继续观察上图,如果开关K置于3触电处,那么这时负载电阻为零(不考虑导线电阻的情况下)。这时就好比直接将电源的正极接到负极上。此时电路就处于短路状态(老话俗称连火了)。在此状态下电路中的电流几乎就是电源电动势÷电源内部电阻了,即I=E/r0。由于电源内阻r0一般很小,所以如果电路出现短路,那么电流I就很大,如果电路中没有保护装置,较大的短路电流很容易导致线路过热烧坏或者直接烧坏电源,造成严重的安全事故即财产损失,电工工作中要仔细避免。所以我们电工一般都需要在电路中安装好熔断装置(比如保险丝),这一当电流突然增大时可以瞬间把保险丝烧坏,从而实现断路而保护设备及电源的安全。
柔性直流输电的优势有哪些?与传统直流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在孤岛供电、有功功率与无功功率控制等方面。如在孤岛供电中,常规直流输电是点对点单向输电,不能实现双向互通,缺乏灵活性,同时还必须依赖站用交流电启动设备,因此不能向没有电源点的电网送电,就像没有港口大船难以靠岸,不能有效解决孤岛供电问题。采用柔直输电技术,意味着在没有港口的岛屿之间开行了登陆艇,可实现电能灵活双向调配,直接向无电源电网供电,分布在分散海岛上的风电电能,也能及时联网送出。在有功和无功控制方面,如果将输电线路比作淋浴房中的水管,有功功率和无功功率比作淋浴房中的热水管和冷水管,柔性直流输电技术就相当于水管中的水泵,可灵活调解冷水和热水的流向、水量、比例等,可以对有功和无功功率进行独立控制,不再需要配置容量巨大的无功补偿装置,运行方式更加灵活,系统可控性获得了极大的提升。与交流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在长距离输电、新能源消纳、成本控制等方面。如在长距离电缆输电中,交流电缆越长,电能损耗越高,输送的有效电能越少,就像烧好的开水沿着管子往外送,管子越长,水温越低,末端用户就用不上热水了;柔性直流则相当于一根保温管,即使到末端用户,水温都是恒定的。
《电流的热效应:焦耳-楞次定律讲解》的课程中我们知道,电流通过电阻时要做功,将电能转换为热能,电阻会发热,这种现象称为电流的热效应。这种效应在我们生活中的电器设备中被广泛使用,但因为这种热效应会时刻跟随着电流,所以它有利也有弊。有利的电流热效应。电流热效应的利弊。例如电炉通电后,电炉丝变得发红;白炽灯通电后,一会儿热得烫手;电饭锅通电以后,可以发生米煮成熟饭。这些都是电流热效应的有利应用,这些设备好包括电热水器、电烤箱等等:另外它的有利应用在工业中也是非常广泛,主要也是用来制造热能。电流热效应的弊。当大电流通过电导线而导线又不够粗时,就会产生大量的热量,破坏导线的绝缘性能,从而导致多条导线的线路出现短路,引发电气火灾。为了避免导线过热,有关部门对各种不同截面积的电导线缆规定了最大允许电流(安全电流)。短路电流的热效应是酿成电气火灾的主要原因。因为短路电流很大,通常为工作电流的几倍至几十倍,足以引燃短路点周围的可燃物质,从而导致电气火灾的发生。现在电工在一些电路设计及施工中,采取电气火灾监控系统来尽量减少和控制此类事件的发生及影响。一些大功率电子元器件在工作中要发热,电动机、变压器等在运行中会产生升温,这也是电磁热效应引起的,温度过高会危机这些设备的安全,所以一般要想方设法采取散热措施,以便延长设备的使用寿命。