電路的向量分析(如洩露電流的矢量和)

2021-01-14 浮生的電氣感悟

電路的向量分析(如洩露電流的矢量和)

向量,最新版大學教材《電路》(第5版)當中用的是「相量」,最新版(同濟第七版)大學教材《高等數學》用的是「向量」,電氣專業書籍如《工業與民用供配電設計手冊》(第四版)用的「矢量」(如之前公眾號發過的配四11章洩露電流的矢量和)。叫法不同,數學:向量; 物理:矢量; 電學:相量。,此處不做過多糾結。 

前面的三道習題不複雜,考察基礎內容,有興趣的可以作為習題學習使用,本次不做解析,下次解析或在qq群交流解法。

例如8-9題,其實就是我們最常用的220/380V低壓系統,我們平時說的220V,這些,不特別指出說的都是有效值。而這個題目正是講這些內容的區別,這裡講的是瞬時值的表達方式,ω=2πf,我們工頻f=50Hz,所以ω=2πf=100π≈314(π在工程計算當中經常近似取3.14),這些基礎內容對更深層次理解電氣原理有著重要意義,例如交流斷路器瞬動10倍,這些默認的都是有效值,用在恆定直流電路當中大約會變為14(10的根號二倍)倍瞬動,因為實際讓斷路器動作的是峰值,交流我們說的是有效值,有個根號二倍的關係,恆定直流就沒有這個波動。

本次主要簡單說下相量疊加的基本條件,是同頻率。矢量和是代數和的簡便算法,正如小學數學當中乘法是加法的簡便算法,但需要注意是有前提條件要滿足的。如果不怕繁瑣,矢量方法不是必須用,這個方法也是根據物理需要抽象出來的數學方法。小學數學,1+2=3,這個不能用乘法作為簡便算法,需要相同的數字相加才能用乘法,例如2+2=4可以用2*2=4來計算,但數字很少的話,無法充分體現優勢,如果1萬個2相加,用加法要計算一萬步了,乘法一步就出來了,就充分體現了簡便。我們電氣專業當中的電流矢量和的前提是同頻率,李總提出的直流,基波,三次諧波相加,就無法直接用矢量和計算了,因為頻率不同。

之前群裡討論過洩露電流矢量和的問題,有的規範寫的是逐點代數和,這個沒問題,主要是逐點,意味著是瞬時值的代數和,不要直接說代數和。而矢量和通常是直接用有效值計算。通常洩露電流主要是電容電流,直流分量極小。細節之前發過,可以對比洩露電流和直流絕緣電阻。施工當中測量絕緣,是用直流表測的。

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