Wprowadzenie do niektórych typów zasilaczy prądu stałego
W procesie przemysłowego stosowania zasilaczy prądu stałego, wraz z ciągłym rozwojem urządzeń napięciowych, rodzaje zasilaczy prądu stałego stały się bardziej zróżnicowane. Gdy stosowane są różne typy zasilania prądem stałym, właściwości sił nieelektrostatycznych są również różne. Pod względem energii konwersja i wydajność są również różne.
Zasilacz prądu stałego ma dwie elektrody dodatnią i ujemną. Elektroda dodatnia ma wysoki potencjał, a elektroda ujemna ma niski potencjał. Kiedy dwie elektrody są podłączone do obwodu, można utrzymać stałą różnicę potencjałów pomiędzy dwoma końcami obwodu, tworząc w ten sposób przepływ prądu od elektrody dodatniej do elektrody ujemnej w obwodzie zewnętrznym.
Baterie chemiczne (takie jak baterie suche, akumulatory itp.). Siły nieelektrostatyczne to efekty chemiczne związane z rozpuszczaniem i osadzaniem jonów. Kiedy bateria chemiczna się rozładowuje, energia chemiczna jest przekształcana w energię elektryczną, a ciepło Joule'a jest rozpraszane w termoelektrycznych źródłach energii, takich jak termopary metalowe i termopary półprzewodnikowe. Siły nieelektrostatyczne to efekty dyfuzji związane z różnicami temperatur i różnicami koncentracji elektronów. Kiedy źródło termoelektryczne zasila obwód zewnętrzny, energia cieplna jest częściowo przekształcana w energię elektryczną.
W procesie przejścia przez generator prądu stałego na wytwarzanie sił nieelektrostatycznych wpływa indukcja elektromagnetyczna. Kiedy generator prądu stałego dostarcza energię, energia mechaniczna jest przekształcana w energię elektryczną i ciepło Joule'a.
W ogniwach fotowoltaicznych siła nieelektrostatyczna jest efektem efektu fotowoltaicznego. Kiedy ogniwo fotowoltaiczne jest zasilane, energia świetlna jest przekształcana w energię elektryczną i ciepło Joule'a.
Czynniki wpływające na uziemienie systemu prądu stałego
Ponieważ zasilacz prądu stałego jest zasilaczem polarnym, są to dodatnie i ujemne bieguny zasilacza. Zasilanie prądem przemiennym jest zasilaniem niepolarnym. W powszechnych systemach zasilania zasilacz prądu przemiennego ma prawdziwe „uziemienie”, co jest ważną koncepcją dla bezpieczeństwa zasilania. Aby lepiej chronić bezpieczeństwo systemu i użytkowników, warstwy powierzchniowe podstacji i urządzeń wytwarzających energię zostaną uziemione, przy czym oczekuje się, że impedancja będzie jak najmniejsza.
Ale uziemienie zasilacza prądu stałego jest zupełnie inne niż uziemienie zasilacza prądu przemiennego. Uziemienie zasilacza prądu stałego reprezentuje jedynie koncepcję neutralności. Jeżeli wartość rezystancji izolacji pomiędzy dodatnim lub ujemnym biegunem systemu zasilania prądem stałym a ziemią spadnie do określonej wartości lub poniżej określonej wartości, mówimy, że w systemie prądu stałego występuje dodatnie lub ujemne zwarcie doziemne.
Jakie zatem czynniki powodują uziemienie zasilacza prądu stałego? Główne sytuacje są następujące:
Systemy prądu stałego w elektrowniach i podstacjach łączą wiele urządzeń i skomplikowanych obwodów. Podczas długotrwałej pracy systemy prądu stałego zostaną nieuchronnie uziemione ze względu na zmiany środowiskowe, zmiany klimatyczne, starzenie się kabli i złączy oraz problemy z samym sprzętem. Zwłaszcza przy budowie lub rozbudowie elektrowni i podstacji, ze względu na różne problemy konstrukcyjne i instalacyjne, ukryte niebezpieczeństwa awarii systemu elektroenergetycznego nieuchronnie pozostaną, a system prądu stałego jest słabym ogniwem. Im dłuższy czas pracy, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia zwarcia doziemnego systemu.
