电力电子技术:从整流到逆变的能量转换

电力电子技术研究电能的控制与转换,核心器件包括二极管(单向导电)、晶闸管(可控硅,可控制导通但不能自关断)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管,高频高效)。典型应用有:
- •整流:将交流电转换为直流电(如充电器中的整流桥);
- •逆变:将直流电转换为交流电(如光伏逆变器将太阳能电池的直流电转为220V交流电并网);
- •斩波:调节直流电压大小(如电动车电机调速);
- •变频:改变交流电频率(如变频器调节电机转速)。
电力电子技术是新能源(风电、光伏)、电动汽车、智能电网的关键支撑,其高效能量转换能力大幅降低了电力系统的损耗。
接地系统:安全与可靠性的“隐形防线”
接地是电气系统安全的基石,分为工作接地(如变压器中性点接地,维持系统电压稳定)、保护接地(设备金属外壳接地,避免漏电时外壳带电)、防雷接地(避雷针/线将雷电流引入大地)。
接地电阻是衡量接地效果的关键指标(越小越好):一般电气设备≤4Ω,防雷接地≤10Ω,高土壤电阻率地区可通过换土(如掺入石墨)、增加接地极数量或使用降阻剂改善。常见的接地方式包括:TN系统(中性线N与保护线PE关联,分TN-C/S/C-S)、TT系统(设备单独接地)、IT系统(电源中性点不接地或高阻抗接地,适用于矿井等特殊场所)。