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钳形电流表范文1
【关键词】数字钳形表;交流电流;测量结果;不确定度评定
0.概述
采用多功能校准器交流电流源输出交流电流给被校数字钳形电流表,在被校表上读得相应读数。以CY2001型数字式钳形表校验仪作为标准,1.5级UT205型数字式钳形表为被校表。按照规范要求选择交流电400A量程95%处的380A点为例计算。根据安培定律,我们可以得出垂直于电流互感器线圈平面中心的无限长载流导体周围的磁感应强度,在使用钳形电流表时,为保证测量准确度,生产厂家一般都规定了钳口的几何中心,并要求被测电流垂直于线圈平面,为了具体分析上述两种因素对测量结果的影响,需考虑被测导体的偏心度和倾斜度。
1.数学模型
设标准电流为IN,被校表上相应的指示值为Ix,由技术说明书可得,在标准条件下,温度、湿度、磁场、电源变化等带来的影响均可以忽略不计。则被校表指示值的误差可表示为:
Δ=I-I
由(1)式得方差
u=c(I)?u(I)+c(I)?u(I)
传播系数:
c(I)==1;c(I)==-1。
2.各项标准不确定度评定
校准不同电流值时,各自的不确定度分量的数值是不同的,此处以400A量程的95%即380A点情况为例。
2.1指示值测量的标准不确定度u(Ix)
(1)重复性引人的标准不确定度分量u(Isl)
由校验仪1000A档输出380A电流给被校表,在被校表上读得相应读数:
计算得:
si=0.306A (n=10)
测量结果取1次读数,故标准不确定度为:
u(Vx1)=si=0.306A
自由度为:
u(Vx1)=n-1=9
根据JJF1033-2008《计量标准考核规范》附录C规定,当重复性引人的不确定度分量大于被测仪器的分辨力所引人的不确定度分量时,可以不考虑分辨力所引人的不确定度分量。
则u(I)=u(Ix1)=0.306A
自由度为:u(I)=9
2.2标准器引入的不确定度u(IN)
由于标准器分辨力等因素对整体测量不确定度贡献极小,故可忽略不计。因此不确定度u(IN)就等于CY2001交流电流档1000A量程的允许误差给出的不确定度分量u(INl)。从技术说明书得:
e=±(0.5%×380A+0.02%×1000A)=±2.1A
其在±2.1A的区间里认为服从均匀分布,包含因子k=,故有:
u(I)=u(I)=2.1A/≈1.212A
因为其很可靠,则其自由度为
u(I)=u(I)∞
3.合成不确定度的评定
u==1.250A
4.扩展不确定度的评定
扩展不确定度为U=ku,取k=2,则
U=2×1.250A=2.5A。
5.测量不确定度的报告与表示
以CY2001型数字式钳形表校验仪作为标准校准1.5级数字钳形表的交流电流400A量程的380A点的扩展不确定度为:U=2.5A, k=2。
6.结束语
对于采用相同校准方法的数字钳形表交流电流校准,都可以参照使用此评定结果。
【参考文献】
[1]潘洋,来磊,石雷兵,范宜锋,林艳.钳形电流表校准不确定度的分析与评定[J]电测与仪表,2009,(08).
[2]唐晓岗.数字钳表测量结果不确定度评定报告[J].硅谷,2010,(23).
[3]刘月明.数字式钳形电流表测量结果不确定度的评定[J].计量与测试技术,2004,(12).
[4]邓琳,陈光贵.数字钳形表交流电流测量结果的不确定度评定[J].计量与测试技术,2011,(04).
钳形电流表范文2
关键词:流行歌词;表达方式;特点
中图分类号:J642 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2014)05-0119-01
一、歌词语言使用的通俗性
在流行音乐歌词表达方式中显现出它的通俗性,通俗性的体现主要在歌词的内容上,是人们对歌词语言的一种直接感受。如明人王驿德这样总结歌曲:“世有不可解之诗,而不可令有不可解之曲。”
徐渭在《南词叙录》中也有类似观点:
填词如做唐诗:文既不可,俗又不可,自有一种妙处,要在人领解妙语,未可言传。名士中有作者,予涌之,齐梁长短句诗,非曲子。何也?其词丽而晦。
现代词作家乔宇也提出相同观点:
歌词是语言艺术,它的文学性正在于语言生动准确,而不是从书本上寻找词藻,追求一种文绉绉的歌词写法,使得歌词生冷不生动。生僻和晦涩,是歌词的大忌。一切艺术特别是歌词艺术,以雅俗共赏为好,以孤芳自赏为患。
以上从古至今都是征对歌词创作的,对于现代流行歌词的创作也更是如此。歌词的意义表达方式决定了歌词语言的性质,从沟通的角度来看,流行音乐歌词要有必要的通俗性。
在歌词创作中还要避免使用生冷字词,含糊的语句和隐晦的意义,流行歌词语言应该深入浅出,把意义浅藏在直白、流利、自然的语言文字中。除了避免生冷字词的使用以外,歌词的语言也讲“以少胜多”,但是追求歌词的表意效果却不浅俗,在确定了语言内涵的总体倾向后,歌词的语言也可以追求“一语双关”的语意效果,使歌词表意不仅语言精练合理,而且意味多样。
二、歌词主题立意的集中性
歌词的立意,其实就是指歌词的主题思想,也是一首歌词作品的主旨。一个好的主旨是一首作品的创作源泉,是他的起始点,好的主题,是作者在生活中的体验中提炼出来的,所谓艺术来源于生活也正是此意,在流行歌曲的歌词中歌词的选材可以很广泛,但是主题要鲜明准确。如歌词“男人哭吧哭吧哭吧不是罪,再强的人也有权利去疲惫,微笑背后若只剩心碎,做人何必做得那么狼狈……”(刘德华《男人哭吧不是罪》),流行歌词深受当代人尤其是年轻人的喜爱也正是因为这一特点,歌词能够较好的展示要表达的意义,不需要太模糊的思考、太多的猜测。
三、歌词意义表达的隐约性
歌词意义表达的隐约性与歌词意义的通俗性并不冲突,如果说通俗性是为了深入浅出、明达畅快使欣赏着更容易的接受歌词内容,歌词意义表达的隐约性就像是一杯上等的浓茶,意味绵长使人回味无穷。刘勰的《文心雕龙》在“隐秀第四十一章中”也曾谈到“夫隐之为体,义主文外”。所谓义主文外,也就是“辞约而义富,含味无穷”的意思,如词“是不能原谅却无法阻挡,爱意在夜里翻墙是空空荡荡,却嗡嗡作响谁在你心里放冷枪,旧爱的誓言像极了一个巴掌,每当你记起一句就挨一个耳光,然后好几年都问不得闻不得女人香。”(李宗盛《给自己的歌》)含蓄地表达了爱情的诸多无奈,但是还是要勇敢面对的一种精神。歌词属于隐约文学,是要让欣赏着能够浅显易懂,但是并不排斥含蓄的表达。
四、流行歌词中的个性
流行音乐的个性体现在它往往是新题材的开拓者,是新风格的倡导者,对待生活有独到的见解,也不跟在别人生后人云亦云,它的艺术表现手法往往出其不意,如词“公公他偏头痛 公公他偏头痛,说银两不够重,公公公公公公公公,公公贪污很凶,公公贪污很凶,那军饷被掏空,后宫有佳丽三千却不能碰,紧挨着灯笼,军饷被掏空,后宫有佳丽三千却不能碰……”(周杰伦《公公偏头痛》)。它也是新语言的使用者,如词“老子明天不上班,爽翻,巴适的板,老子明天不上班,想咋懒我就咋懒,老子明天不上班,不用见客户装孙子,明天不上班可以活出一点真实,……”(谢帝《明天不上班》)。突显流行歌词中的个性就能吸引更多欣赏者的眼球,个性的语言、新颖的结构会给欣赏者一种新鲜兴奋的感觉,使欣赏者对歌曲产生更为浓厚的兴趣。
五、流行歌词的大众性跟娱乐性
流行歌词主要的欣赏人群是偏向大众的,是以关注普通人的日常生活,描写普通人的小情小爱,这就突显了流行歌词的大众性特征,流行歌词之所以能在人群中广泛流传,其娱乐功能也不容忽视,新奇多元的流行音乐歌词更能够制造娱乐效果,如歌词“爽爽爽爽!哈咿呦哦哦,哈咿呦哦哦,这个feel,倍儿爽,就这个feel,倍儿爽……!
钳形电流表范文3
【关键词】电流测量 恒流源 电路设计 数字电流表
1 背景
电流表在电路设计调试维修甚至日常生活中广泛的应用。电流测量方法大致分为两种。一种是串联式电流表,例如万用表电流档,优点是测量精度相对较高;缺点是每次测量必须断开电路,将仪表串入电路进行测量;改造电路导致用户使用不便,而且电流表自身内阻对电路产生影响。另一种是钳形电流表,利用电磁感应的原理测量电流值,缺点是只能测量较大电流,精度较低,在钳表无法钳住导体的场合无法测量。在汽车维修等领域,使用者需要一种测量方法,不需要改动待测电路的连接关系并且能够快速的估算出电流值。基于以上背景,下文提出了一种并联式的电流测量方法,满足上述应用要求。
2 基本原理
图1:等效电路图
根据戴维南等效定理,任何电路都能够等效为一个电压源串联电阻。如果将电路中熔断丝当成负载,其他电路可以等效为电压源Us串联电阻Rs。熔断丝表示为Rf。如图1左半部分所示,被测电路可等效为Us、Rs和Rf串联。
该文提出的测量仪表等效为图一所示右半部分,受控恒流源与电压测量电路并联。仪表两表笔连接熔断丝两端,电路中受控恒流源输出恒流表示为Ic。电压测量电路、受控恒流源和熔断丝(待测电路)三者并联。电压测量电路输入阻抗较大,因此流过电流近似为0,恒流源输出电流Ic几乎全部注入待测电路。首先对熔断丝两端注入IC1恒流,同时测量两端电压Uf1;然后对熔断丝两端注入电流为IC2的恒流,测量两端电压Uf2:
(1)
若用Rs//Rf表示两电阻并联阻值,则上述方程组可改写为:
(2)
式(2)可当成关于Rs//Rf和Us/Rs的方程组,解方程得:
Rs//Rf= (3)
由于Rs>>Rf,所以Rs//Rf≈Rf。从而近似的求得熔断丝的阻值,根据文献[3],Rs在Rf百倍以上,所以Rf理论误差在±1%以下。关闭恒流源电路,电压测量电路测量熔断丝两端电位差,除以上述方法估计得到的阻值Rf,即可得到流过熔断丝的电流值。
3 误差分析
假设Us=Acos(ωt),并假设对Rf加IC1和IC2时间间隔为τ代入方程组(1)得:
(4)
解方程并整理,可得:
Rs//Rf=(5)
和式(3)对比可得,时间间隔τ越小,cos(ωτ)-tan(ωt1)sin(ωτ)越趋近于1,Rs//Rf越准确;其次,Uf1、Uf2、IC1和IC2的精度直接决定了Rs//Rf求取结果的精度;另外,测量过程中表笔自身电阻以及接触电阻直接与Rs//Rf串联,大大影响测量精度。因此具体实现中必须采取措施解决误差问题。
4 电路设计
根据上述分析,实现框图如图2所示。该电路以单片机和仪表放大器为核心,加上电路实现。仪表放大器具有输入电阻高,放大倍数可配置,高共模抑制比、高信噪比等优点,相比于一般运算放大器搭建的差分电路,性能优越,减少放大电路产生的失真。
4.1 四端测量技术
图2所示虚线框中,电路采用四端测量技术,恒流源支路和仪表放大器支路采用不同的导线连接至被测电路。由于仪表放大器输入阻抗高,输入电流非常微弱,表笔电阻和接触电阻对于电压测量基本无影响;恒流源输出端导线电阻和接触电阻也对恒定电流值无影响。因此四端测量技术可以排除表笔电阻和接触电阻对测量精度的影响。
4.2 AD转换器分辨率
AD转换器的位宽和仪表放大器的增益直接决定了AD转换器的分辨率。当表笔输入电压较大时切换开关K2减小放大器增益,降低AD转换器分辨率,提高其转换的电压范围;反之,应该增大放大器增益,提高AD转换器分辨率,得到更精确的转换结果。如图二所示,采用R1、R2作为仪表放大器的增益电阻,利用单片机控制模拟电子开关,选择仪表放大器增益。数控模拟开关可以采用MC14053等芯片实现,接触电阻在毫欧级远小于增益电阻,对增益影响不大。另外,可以采用16位以上的双积分AD转换器,提高转换精度。
图2:实现框图
4.3 恒流源电路
正恒流源电路如图3所示。R1为稳压管LM336的限流电阻,根据稳压二极管的反向击穿电流和电源电压选取合适阻值,PNP型的复合三极管电流放大倍数β越大,恒流越准确,必要时候可以使用三个三极管复合。图三中开关K1断开时,恒流输出IC=2.5/R;反之,恒流输出电流Ic基本为0。
4.4 软件流程图
如图4所示,为了保证式(3)中Uf1和Uf2时间间隔尽量小,每一次循环中Uf1和Uf2均进行一次AD转换,根据公式计算电流I。多次循环得到的电流值,剔除坏值后求取平均。
5 结论
上述测量方法,可用STM8S单片机以及AD620仪表放大芯片作为核心硬件,IAR软件作为C语言编程环境。整机运行时,电流值最小显示值为0mA,最大显示值为1A,误差基本控制在±5%以内,符合设计要求。
参考文献
[1]张玲丽.基于单片机的LCD数字电流表的设计与实现[J].微型机与应用,2015, 34(5):32-34.
[2]张建军,卢文科.直流数字钳形电流表的研究[J].工业仪表与自动化装置, 2000(2):56-58.
[3]QCT420-2004,汽车熔断器标准[S].2004.
[4]顾卓Z,张兴敢,等.一种高精度电阻测量仪系统设计[J].现代电子技术,2012, 35(3):184-187.
[5]李建新.基于恒流源的电阻测量[J].现代电子技术,2004(19):89-90.
作者简介
沈周锋(1985-),男,福建省漳州市人。硕士学位,现为漳州职业技术学院电子工程系老师(助教)、福建省漳州市东方电子有限公司技术顾问。主要研究方向为电子测量技术。
钳形电流表范文4
【关键词】智能建筑;接地电阻;电压电流法;钳式仪表法
1、引言
随着计算机和微电子产品的广泛应用,建筑智能化系统中采用大量的电子设备,通过遍布整个建筑物的探测器、控制器、网络设备、弱电布线等为用户提供服务,系统越来越复杂多样。为了确保这些智能系统安全可靠运行和人员安全,在电气设计中,接地系统设计是不容忽视的。所以认真研究和科学设计智能建筑接地系统具有重要的现实意义[1]。
2、智能建筑电气接地类型[2]
2.1 防雷接地
为把雷电流迅速导入大地,以防止雷害为目的的接地叫防雷接地。智能建筑内有大量的电子设备与布线系统,这些电子设备功耗小、工作电压低、绝缘程度低,对过压耐受能力差,抗干扰、抗电涌的能力差,一旦遭雷电干扰,其后果不但会使这些昂贵的设备损坏,而且有可能使整个系统的运行中断,造成巨大的经济损失。独立的防护保护接地电阻应≤10Ω。
2.2 交流工作接地
将供电系统中的变压器中性点或中性线(N线),直接或经特殊设备(如阻抗、电阻等)与大地作金属连接,称为交流工作接地。可保证单相电源的使用。N线必须用铜芯绝缘线,且不能与其他接地系统如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接;也不能与PE线连接。独立的交流工作接地电阻应不大于4Ω。
2.3 直流工作接地
为建筑物内的计算机、通信设备、网络设备及其他智能化设备提供稳定的供电电压和基准电位,要求采用较大截面的绝缘铜芯线作为引线,建立直流接地。它不宜与PE线连接,严禁与N线连接。独立的直流工作接地电阻应≤4Ω。
2.4 安全保护接地
安全保护接地就是将电气设备不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接。是建筑物内设备及人身安全的保障。独立的安全保护接地电阻应≤4Ω。
2.5 屏蔽接地与防静电接地
在智能建筑中,屏蔽接地是为有效防止来自内部自身传导或外来的电磁干扰;将可能产生静电物体的静电导入大地的接地叫做防静电接地。屏蔽接地和防静电接地的做法是:将所有设备外壳与PE线连接;穿管敷设的导线管路、屏蔽线缆屏蔽层两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。
智能建筑内的各种电子设备接地功能不同,对接地电阻值要求也不同。若共用一组接地装置,接地电阻必须按接入设备中要求的最小值确定。接地装置的接地电阻越小越好,通常要求共用装置的接地电阻应≤1Ω。经过大量工程的实测,只要很好利用大楼桩基作为自然接地体,它的接地电阻值可以大大小于1Ω。
3、接地电阻测试方法
智能建筑接地在整个系统安装过程发挥重要的作用,不仅保证了各系统设备正常工作需要,而且保护了人员设备的安全,减少外部电磁干扰的影响。所以精确测定各智能化系统的接地电阻值意义重大。
3.1 电压电流表法[3]
基本原理是这样的:基于接地电阻在离接地体20m范围内的概念,故在两个相隔至少20m的接地体之间加上一定电源电压而构成回路,就有电流流过两接地体间的土壤并产生电压降,在其间测出某点的电压降,此时, 。也可以采用四极法,基本上同三极法,在低接地电阻测量和消除测量电缆电阻对测量结果的影响时替代三极法,测量时E和ES必须单独直接连接到被测地。
3.2 电力电流表法
此法原理和上法所述近似,主要是在没有合适的高内阻电压表时使用。此时, 。
3.3 钳式仪表法
钳式仪表法的基本原理是测量回路电阻。钳表的钳口部分由电压线圈和电流线圈组成。电压线圈提供激励信号,并在被测回路上感应一个电势E。在电势E的作用下将在被测回路产生电流I。钳表对E及I进行测量,并通过下面的公式即可得到被测电阻 。
在实际测量过程中,钳式仪表法应选择一个正确的测量点进行测量,如图4所示,钳在A点测量时,所测的支路未形成回路,钳表显示“OLΩ”。在B点测量时,所测的支路是金属导体形成的回路,钳表显示“L0.01Ω”或金属回路的电阻值。在C点测量时,所测的是该支路下的接地电阻值。
4、酒店弱电机房接地系统测试
沈阳某酒店电源进线采用TN-S三相五线制式,计算机网络机房设在酒店一楼,面积82m2,要求接地电阻≤1Ω。机房内配备计算机网络设备、卫星数字电视、程控交换、配线架机柜和信息服务中心等。设计中涉及各种类型的接地,要把各接地系统从电气上截然分开,实际上是困难的。比如场地狭窄,接地装置间的距离不能满足要求,弱电机房内各种设备的机架、走线架等相互关联,布线电缆等纵横交错,走线架、机架等加固在建筑地面或墙上,他们与建筑物钢筋间的绝缘距离不能满足要求等等。
我们考虑还是采用大楼共同接地。在机房墙体四周均布安装环形均压环,并将均压环至少两处连接到弱电管道井的共用接地排上。机房内弱电设备的工作接地、保护接地、强电设备的保护接地、防雷接地、建筑钢筋、电缆桥架和各种信号电缆屏蔽层等都用足够粗良导体以最短途径把它们连接到均压环上。
我们分别使用FLUKE 1625(三极法)和钳式电阻测试仪ETCR2000C对弱电井内的测试点进行测量。
钳表法测试时,用一根测试线连接消防栓和被测接地极,然后用钳表测量测试线。从测试数据上来看,两种方法测试结果差别比较大,分析原因是钳表测得阻值=机房接地电阻+测试线阻值+消防栓接地电阻,所以引入误差,但是结果仍然小于1Ω,所以也符合要求。
综上,电压电流表法是测试接地电阻的经典理论,在条件具备的情况下,应将其作为首选的测试手段。钳表法作为现场无法满足辅助极打入地面的情况下的一个有效手段,但必须将其引至金属自来水管、消防管或建筑物钢筋结构体等自然接地点,阻值仅作参考。
参考文献:
[1]陈一才.智能建筑电气设计手册[M].第一版.北京:中国建材工业出版社,1998:828~829
钳形电流表范文5
任务驱动教学法是近年来在职业学校广泛推广的一种新型教学方法,任务驱动教学模式通过创设真实的生活情境提出任务,营造出探究环境,激发学生的学习兴趣。学生在这个探究过程中通过思考、实验、讨论,寻求解决任务的方法,通过任务的完成,得到探究式学习的成功体验,感悟到科学的探究方法。本文以中等职业学校教材《电工电子技术及应用》中的“变压器”一节为例,谈任务驱动教学法在课堂上的具体应用。
一、教学设计说明
“变压器”课题的教学应围绕“什么是变压器?”、“变压器为什么能改变电压?”、“变压器是怎样改变电压、电流的?”等问题为线索展开教学过程。
针对学生现有的知识水平和认知特点,在不增加教学难度的前提下,可采用定性分析和定量推导相结合、实验探究和理论推导相结合的方法,使学生先在实验探究中发现电压与线圈匝数之间存在的关系,然后从电磁感应原理出发解释和推导这一关系。这样处理,学生对变压器的变压原理的理解将更加深刻,学生的实验能力和理论分析能力将同时得以训练和培养。
二、教学目标和教学重难点
本节课采用任务驱动教学法,共需学生完成三个学习任务:
任务一:认识变压器;
任务二:探究变压器的变压原理,这是本节的重点内容;
任务三:变压器的应用―学会使用钳形电流表,这是本节课的难点内容。
三、教学过程设计(分为四个环节)
环节一:播放一段含有上节授课内容的视频,提出问题:
为学生播放一段“无线供电桌面原型演示”视频,请学生联系上节课所学知识,回答“无线供电的原理是什么呢?”
学生回答:互感现象。
进一步提出问题:什么是互感现象呢?
回答互感现象:当一个线圈中的电流发生变化时,引起邻近另一个线圈中产生感应电动势和感应电流的现象。
教师总结:短片里的笔记本电脑正是运用“互感”这一原理,达到了充电的目的。而老师的笔记本也同样运用了互感的原理达到了充电的目的。
环节二:创设问题情境,引入新课
教师提问一:请同学们思考:老师的笔记本以及视频里的笔记本电脑的工作电压是多少?
学生各抒己见,教师给学生介绍:生活中需要各种电压的交流电或直流电。
用电器 额定工作电压 用电器 额定工作电压
笔记本电脑 20V 机床上的照明灯 36V
扫描仪 12V 防身器 3000V
手机充电器 4.2V4.4V 5.3V 黑白电视机显像管 几万伏
录音机 6V 9V 12V 彩色电视机显像管 十几万伏
教师提问二:我们国家民用统一供电均为220V,那么如何使这些额定电压不是220V的电器设备正常工作的呢?
引入新课----变压器可以解决这个问题,我们需要变压器。(让学生体会到变压器作用的实际意义)
多媒体展示给学生介绍几种常见变压器,提出本节课学习目标。(让学生对实际变压器有感性认识)
环节三:新授内容,通过完成三个学习任务达到教学目标。
任务一:认识变压器
1、什么是变压器?
2、变压器的基本结构包括哪两部分?
引导学生观察可拆变压器的构造,并通过示意图明确下列概念:
原线圈――与电源相连,输入电压U1,线圈匝数为n1
副线圈――与用电器相连,输出电压U2,线圈匝数为n2
闭合铁芯――有何特点?
任务二:实验探究变压器的变压规律
1、引导学生讨论探究的方案
猜测原副线圈的电压与什么因素有关,由法拉第电磁感应定律公式可能想到与线圈匝数有关。
实验仪器为学生电源(低压交流12V)、可拆变压器、多用电表(交流电压档);设计并画出实验电路图;设计实验操作步骤;记录实验数据,可以设计一个表格。
2、学生分组实验----控制变量法
保持原线圈电压和匝数不变,改变副线圈匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响;
保持原线圈电压和副线圈匝数不变,改变原线圈匝数,研究原线圈匝数对副线圈电压的影响。
3、引导学生分析数据,并归纳出:原线圈电压和匝数不变时,副线圈匝数越多,U2越大
原线圈电压和副线圈匝数不变时,原线圈匝数越少,副线圈电压越高。在实验误差范围内,原副线圈电压比跟原副线圈的匝数比成正比。
4、师生理论推导
(1)师生共同分析互感原理
变压器为什么能改变交流电的电压?(提供时间让学生讨论,猜测,提出假设,理论论证,再共同分析)
(2)铁芯的作用分析
在互感过程中,铁芯起到了一个什么样的作用呢?(学生猜测)
发现现象:演示实验,使可拆变压器的铁芯由不闭合到闭合,如图所示,接在副线圈两端的小灯泡亮度从较小到正常发光。
提出问题:小灯泡的亮度为什么会变亮?
讨论猜想:若无铁芯或铁芯不闭合时,原线圈中的磁感线只有一小部分贯穿副线圈,大部分漏失在外,有了闭合铁芯,由于铁芯被磁化,绝大部分磁感线集中在铁芯内部,贯穿副线圈,大大增强了变压器传输电能的作用。可见,漏失的磁感线不能起到传输电能的作用。有了闭合铁芯后,漏失的磁感线大大减少。总结提高:变压器――电能磁能电能。铁芯起到了能量转换的作用。
(3)理论探求变压器原副线圈的电压和匝数的关系。
在忽略以上能量损失的条件下,引导学生进行如下推导:
因无漏磁,通过原、副线圈的磁通量及其变化率都相等,即Φ1=Φ2,ΔΦ1=ΔΦ2。
原、副线圈产生的感应电动势分别为
E1=n1(ΔΦ1/Δt),
E2=n2(ΔΦ2/Δt)。
因原、副线圈没有电阻,原副线圈两端电压与电动势的关系分别为U1=E1,U2=E2。
由此可得出原副线圈的电压与匝数的关系为
U1/U2=n1/n2。
5、理想变压器模型的建立
在变压器的电磁感应过程中,电能和磁能的相互转化是最主要的因素,而伴随而来的损耗是一些次要因素。为了研究的方便,我们突出主要因素,忽略次要因素。这是科学研究的一种常用方法。那么我们可以把实际的变压器抽象成理想变压器――一个没有能量损耗的理想变压器。即P1=P2。
6、学生自主推导理想变压器原副线圈电流与匝数的关系
理想变压器输入的电功率等于输出的电功率,即
P1=P2
U1I1=U2I2
由此可得,
所以,理想变压器的原副线圈的电流跟他们的匝数成反比。
由这一关系,可知若是高压线圈匝数多,但电流小,可用较细的导线,可以节省材料;若是低压线圈匝数少但是电流大,就要用较粗的导线。所以,我们可以从导线的粗细来判断其匝数的多少,进而判断使升压变压器还是降压变压器。
任务三:变压器的应用―学会使用钳形电流表
给学生展示钳形电流表的实物,教会学生如何使用及注意事项。
(1)测量前的准备:检查仪表;
(2)调档位,放置导线开始测量;为提高测量精度,可将被测导线多绕几圈,再放入钳口进行测量;
(3)测量完毕,将选择量程开关拨到最大量程档位上。
实验和练习:请同学们利用变压器的变流规律测量小灯泡的电流
难点指出:
(1)U1=220V,K值固定,由所用电流表本身决定。
钳形电流表范文6
关键词:高损台区;分析管理;现场检查方法;供电系统;电能浪费 文献标识码:A
中图分类号:TM73 文章编号:1009-2374(2016)31-0052-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.31.027
在当前的供电企业中,线损管理已成为目前最受关注的管理项目,其与供电企业的营销效益有直接关系。在线损管理过程中,高损台区的治理更是供电企业亟待解决的课题。由于台区在供电企业线损统计中属于基础单位,如果可以对高损台区的线损程度进行有效控制,对于企业的线损管理水平将起到较强的促进作用。随着人们对用电量需求的增加,供电企业的营销水平有明显的提高,但部分地区的供电管理容易在一些因素影响下促使高损台区的出现。
1 供电企业线损管理现状
线损是电网供电系统运行过程中的电能损耗,是供电企业在传输电能及营销过程中由用电户消耗和损失的电能总和,线损又被分为管理线损和技术线损。管理线损形成的电量损失主要是因管理不善、失误及电能计量装置发生误差而导致的,其中还包括用户窃电行为以及错抄、漏计、漏抄、赔率错误等失误的营销工作等。在目前我国大多数的供电企业中或多或少具备这样的条件,导致线损问题频繁,甚至多次促使高损台区出现,不仅造成大量的电能损耗,同时使企业蒙受巨大的经济损失。
2 高损台区的分析管理方法
2.1 分析供电范围
在对高损台区成因的分析过程中,明确分析其供电范围是这一过程的首要任务。因为台区线损率主要受到台区线损量和台区供电量两方面的影响。如果对于台区的供电范围不够明确,对于自身所属区域的电能表没有全部进行抄录,或该台区抄表计算过程纳入其他台区的电能表数值等,这些都会影响台区线损的最终计算结果。一般情况下,抄表过多或过少对于台区线损率的高低水平有较强的影响。而造成这种情况的原因,主要体现在企业方面没有进行合理的分工或经营管理过程存在错漏等。反之,如果能够明确台区的实际供电范围,线损管理工作才能顺利进行。
2.2 分析台区关口计量装置
在明确台区线损率中,供电量可以作为基础而重要的决定因素,而在确定供电量时,台区关口计量装置读数可以用于供电量的确定标准,因此对高损台区成因进行分析时,同样还需要分析台区的关口计量装置。一般情况下,低压3/4电能表的接线一旦发生失压失流等现象时,就会对关口计量装置的读数造成干扰。此外,影响最终计量读数的因素还包括低压电流互感器倍率的变化情况,这些都会促使高损台区的出现。
2.3 分析低压3/4电能表
在对低压3/4电能表进行管理和分析时,不仅需要完成基本的管理工作,同时更需要进行窃电管理工作。因为低压3/4电能表一般在台区中属于电容量最高的电能表,如果使电能表计量装置发生故障或存在窃电行为,都可能大幅度提高台区的线损。因此,当出现这些情况时,应及时查找源头并及时加以处理,一旦解决时间过长或不管不问,必定会造成极大的损失。
2.4 巡视检查台区
如果通过以上3种方法治理高损台区依然没有明显的效果,可以尝试提高对台区的巡查力度,对居民的用电情况进行监控,加强对各种无表用电、窃电、电能表发生故障等问题的查找力度,从而及时找出高损台区的成因并及时加以处理。
3 高损台区的现场检查方法
一旦通过分析管理方法得出高损台区的成因,应及时采用现场用电检查方法,对发生故障的用电部位进行全面的检查,从而在用电部位获取更加准确的信息,以提高台区线损的治理水平。本文接下来将介绍五种主要的现场检查方法:
3.1 肉眼观察法
肉眼观察法是现场检查方法中最为常见的一种的方法,在检查用户电能表过程中,电力管理人员可以通过多年的经验积累,直接使用肉眼来观察该电能表是否经历过所属用户动过手脚,如互感器是否合理使用、电能表内部是否发生接线故障问题、电能表的运行是否稳定安全、电能表外壳是否存在人为撬动的迹象等,这样一来,电力管理人员就能够通过这些细节对用户的窃电行为做出基本的判断。
3.2 钳形电流表
钳形电流表的作用主要体现在其能够在电路正常稳定运行的情况下,对交流电流进行测量。在钳型电流表运行过程中,其主要用途在于对电能表电流进行测量,然后在此基础上配合脉冲灯闪烁频率与电能表负荷的规律,从而对计量装置故障或调表窃电行为进行准确的判断。此外,钳型电流表作用于老式电能表的主要做法在于对电能表两根同进或同出的火、零线进行测量,从而根据差流情况来判断重复接地的窃电行为。在当前的新式电能表设计中,都有安装ADE7751芯片,从而避免电流线圈短接和反接及重复接地窃电行为。
3.3 电吹风法
在实际的现场检查过程中,一般都会要求电能表存在一定程度的负荷来作为基本条件,并配合相应的仪器或器具,对电能表进行检查。但窃电行为较为随机,且具有较强的必然性和间断性,而用电检查人员一般都是展开周期性的用电检查,突击性和偶然性较高。因而在进行用电的现场检查过程中,如果窃电户没有进行任何用电行为,检查人员就无法通过电能表的负荷进行查找。面对这种情况,用电检查人员可以在电能表处于完全无负荷的状态下采用具有1kW额定容量的电吹风,并结合居民一般使用3200常数低压电能表的现状,以此判定脉冲灯的闪烁频率大约为每次1秒。如果脉冲灯闪烁频率出现变化,则可以判断计量装置发生故障问题或存在调表窃电行为。
3.4 伏安相位表
伏安相位表既可以对交流电流、电压进行测量,同时还能够对电流与电流、电压与电流、电压与电压之间的相位差进行测量,其主要用于绘制相量图、判别容性及感性负载、检查变压器接线组别以及现场检查电能表装置等,是对二次回路进行检查的最佳仪表设备。伏安相位表在实际运行过程中多用于检查互感器及台区关口表的二次回路,能快速判断电流互感器倍率问题及计量装置接线故障问题。
3.5 电能表现场校验仪
标准电能表法主要用于测量电能表的误差,而相量分析软件功能包括了显示相量图及分析相量等。现场校验仪的设计一般都有配置精密的钳形电流表,因而在实际工作过程中,用电检查人员可以在不断电、不拆表的条件下对电能表进行检查。由于在检查过程中,使用电能表现场校验仪时过于复杂,要求检查人员必须具备一定的素质,因而在实际中极少使用。
4 结语
台区是供电系统线损统计中的最小单位,台区线损率能直接影响供电企业的整体营销效益。因此必须通过合理的分析管理及现场检查方法,减少台区线损,防止高损台区发生,这样才能提高线损管理水平,提高企业的营销效益,从而促进供电企业的发展。同时通过台区线损的分析管理及现场检查,还可以防止各种不良的用电行为,如窃电、无表用电等,有效地推广合法、文明的用电行为,从而建设文明、和谐的社会环境。
参考文献
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