电气设备这东西, 如果按照它的功能还有用途来分的话, 那就可以分成一大类的五个种类, 具体的说, 就是发电设备这一类还有输变电设备这一类, 然后配电设备这一类以及用电设备这一类, 最后嘛就是保护与控制设备这一类。
这每一个种类, 它都分别对应着电力系统里面的所谓发电、然后是传输、接着是分配、再到使用、最后到保护这样一个不同的环节。所以说, 只有你掌握了它们那个分类的逻辑是什么, 并且也弄清楚了其核心的工作原理是什么样的话, 那才是真正能够去理解整个电气系统的基础所在的意思。
发电设备
发电设备这个东西, 它就是能够把别的什么形式的能量, 给转化成电能的装置, 而这个东西里面的核心代表, 那就是发电机, 具体来说, 就是同步发电机。
它这个工作原理, 是基于那个电磁感应现象的, 简单点说, 就是转子或者叫磁极在旋转, 然后定子的绕组就得去切割磁力线, 这样一切割, 就在绕组里面感应出电动势来了。
要是按能源来源来划分的话, 这些情况可以分为火力发电，这里面具体是锅炉加上汽轮机再加上发电机；还有水力发电, 这是水轮机和发电机组成的；以及风力发电, 这部分是风轮和发电机组成的；另外还有像核能发电这样的分类。至于关键参数, 那主要包括额定容量、电压等级和转速这些东西。
输变电设备
输变电设备会把发电厂那边输出的电能弄成高压的样子搞远距离传, 然后在用户那一头一级一级的往下降压。最核心的设备就是变压器, 它的原理叫做互感什么的。意思是一边绕组通进去交流电就产生变动的磁通, 另一边绕组里头感应出电压来, 靠换匝数比例的方法来升高电压或者降低电压。
除此之外还有断路器, 是拿来接通和断开电路用的；有隔离开关, 是拿来把带电的设备给隔开的；还有互感器, 是拿来给测量和保护提供样品的；以及架空线路或者电缆等等这类东西都包括在内。
配电设备
配电设备这个玩意儿, 把高压电能拿出来再做进一步的降压处理, 一直到能变成用户可以用到的那种电压地步, 比如说380V或者220V这两种, 然后就顺手把电能的分配还有切换给做完。像我们平时见到的那些东西里, 典型的有配电变压器, 还有环网柜, 当然也少不了断路器、接触器这些设备以及继电器。
它最核心的原理就是根据大家具体需要多少负载的情况, 去控制电路到底是开通还是断开, 同时还能进行电压的变换工作, 这么做就是为了保证在最末端用的那些设备上面, 能够稳稳当当地用着额定电压下的电。
用电设备（负载）
用电设备是电能最终的消耗场所, 这一类别里包含了电动机、电加热器、照明灯具以及电子装置等等。电动机的运作原理属于安培力现象, 具体来说就是通电线圈在磁场内部受到力的作用而产生旋转动作, 进而带动机械负载进行工作。
市面上各种各样的用电设备, 它们的能效等级怎么样, 还有功率因数是怎样的状态, 都会直接地影响到整个电网运行的效率高低。
保护与控制设备
这些设备是来保障咱们电力系统安全的, 它们里面包括了一些东西, 比如说继电保护器, 还有断路器保护单元什么的, 再就是无功补偿装置, 比方说电容器组以及SVG等等, 它们的核心原理是这样的, 就是要对着电流、电压还有频率这些参数进行实时的监测, 一旦遇到了像是短路啦、过载啦或者接地这样的故障状况, 它们会在毫秒级的这么短的时间内做出反应, 把出现故障的那个部位给切断掉, 这样做的目的是为了不让事故的范围继续扩大下去。
共性原理总结
这些设备一共分成了五大类, 虽然它们各自发挥的功能各不相同, 但是归根结底, 它们在底层物理原理方面都集中体现为三条主线, 第一条主线是电磁感应, 这一条主线主要涉及变压器 and 发电机等应用场景, 第二条主线是安培力以及洛伦兹力, 这一条主线在电动机以及断路器灭弧等环节中得到了应用, 第三条主线是电路基尔霍夫定律, 这一条主线主要用于指导配电环节还有控制回路的整体设计工作, 只要能够充分理解以上这三条核心主线所蕴含的知识要点, 那么就可以彻底掌握绝大多数电气设备内部运行的完整逻辑体系。
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