电阻论文发表
电阻论文发表
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如何发表电力学术论文
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关于社会的学术论文
现代电力与电力污染
【摘 要】本文叙述了现代电力的特点,以及日益严重的电力污染。比较了电力污染与电磁污染的联系和区别。论述了一门新的边缘分支学科“电磁工程学”的形成过程概况。
【关键词】电力污染 电磁工程学
电能或电力是公认的清洁动力。但众所周知,它也存在着污染。在电能的形成过程中,如火力发电厂的烟气、灰渣造成的常规环境污染、核电站可能造成的核辐射污染,大型水电站的建设可能出现的生态平衡问题等等。电能形成后,在传递、变换过程中电磁波辐射造成的环境污染等等。电能已成为经济发展、社会生活的重要部分。随着电磁能利用范围的扩大与利用能量的日益提高,存在于地球上的电磁波不断地增强而且频带极宽。这种电磁波与宇宙杂波相比较,对人类的社会生活和国民经济有着巨大的影响。它不仅直接影响到各个领域中电子设备的正常工作,使之信息失真,控制失控,更为严重的是,在大强度电磁辐射长期作用下,可使生物的生理、生态受到影响和危害,影响人的健康和活力。这也造成了环境污染,即所谓电磁烟雾。
现代电力的超高电压,特大电流形成强大电磁场对环境的污染日趋严峻了。这是电磁环境工程学的任务。电力工业的发展出现了新的情况、出现了新的污染。
一、机电设备容量增大,应用广泛,节省材料变得十分有意义,如铁芯正常工作点选得比较饱和,设备工作于十分接近非线性状态。
二、电能的使用范围扩大,电力用户中涌进了大量的冲击、非线性负载及不平衡负荷,如电弧炉、电焊、电气化铁道等。
三、电力电子技术的发展,电力用户采用了大量时变控制的非线性元件,晶闸管自从1957年问世以来,由于它独特的优点,从上世纪六十年代开始逐渐取代了水银整流器,到七十年代就只用采半导体整流器了。除此之外,在逆变、变频和交流电压调整方面得到了很大的发展,使电力变换技术与控制技术发生了革命性的变化。目前在各工业、交通部门及家用电器都得到越来越广泛的应用。首先大功率整流装置既提高了变流效率,又提高了电解产品的质量,因而首先得到了发展。其次,在交流调速技术上广泛使用,如在风机、水泵类负载中用晶闸管串级调速技术,已是一项节电效果比较显著的措施。晶闸管脉冲调速的机车、晶闸管调速的矿山提升设备,隔爆型充电设备等的半导体装置,均因其安全、可靠、节能、便于控制等优点正在矿业部门广泛采用。晶闸管调压器和调功器与常用电磁型的同类产品比较,它具有节能、维修量少、运行可靠等优点,故已广泛应用于民用工业、机杨调光、国防设施等。为了改善电炉冶炼的负载特性,提高电炉冶炼的效率与冶炼产品质量,近年来发展了直流电弧炉,直流精炼炉也采用晶闸管换流装置。此外在金属轧制、轻纺、制糖、水泥等行业中的交直流拖动系统都广泛采用晶闸管。据1981年日本电力协调研究会对九个电力公司的调查,电力半导体装置所占负荷的比重已达总负荷的73%。我国国务院、国家科委已把推广使用电力电子技术作为我国的技术政策之一,这意味着我国供电系统的负荷已日趋非线性化与时变化。
四、新的发电方式与贮能方式的推广使用,输电技术的进步,控制方式的完善,非线性元件必将成为电力系统的主要组成元件。例如,为了克服机械整流的缺点,提高同步发电机的控制性能,已广泛使用静止励磁装置,并正在研究交流励磁的同步发电机异步化;为了改善电压调整率,提高系统的静态和暂态稳定,降低过电压,减小电压闪变,对次同步振荡进行阻尼,减小电压和电流的不平衡,推广使用静止补偿器实施电力系统无功控制。
五、现代技术装备,要求高质量的电能,电能质量,包括电压、频率与波形。电能的质量不仅直接影响用电器具的使用效能,而且它影响到整个国民经济的整体效益以及我国产品在国际上的竞争能力。许多电气设备(包括电子仪器)为适应电能质量的低下而增设的技术措施不仅降低了设备的使用效率,而且使成本大大提高。
大量非线性元件引人电力系统,使系统电压波形及电流波形发生畸变。波形畸变给产生畸变波形电流的装置自身、与其相接的其它装置以及电力系统运行都带来不良影响,这些不良影响或危害可以归纳为以下八个方面:(一)激发谐振,引起破坏性的过电流与过电压;(二)产生附加功率损耗,降低效率;(三)引起发热,加速绝缘老化,缩短设备使用寿命;(四)使测量仪表误差增加,影响监控效果与经济效益;(五)使自动装置失灵,控制失控,使设备不能正常运行;(六)使继电保护不能正确动作一误动或拒动;(七)大的有功和无功冲击,造成电压和频率的大幅度波动,将会造成负载,甚至系统的不稳定;(八)电压闪变,恶化工作环境,有害人体健康与工作效率。
近十几年间电力谐波的研究,更准确一点说电力污染的研究,已经超过了电力系统(习惯上)的范畴,渗透到了电工理论、电网理论、电力电子学、电气技术、数字信号处理、计算技术、系统仿真、控制理论与控制技术等其它学术领域。并已形成自己特有的理论体系、分析研究方法、控制与治理技术、监测方法与技术、限制标准与管理制度。通过这些研究与实践,一门新的边缘分支学科正在形成。这门新学科与<环境电磁工程学》类比,可叫做《电力环境工程学》。〈电力环境工程学>研究电力污染产生的物理机理和分析方法;电力污染的测量技术、信息处理与监控系统;危害的机理、范围及可容度;控制、消除或抑制的措施等以及由此而引起的理论与技术问题。这门新学科的雏形已经可以从近年出版的一些论著中看到。
电力污染随着现代电力的发展不断出现并日趋严重。电力污染与系统关系密切,实质上是电能质量问题,涉及面广,具有独特的复杂性,难于认识并难于治理。电力污染也随着技术的发展可以得到有效的控制,并最终将与电网运行控制结合起来。电力污染的理论发展与实践,逐步形成自己的理论体系与工程实践,并因此而形成一门新的边缘分支学科一电力环境工程学。
参考文献:
[1]吴竞吕编著,供电系统谐波,中国电力出版社,1998年;
[2]陆廷信编著。供电系统中的谐波分析测量与抑制,机械工业出版社,1990年:
[3]张一中等编著,电力谐波,成都科技大学出版社,1992年;
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浅谈人体电阻\安全电流及安全电压
浅谈人体电阻\安全电流及安全电压
论文关键词:人体电阻 安全电流 安全电压
论文摘要: 通过对“人体电阻”“安全电流”和“安全电压”等概念的讲解,使读者最终对“安全电压”的概念有了进一步的理解,学会辩证地看待问题。同时学会对具体问题具体分析,从而解决安全用电的有关问题。 随着国家经济的日益发展及人们生活水平的逐步提高,在生产和生活中电器设备和用电器材越来越多。由于电本身具有看不见、摸不着的特性,当人们一旦接触或接近带有一定电压的设备和导体时,即有可能造成触电事故。因此安全用电的问题就显得十分重要。那么,多高的电压为安全电压呢?“36伏”,多少有点常识的人会这样说。好像这是个不容置疑的值。全国技工学校电工类教材《安全用电》对“安全电压值”定义为“人体持续接触不会使人直接致死或致残的电压为安全电压”。安全电压值的规定是以通过人体的电流(不超过安全电流)与人体电阻的乘积为依据的。即: Us=IsRb 式中Us——安全电压(伏) Is—安全电流(安) Rb——人体电阻(欧) 教材中还给出了一个具体的数值Is=30毫安,Rb=1700欧。故算得Us约为50伏。其实真正回答此问题并非如此简单。前几年在电视节目中我们看到过,有人能一面接触着220伏工频交流电,一面神色自如地表演节目。但同时也有报道,日本曾发生过多起人在35伏电源上触电身亡的事例。所以对“安全电压”这一概念不能简单地回答。笔者在具体的教学过程中感到要想把这个问题讲透讲清,应让学生学会辩证地看问题,真正了解“人体电阻”“安全电流”和“安全电压”这三个概念。现将问题分述于后。 一、人体电阻 一般人体的电阻分为皮肤电阻和内部组织电阻两部分。由于皮肤的角质层有一定的绝缘性能,所以人体电阻主要是以皮肤外角质层为主的。人的个体差异很大,不同的人其角质层不同,就是同一个人,不同的部位角质层之厚薄也不同。加之外界环境的不同(如温度、湿度),人不同时期的体质、情绪等诸多因素的影响使这个值会在较大范围内变化。还要对学生着重讲到,此角质层的绝缘强度很有限,它随接触电压升高(一般50伏以上)、接触时间的延长会出现破坏。一旦破坏其电阻值会降低甚至击穿。 当这层皮肤绝缘层被击穿后,人体组织内部电阻就成为通过电流的主要因素了。人体内部组织电阻一般是不稳定的,约为500~600欧,与外加电压关系不大,对电流的阻碍能力极小。 二、安全电流 电流对人体的伤害程度与电流的强弱、频率等诸多因素也有很大关系。首先电流对人体的伤害程度与电流的强弱程度有很大关系。因为对象是人,试验数据不可能很多。又因实验条件和对象不完全相同,统计数据也不完全一样。但总体来说,当电流通过人体时,由于每个人的生理条件不同,对电流的反应也不同。有人敏感些,身体通过几毫安的工频交流电也忍受不了;有的人身体甚至通过十几毫安也不在乎。因此很难找到一个对所有人都合适的安全极限电流值。 男性对电流的抵抗力普遍较女性高一些。对摆脱电流的能力,工频电流男性约为16毫安,女性约为10.5毫安(平均值);直流电流男性约为76毫安,女性约为51毫安(平均值)。可见工频交流电流对人体危害最大,直流电流、频率较高的电流对人体危害稍次。我们经常接触的多为220伏的工频交流电,故这点应引起我们足够的重视。 三、安全电压 通过前面的讲解可以看出“人体电阻”“安全电流”的值在具体问题中是个相对的概念,是个大致范围,需要具体问题具体分析。建立起这样的概念之后,安全电压的问题就比较好讲了。正如前文所给的公式Us=IsRb,我们认为具体条件下,允许短时间流过人体的电流值乘以人体电阻值,就是最高的安全电压值。前文得出的50伏就是这样得出的,为安全起见我国将其限制在36伏。 需要说明的是,上述这个值是我国《低压电路接地保护导则》中规定的,是“人体在状态正常、手脚皮肤干燥的情况下,在接触电压后有较大危险性的场所”得出的。该导则还给出了其他状态下的安全电压值。 讲解安全电压问题时,需要给学生强调,高电压对人的生命很危险,但一般人对其有一种本能的提防,触电死亡率反而不是太高。通常情况下人们对低电压警惕性不高,却经常致人死亡。有统计表明触电死亡发生在低电压的约占85%以上,所以千万不要因为电压低,思想就麻痹大意,这一点我们要经常给学生强调。 经过以上论述,我们可以看出,所谓“安全电压”其实是个笼统的说法,它受制于多个差异性很大的因素。因此目前各国对安全电压的'规定不尽相同。安全电压的制订和选用必须考虑用电场所和用电器具对安全的影响。我国目前常用的36伏和12伏安全电压是这样规定的: 1.凡高度不足2.5米的照明装置、机床局部照明灯具、移动行灯、手持电动工具(如手电钻)以及潮湿场所的电器设备其安全电压可采用36伏。 2.凡工作地点狭窄、工作人员活动困难,周围有较大面积接地导体或金属结构(如在金属容器内),因而存在高度触电危险的环境以及特别潮湿的场所,则应采用12伏为安全电压。 以上仅仅是我们常有可能接触的两种用电环境下的安全电压值,还有一些特殊用电环境下的安全电压值这里就不再谈了。这些安全电压值通常是和它们生产的触电保安器的工作电压和动作时间相配合的。因此,安全电压按理应该还有一个附加条件,就是允许通过电流的时间。 最后还需要说明一点的是,安全电压值的取得对其电源也有要求。这些问题比较专业,我们一般用电者接触较少,不再赘述。美好而幸福的生活是建筑在安全的基础之上的,愿我们大家一定要规范用电、安全用电。 参考文献: [1]《安全用电》全国技工学校电工类通用教材(二版)(三版). [2]《低压电路接地保护导则》安全用电国家标准GB3805-83.
韩国室温超导论文发表在哪里
两篇论文发表在预印本网站 arXiv 上。
“超导”指的是超级导电,即电流可以在材料中零电阻通过,且具有完全抗磁性。在过往的研究中,超导材料一般出现在零下100多摄氏度,或处于100万大气压状态下。室温超导就是在室温的条件下实现超级导电,科学界认为,率先获得室温超导的突破,是诺贝尔奖级别的成果。
此次事件中,韩国研究团队共发布两篇文章,均发表在预印本网站arXiv上,且尚未经同行评议。该团队的最新一次表态是在7月31日凌晨。团队成员、美国威廉玛丽学院物理系教授Hyun-Tak Kim表示,他的团队此前发现了论文中的一个错误,如今已经被修改,很快将重新发布。
此外,其团队制造的室温超导材料或许可以在一个月之内被复制,其成员也会对制作方法进行指导,在文章中公开制作方法,正是为了接受各方的质疑。不过,在专家看来,韩国团队提出的“常压状态下,温度127℃以下”这一条件,在确切的复现结论出现前很难具有说服力。
人类为何如此渴望室温超导:
这与超导体的特性与广阔的应用前景有关。“超导体”即超导材料,作为一种导体,能够在特定温度下保证电阻为零,具有零电阻、完全抗磁性等特征,能被广泛应用于储能、磁悬浮列车、电力输送、核磁共振等领域。
以磁悬浮列车为例,日本的低温超导型磁悬浮技术,利用超导材料做成超导线圈,通过在车厢上安装制冷机,保证超导线圈能够处于低温超导状态。
此时,当有电流传输通过导体,导体不发热,电流几乎不损耗,而通电产生的磁力能让列车保持上浮,并向前推进。然而,超导所需的超低温度,成为相关技术推广普及的痛点。
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