Transformer Dan Komponen Pencawang Dijelaskan

Anda telah melihatnya sepanjang hidup anda: tin silinder kelabu itu terletak di atas tiang utiliti di kawasan kejiranan anda. Begitu biasa sehingga kita hampir tidak memberi perhatian kepada mereka, tetapi mereka melakukan sesuatu yang hampir ajaib yang membolehkan kehidupan moden kita wujud. Peranti ini, yang dikenali sebagai transformer, adalah wira yang tidak didendang yang menangani cabaran terbesar untuk menghantar elektrik daripada loji kuasa ke rumah anda.

Elektrik yang bergerak melalui wayar adalah sama dengan air yang bergerak melalui paip. Untuk menggerakkan banyak kuasa sejauh banyak batu, syarikat utiliti menggunakan "tolak" atau voltan elektrik yang sangat kuat. Mencuba menghantarnya pada tekanan rendah,-selamat isi rumah adalah seperti menolak air ke seluruh negara melalui hos taman – kebanyakan tenaga akan hilang akibat geseran dan haba. Sebenarnya, menurut data industri, jika kita menggandakan voltan, kita boleh mengurangkan kehilangan tenaga ini sebanyak 75%. Itulah sebabnya transformer perlu disejukkan; mengendalikan tenaga seperti ini adalah kerja panas.

Dan inilah sebabnya mengapa fungsi pengubah langkah naik vs turun adalah penting. Di loji kuasa, pengubah "step{1}}up" yang besar menaikkan voltan ke paras lebuh raya supaya ia boleh pergi jauh. Tetapi,-elektrik bertekanan tinggi itu akan meniup TV anda terus keluar dari kotak. Apabila kuasa semakin hampir kepada anda, sekumpulan transformer "langkah-turun" di pencawang mula menurunkan tekanan supaya mereka boleh menghantarnya ke kawasan anda. Dan tin kelabu terakhir pada tiang di luar tingkap anda ialah langkah terakhir yang paling penting. Di dalam bekas ini terdapat beberapa gegelung dan beberapa minyak penyejuk, yang menangani apa yang ada di dalam pengubah kuasa, melakukan "langkah-turun" terakhir. Ia mengambil voltan tahap-kejiranan dan mengurangkannya ke tahap yang selamat dan boleh digunakan yang menyalakan lampu anda dan mengecas telefon anda, melengkapkan perjalanan elektrik yang menakjubkan dengan sempurna.

Transformer adalah salah satu komponen terpenting dalam pencawang elektrik, tetapi tujuan sebenar kemudahan ini adalah jauh lebih besar daripada itu. Jika pengubah adalah anjakan gear maka pencawang adalah keseluruhan persimpangan lalu lintas. Bayangkan ia sebagai Stesen Grand Central grid kuasa: tempat yang sibuk di mana elektrik bukan sahaja dialihkan, tetapi juga disusun, diubah hala dan dihantar ke pelbagai tempat. Dan di sinilah keajaiban sebenar menjalankan sistem pengedaran grid elektrik yang begitu besar berlaku.

Sama seperti stesen kereta api yang sibuk berurusan dengan kereta api yang tiba dari banyak bandar yang berbeza, peralatan pencawang menjaga kuasa yang datang dari pelbagai tempat – mungkin sebuah ladang angin yang jauh pada satu laluan dan sebuah loji janakuasa yang berdekatan di satu laluan yang lain. Dengan menggunakan sekumpulan suis besar, ia berfungsi sebagai pengawal trafik udara untuk elektron. Ia boleh menghantar kuasa ke kawasan kejiranan tertentu yang memerlukannya, mengarahkan semula tenaga di sekitar tempat bermasalah, atau mencampurkan sumber supaya sentiasa ada bekalan yang mencukupi untuk menampung permintaan. Fungsi pengisihan penting ini adalah sebab pencawang diletakkan di tempat-tempat istimewa tersebut. Ia adalah persimpangan antara "lebuh raya antara negeri" yang luas dan jauh-dengan "jalan bandar" yang lebih kecil yang melayani kawasan kejiranan kita. Ia adalah tanjakan-yang perlu dan persimpangan yang membolehkan semuanya berfungsi. Tetapi dengan semua kuasa itu melalui hanya satu tempat, bagaimana jika sesuatu patah, katakan sebatang pokok tumbang pada garisan semasa ribut?

Senario khusus itu - dahan pokok tumbang, sambaran petir atau kegagalan peralatan - menyebabkan keadaan berbahaya yang dikenali sebagai kerosakan atau litar pintas. Fikirkan ia sebagai kebocoran besar dalam sistem elektrik secara tiba-tiba. Daripada menuruni laluan yang dimaksudkan, kuasa besar cuba mengambil jalan pintas, membahayakan dan memusnahkan semua yang berkaitan dengannya. Untuk mengelakkan bencana ini, pencawang mempunyai pengawal sendiri: pemutus litar.

Ia berbeza daripada suis kecil dalam kotak pemutus rumah anda; ini ialah peranti keselamatan yang besar dan-pantas. Apabila kerosakan ditemui, pemutus litar pencawang tersandung hampir sekali gus, menghentikan aliran elektrik dengan tangan. Bertindak sebagai injap kecemasan automatik yang segera memotong bahagian yang rosak pada talian kuasa dari seluruh rangkaian. Tugas utama pemutus litar dalam pencawang ialah pengasingan pelindung yang cepat ini.

Tidak seperti fius-lama yang merupakan item-sekali guna yang cair untuk memutuskan litar, pemutus besar ini boleh ditetapkan semula. Selepas pekerja utiliti membetulkan kerosakan sebenar (seperti mencabut dahan pokok yang tumbang itu), adalah selamat untuk menetapkan semula pemutus dan menghidupkan semula kuasa. Keupayaan untuk berfungsi sebagai suis voltan tinggi-yang boleh ditetapkan semula ini ialah salah satu ciri terpenting peranti perlindungan pengubah moden dan pengurusan grid. Tanpanya, satu kesalahan boleh menyebabkan kesan domino yang membawa kepada pemadaman yang menjejaskan seluruh rantau. Tetapi komponen suis voltan tinggi ini hanya berfungsi apabila ada masalah. Bagaimanakah pencawang menyimpan semua elektrik berkuasa itu dengan selamat di laluan yang ditetapkan semasa operasi biasa? Dan itulah yang dilakukan oleh seorang lagi wira tidak didendang yang mungkin anda lihat sebelum ini.

Elektrik adalah seperti air, ia mahu mencari jalan yang paling mudah untuk pergi. Talian kuasa logam adalah konduktor yang sangat baik, ia adalah lebuh raya yang sempurna untuk elektrik. Tetapi menara keluli besar yang menyokongnya juga merupakan konduktor yang baik, memberikan orang ramai cara yang mudah tetapi berbahaya untuk turun terus ke tanah. Jika wayar hidup menyentuh menara, semua tenaga itu akan terbuang dan menara akan menjadi berbahaya kerana ia akan dijana elektrik.

Untuk menghentikan "kebocoran" elektrik ini, penghalang khas diletakkan di antara talian kuasa dan menara. Ia adalah tugas penebat. Anda telah melihatnya sebagai susunan cakera seramik, kaca atau polimer yang tergantung di lengan menara. Bahan ini dipilih kerana ia merupakan pengalir elektrik yang lemah. Ia berfungsi sama seperti dinding tebal paip air, memastikan bahawa elektrik kekal di dalam wayar di mana ia sepatutnya. Terdapat pelbagai jenis penebat elektrik, tetapi semuanya mempunyai satu persamaan. Semakin tinggi voltan, semakin besar tekanan elektrik yang perlu dikeluarkan, jadi anda melihat banyak cakera ini dirangkai pada talian penghantaran yang besar - lebih banyak cakera bermakna penebat yang lebih baik. Bahagian pencawang penting dan bahagian suis voltan tinggi ini adalah barisan pertahanan pertama terhadap kehilangan kuasa. Tetapi bagaimana jika elektrik tidak datang dari loji kuasa, tetapi menyerang dari atas dalam bentuk kilat?

Sambaran petir ialah pukulan langsung pada grid kuasa, menyuntik berjuta-juta volt dalam mikrosaat. Pemutus litar pandai menangani masalah yang timbul di dalam sistem, tetapi terlalu lambat untuk bertindak balas terhadap serangan luar yang cepat dan pantas ini. Untuk bahaya ini, pencawang mempunyai pengawal peribadi mereka sendiri - penangkap kilat. Ia biasanya tinggi, silinder porselin yang boleh didapati di sebelah mesin besar, menjaga bahaya yang datang dari atas.

Fikirkan penangkap sebagai pintu keluar kecemasan untuk elektrik. Dalam keadaan biasa, ia tidak melakukan apa-apa; ia seperti jalan yang tertutup. Tetapi apabila lonjakan voltan yang besar daripada kilat kilat datang bersama-sama, penangkap bertukar menjadi pintu terbuka. Lencongan lonjakan, proses ini mengarahkan tenaga berbahaya untuk mempunyai jalan keluar yang mudah dengan mengikut laluan terus ke dalam tanah dan mengelakkan transformer yang mahal. Ia memandu daya pemusnah dengan selamat dari aliran kuasa utama, menjadikannya secara asasnya berbeza daripada pemutus litar. Pemutus ialah suis yang terbuka untuk menghentikan semua aliran, penangkap ialah injap keselamatan yang mengalihkan lonjakan berbahaya tanpa mengganggu kuasa. Ia menjadikannya salah satu peranti perlindungan pengubah yang paling penting. Tugas utama penangkap petir adalah untuk mengambil hentakan besar itu, supaya mereka tidak menyebabkan kerosakan bernilai jutaan dolar pada bahagian utama pencawang. Sekarang setelah kita tahu bagaimana pencawang dilindungi daripada bahaya luar, apakah yang berlaku dengan semua kuasa itu selepas ia dibawa masuk dengan selamat?

Selepas kuasa telah disimpan dengan selamat di dalam pencawang, ia perlu diatur dan diarahkan. Bayangkan pencawang itu adalah lapangan terbang yang sibuk; anda tidak mahu setiap kapal terbang cuba mendarat di landasan yang sama sekaligus. Itulah gunanya busbar. Busbar hanyalah kord kuasa tugas-yang besar dan berat – bongkah logam besar yang berfungsi sebagai tempat pertemuan. Semua talian voltan tinggi masuk ke sana, semua talian keluar datang dari sana, satu kolam elektrik yang besar dan stabil. Pemusatan tenaga ini adalah idea utama di sebalik cara pencawang menyusun bar bas mereka.

Sudah tentu, kita perlu mengawal aliran ini. Apakah yang kita lakukan apabila sekeping peralatan memerlukan beberapa kerja dilakukan ke atasnya? Kita tidak boleh mematikan semua kuasa. Inilah yang dilakukan oleh suis putus sambungan. Komponen suis voltan tinggi ini bertindak sebagai jambatan tarik besar untuk elektrik. Apabila suis dibuka, terdapat ruang udara yang besar dan jelas bahawa elektrik tidak boleh melompat, jadi sebahagian daripada pencawang menjadi terpencil dan selamat untuk diperbaiki oleh orang ramai. Tertutup bermakna "jambatan" terputus, dan kuasa mengalir dengan bebas.

Apabila kita meletakkan kedua-dua idea itu bersama-sama, kita mendapat betapa fleksibelnya pencawang itu. Pengendali grid boleh mengalihkan laluan elektrik dengan menggunakan suis untuk menyambung atau memutuskan sambungan pelbagai talian dari bar bas pusat. Mereka boleh menukar elektrik dengan cepat dengan menggunakan suis. Jadi mereka boleh mematikan satu talian kuasa untuk pembaikan dan memastikan selebihnya berfungsi, yang menghalang semua orang tidak mendapat kuasa. Gabungan pengedaran pusat (bar bas) dan kawalan tepat (suis) inilah yang menjadikan pencawang begitu baik. Pada kali seterusnya anda melepasi pencawang, anda mungkin perasan bahagian ini terdedah di luar dalam sesuatu yang dikenali sebagai-reka bentuk terlindung udara. Tetapi di bandar besar, semuanya boleh dimuatkan di dalam bangunan di dalam pencawang bertebat gas yang lebih kecil-. Sekarang setelah anda mengetahui siapa pemain utama, anda boleh mula melihat grid bukan sebagai misteri, tetapi sebagai sistem yang anda fahami.

Sebelum ini, grid elektrik mungkin muncul sebagai rangkaian yang tidak diketahui dan tidak boleh didekati. Yang berdengung, berpagar-di luar halaman di sepanjang lebuh raya itu hanyalah sekumpulan struktur logam yang membingungkan. Tetapi kini anda boleh melihatnya seperti apa sebenarnya – sekumpulan-yang diselaraskan dengan baik bekerja keras untuk mendapatkan bekalan elektrik kepada anda. Dengan mengetahui pemain penting, anda boleh belajar tentang cara pencawang elektrik berfungsi.

Bahagian utama pencawang elektrik semuanya mempunyai tugas penting:

Transformer: Penukar gear untuk voltan naik atau turun.

Pemutus Litar: Ini adalah "suis keselamatan" yang menghalang perkara daripada menjadi salah.

Penebat: 'Pelindung' yang mengekalkan tenaga elektrik yang kuat pada laluannya.

Penangkap Kilat: Pengawal terhadap kilat.

Busbars & Switches: 'Pengarah trafik' untuk mengarahkan aliran kuasa. Pada kali seterusnya anda memandu melalui pencawang atau melihat tiang utiliti, anda akan mengenalinya. Bukan sekadar teka-teki, tetapi pasukan yang senyap dan berkuasa bekerjasama. Dan anda akan melihat peralihan gear, suis keselamatan, penjaga semua melakukan bahagian mereka. Anda kini tahu apa yang dilakukan oleh transformer dan komponen pencawang, dan cara perjalanan tenaga yang tidak kelihatan menjadi jelas di hadapan anda..

Hubungi sekarang