手機電腦最關鍵部位的電路板、模塊,其實跟配電柜里密布的各種連接線道理是一樣的,只不過人家叫“集成”。“集成”的意思就是各種線纜被水銀線路取代,各種高電壓設備被低壓超低壓元件取代。就好比大渠上開出小渠,小渠上又開出小溝。大渠用來澆地,小溝則只澆一棵樹,很合理。當然,你要分得清哪條溝對應哪棵樹才行。如果你看著那些密密麻麻的水銀線頭暈,那也沒辦法不是,只能怪自己眼神不好了。
比如,手機進水壞了,癥結歸根結底也就是某個元件壞了,或者某條渠道斷了或者混了,修起來會很頭疼。因為不光線路“集成”,元件也大都“集成”了,所以,該通的要通,該斷的要斷,該換的要換……算了,還是放棄吧。而電腦之類的硬件出了毛病就更簡單了,我們這些顧客能做的就是,拔出來擦干凈,再接上,一看還不行那就換吧。至于其內部各種原理,抱歉,無可奉告……俺們電工還沒研究到那兒呢。
電力技術以俺個人的看法,總結也就四個字:“電”“磁”“通”“斷”。為啥這樣說呢?
電:緊緊圍繞電力理論,合理又合情地設計規劃和使用;
磁:電生磁,磁生電,兩者說一是二,說二是一,不可分割,應用極為廣泛,不可忽視。
通和斷:電力技術的應用與維護,歸根結底就是保證通和斷的工作。通要通的瓷實,猶如一體。斷要斷的爽利,絕不拖泥帶水。總之,任何電力技術都可以說是通和斷的技術。
當然,以上純屬個人觀點,如有雷同,請略過。不過,對于電力技術在所有專業領域中的關鍵地位,卻是毋庸置疑的。了解以及知道一些電力技術方面的常識,在我們的工作以及日常生活中一定是有益而無害的。相比于水力的喜怒不定難以駕馭,電力更像是溫馴勤快的驢。當然,只要我們自己不迷糊犯錯。否則,它可比水恐怖多了。
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