摘要
電影中常常能看到這么一些場景,電閘一拉燈光由近及遠(yuǎn)熄滅或者亮起,又或者電影鏡頭俯瞰城市,突然斷電,燈光分片分區(qū)域熄滅。為什么會有這樣的現(xiàn)象呢,是不是電流傳播速度差異造成?
電流的速度
首先我們了解下電流,電流將電能轉(zhuǎn)換為其他能量,如電燈發(fā)光將電能轉(zhuǎn)換為光能,熱水器將電能轉(zhuǎn)化為熱能;電路中的電流并不像是水管那樣在實(shí)實(shí)在在的流動,電流是導(dǎo)體中的自由電子在外界電場作用下,在統(tǒng)計(jì)學(xué)層面上表現(xiàn)出來的一種現(xiàn)象,并非單個(gè)電子的運(yùn)動。
所以,電流的速度就是電磁波的傳播速度,簡單說就是光速,電從發(fā)電廠到我們家的燈泡,是以光速傳播過去的。通過上面的解釋知道,燈光順序或者分片滅掉的現(xiàn)象跟電流本身的傳播速度是無關(guān)的,那么這到底又是怎么一回事?

斷路器
電力系統(tǒng)中,有一些回路中的電流很大或者電壓很高。大電流或者高電壓的電路在斷開時(shí),有時(shí)候電路斷點(diǎn)之間的空氣會被電壓擊穿,形成電弧。此時(shí)回路雖然物理上斷開,可是電流依然存在,非常危險(xiǎn)。這時(shí)候就要用到一種叫斷路器的自動開關(guān)設(shè)備,來控制主回路的通斷,這樣電路的操作就從 人->主電路 變成 人->斷路器->主電路,人與主電路之間就沒有直接的接觸。一方面操作人員的人身安全得到了保護(hù),另一方面,斷路器會有滅弧的機(jī)制,防止電路斷開時(shí)斷點(diǎn)之間拉出電弧。斷路器的另一個(gè)好處就是可以通過組合使用斷路器和繼電器來實(shí)現(xiàn)電路的自動邏輯控制。

繼電器
燈亮燈滅
電影中出現(xiàn)的情景,閘一拉,乒乒乓乓一陣亂響,然后燈光一片一片的點(diǎn)亮。這里的燈開關(guān)并不直接控制每一盞燈的電路,而是閉合一個(gè)控制電路?刂齐娐分杏腥舾蓚(gè)斷路器,每個(gè)斷路器后面接一定數(shù)目的燈。乒乒乓乓的聲音可不是燈泡發(fā)出來的,而是斷路器得電后,里面的電磁鐵把一組燈的電路接通時(shí)觸頭碰撞發(fā)出的聲音。
那么為什么一片一片依次點(diǎn)亮而不是一下子全亮呢?主要是因?yàn)殡娖髟趩拥臅r(shí)候會產(chǎn)生一個(gè)比正常工作時(shí)大很多的電流,全部燈在一瞬間同時(shí)點(diǎn)亮?xí)陔娐分挟a(chǎn)生一個(gè)特別大的電流,可能會造成設(shè)備的損壞,因此要有先有后的錯開啟動,這主要靠斷路器或者繼電器的延時(shí)功能。簡單理解就是,繼電器或者斷路器在通電后,并不立即接通主電路,而是等一小會以后再動作,這就像錯峰上下班一樣。

斷路器
電路在關(guān)閉的時(shí)候也是類似的道理,可以避免電路中負(fù)荷驟降,發(fā)生危險(xiǎn)。至于為什么是順著一個(gè)方向依次動作,主要是為了方便檢修。比如從東邊開始,前10盞燈延遲0.1秒動作,后面10盞延遲0.2秒。有規(guī)律的話,設(shè)計(jì)、安裝、檢修都比較方便。一個(gè)倉庫是這種原理,一個(gè)城市的原理也是類似的,把一個(gè)一個(gè)的街區(qū)看成一個(gè)一個(gè)的斷路器即可。
另外,在有電感器的電路中,感抗也會抑制電流的變化,普通導(dǎo)線在很長的情況下感抗不能忽略,除了電容以外,緩沖、突變、擊穿、電弧都會對熄燈的方向性與時(shí)序性都有影響。
總結(jié)
從上文我們可以知道,燈不是全部熄滅(或者亮起)和電本身的傳播速度是無關(guān)的,除了電路上的設(shè)計(jì)影響外,也會受到物理因素如電容、電弧等影響,當(dāng)然,電影中的燈順序熄滅(或者亮起),不排除是為了視覺效果特意這么為之。E8000電能質(zhì)量在線監(jiān)測儀由廣州致遠(yuǎn)電子股份有限公司研發(fā),可以全方位在線監(jiān)測電能質(zhì)量相關(guān)的參數(shù),包括上文提到的斷電產(chǎn)生的電壓中斷事件以及電流瞬間升高的沖擊電流事件,同時(shí)能夠記錄事件發(fā)生時(shí)電壓電流的波形,幫助您分析與解決電能質(zhì)量問題。
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