购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第二节

电流的种类

一、什么是直流电

直流电是大小和方向都不随时间变化的电流,又称恒定电流,所通过的电路称为直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该电路中,形成恒定的电场,在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线路。所以,在直流电路中,电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势,为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。

直流电源有化学电池,燃料电池,温差电池,太阳能电池,直流发电机等。直流电主要应用于各种电子仪器,电解,电镀,直流电力拖动等方面。利用直流电,还可以进行水的电解实验。将负极插入水中,可以使水电解为氢气,正极则使水电解为氧气。

二、什么是交流电

当电路中的电流随着方向和大小的变化作周期性变化时,称其为“交流电流”。现代发电厂发出的都是交流电,家庭用电和工业动力用电也都是交流电。它没有方向但是有频率和相线零线(地线)之分。

交流电的优点主要表现在发电和配电方面:利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能(水流能、风能……)、化学能(石油、天然气……)等其他形式的能转化为电能;交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比,造价大为低廉,交流电可以方便地通过变压器升压和降压,这给配送电能带来了极大的方便,这是交流电与直流电相比所具有的独特优势。

三、什么是额定电流

额定电流是用电器在额定电压下正常工作的电流。

电气设备额定电流是指在额定环境条件(环境温度、日照、海拔、安装条件等)下,电气设备的长期连续工作时允许的最大电流。用电器工作时电流不应超过它的额定电流。

四、什么是感应电流

感应电流是指放在变化磁通量中的导体闭合成一回路,则该电动势会驱使电子流动,形成感应电流(感生电流)。

通俗地讲,当闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁力线运动时,这个闭合回路中的磁通量一定会发生变化,在闭合回路中就产生了感应电动势,从而产生了电流,这种电流称为感应电流。话筒就是利用感应电流原理工作的,如图3-4所示,线圈与金属音膜连在一起,在声波的作用下金属音膜颤动,线圈做切割磁力线运动,便产生感应电流,通过扩音电路使声音扩大。

图3-4 利用感应电流原理制作的话筒

五、什么是负荷电流

负荷电流指的是设备正常运行(即带负荷时)的情况下,负载所吸收的电流。

通俗地讲就是电动机工作时所消耗的电流,负荷电流随所带的负荷的大小而或大或小,任何电器在选择功率时都有一定余量,所以负荷电流永远小于额定电流。

六、什么是剩余电流

剩余电流定义:低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。

剩余电流的测量具体做法是在被测的三相导线路上与中性N线上各装一个电流互感器,或让三相导线与N 线一起穿过一个零序电流互感器,如图3-5所示,得到三相导线与中性线N的电流矢量和 I A + I B + I C + I N ,无论三相负荷平衡与否, I A + I B + I C + I N =0。

图3-5 剩余电流的测量

当发生某一相接地故障时,故障电流中会通过保护线PE及与地相连接的金属构件,这时 I A + I B + I C + I N ≠0,此值为剩余电流,也是接地故障电流。

七、什么是短路电流

电力系统在运行中相与相之间或相与地(或中性线)之间不经过用电器发生非正常连接(短路)时流过的电流。在三相系统中发生短路的基本类型有三相短路、两相短路、单相对地短路和两相对地短路。三相短路因短路时的三相回路依旧是对称的,故称为对称短路,其他几种短路均使三相电路不对称,故称为不对称短路。

八、什么是过电流

过电流就是超过额定电流的电流。

大于电路导体额定载电流量的电流都是过电流。它包括过载电流和短路电流。其区分是电路绝缘损坏前的过电流称作过载电流,绝缘损坏后的过电流称作短路电流。

九、什么是过载电流

电气回路因所接用电设备过多或所供设备过载(例如所接电动机的机械负载过大)等原因而过载。其电流值超过回路正常载流量的倍数并不大,但后果是工作温度超过允许值,使绝缘加速劣化,寿命缩短,它并不直接引发灾害。

十、什么是零序电流

在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即 I A + I B + I C =0。如果在三相四线电路中将A、B、C相接入一个电流互感器(见图3-6),这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不为零,其相量和为: I A + I B + I C = I (漏电电流)。这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。

图3-6 零序电流检测

十一、什么是感知电流

通过人体引起人的任何感觉的最小电流称为感知电流。

感知电流是不相同的。感知电流与个体生理特征、人体与电极的接触面积等因素有关。对应于概率50%的感知电流成年男子约为1.1mA,成年女子约为0.7mA。

十二、什么是摆脱电流

摆脱电流是人体可以忍受而一般不致造成不良后果的电流。电流超过摆脱电流以后,触电者会感到异常痛苦、恐慌和难以忍受;如时间过长,则可能造成昏迷、窒息甚至死亡。当触电电流略大于摆脱电流,触电者中枢神经麻痹及呼吸停止时,立即切断电源,即可恢复呼吸并无不良影响。

通过人体的电流超过感知电流时,肌肉收缩增加,刺痛感觉增强,感觉部位扩展,至电流增大到一定程度,触电者将因肌肉收缩、产生痉挛而紧抓带电体,不能自行摆脱电极。人触电后能自行摆脱电极的最大电流称为摆脱电流。对于不同的人,摆脱电流值也不相同。摆脱电流值与个体生理特征、电极形状、电极尺寸等因素有关。

对应于概率50%的摆脱电流成年男子约为16mA,成年女子约为10.5mA,对应于概率99.5%的摆脱电流则分别为9mA和6mA。儿童的摆脱值较小。

摆脱电源的能力是随着触电时间的延长而减弱的。这就是说,一旦触电后,不能及时摆脱电源时,后果将是十分严重的。

十三、什么是致命电流

电击致命的主要原因是电流通过人体引起心室颤动或窒息造成的,也可以认为引起心室颤动的电流就是致命电流。根据试验50mA以上电流能够引起心室颤动,当通过电流达数百毫安时,心脏会停止跳动,可能导致死亡。 /uK4SjPcsQZWftWRv0qzPRN48wB/wRdRAwP4of43AzgwwAptQgd/JpT44aCF5iff

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×