光伏安裝者*電工知識(shí)—基本電路

本章介紹光伏系統(tǒng)基本電路知識(shí)
2.1、電路的組成和作用
電流所流過(guò)的路徑稱(chēng)為電路。它是由電源、負(fù)載、開(kāi)關(guān)和連接導(dǎo)線等4個(gè)基本部分組成的。電源是把非電能轉(zhuǎn)換成電能并向外提供電能的裝置。常見(jiàn)的電源有光伏發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池和發(fā)電機(jī)等。負(fù)載是電路中用電器的總稱(chēng)，它將電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能。如電燈把電能轉(zhuǎn)換成光能;電烙鐵把電能轉(zhuǎn)換成熱能;電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。開(kāi)關(guān)屬于控制電器，用于控制電路的接通或斷開(kāi)。連接導(dǎo)線將電源和負(fù)載連接起來(lái)，擔(dān)負(fù)著電能的傳輸和分配的任務(wù)。電路電流方向是由電源正極經(jīng)負(fù)載流到電源負(fù)極，在電源內(nèi)部，電流由負(fù)極流向正極，形成一個(gè)閉合通路。
電源和負(fù)載也是可以變換的，如電網(wǎng)一般都是電源，但在光伏并網(wǎng)系統(tǒng)中，電源是組件和逆變器，電網(wǎng)是負(fù)載。蓄電池在充電時(shí)是負(fù)載，放電時(shí)是電源。
2.2、電路的三種狀態(tài)
電路有三種狀態(tài)：即通路、開(kāi)路、短路。
通路是指電路處處接通。通路也稱(chēng)為閉合電路，簡(jiǎn)稱(chēng)閉路。只有在通路的情況下，電路才有正常的工作電流，開(kāi)路是電路中某處斷開(kāi)，沒(méi)有形成通路的電路，開(kāi)路也稱(chēng)為斷路，此時(shí)電路中沒(méi)有電流;短路是指電源或負(fù)載兩端被導(dǎo)線連接在一起，分別稱(chēng)為電源短路或負(fù)載短路。電源短路時(shí)電源提供的電流要比通路時(shí)提供的電流大很多倍，通常是有害的，也是非常危險(xiǎn)的，所以一般不允許電源短路。
光伏系統(tǒng)中，逆變器工作時(shí)，組件處于通路狀態(tài)，組件的電壓就是工作電壓;逆變器沒(méi)有工作時(shí)，組件處于開(kāi)路狀態(tài)，組件的電壓就是開(kāi)路電壓，開(kāi)路電壓一般要比工作電壓高19%左右。由于組件是一個(gè)電流源，內(nèi)阻比較高，組件短路時(shí)電流也不大，約為工作電流的1.25倍，所以單路的組件短路，熔斷器不會(huì)熔斷，逆變器里面的熔斷器的主要作用是有多路接入時(shí)，任意一組接地，防止別的組串就會(huì)流向這一路，**過(guò)三路就需要配熔斷器了。
2.3、歐姆定律
所謂一段電阻電路是指不包括電源在內(nèi)的外電路，電阻電路歐姆定律的內(nèi)容是，流過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比;與這殷導(dǎo)體的電阻成反比。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
1)當(dāng)全電路處于通路狀態(tài)時(shí)，得出端電壓為：，由公式可知，隨著電流的增大，外電路電壓也隨之減小。電源內(nèi)阻越大，外電路電壓減小得越多。在直流負(fù)載時(shí)需要恒定電壓供電，所以總是希望電源內(nèi)阻越小越好。
2)當(dāng)全電路處于斷路狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于外電路電阻值趨于無(wú)窮大，此時(shí)電路電流為零，開(kāi)路內(nèi)電路電阻電壓為零，外電路電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。
3)當(dāng)全電路處于短路狀態(tài)時(shí)，外電路電阻值趨近于零，此時(shí)電路電流叫短路電流。由于電源內(nèi)阻很小，所以短路電流很大。短路時(shí)外電路電壓為零，內(nèi)電路電阻電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)。
2.4、串聯(lián)和并聯(lián)電路
在一段電路上，將幾個(gè)電阻或者電源的首尾依次相連所構(gòu)成的一個(gè)沒(méi)有分支的電路，叫做串聯(lián)電路。將兩個(gè)或兩個(gè)以上的電阻或者電源兩端分別接在電路中相同的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間，這種連接方式叫做并聯(lián)電路。
1)串聯(lián)電路有以下特點(diǎn)：
2）電阻的并聯(lián)電路有如下特點(diǎn)：
在并聯(lián)電路中，電阻的阻值越大，這個(gè)電阻所分配到的電流越小，反之越大，即電阻上的電流分配與電阻的阻值成反比。這個(gè)結(jié)論是電阻并聯(lián)電路特點(diǎn)的重要推論，用途較為廣泛，比如，用并聯(lián)電阻的辦法，擴(kuò)大電流表的量程。
電阻并聯(lián)的應(yīng)用，同電阻串聯(lián)的應(yīng)用一樣，也很廣泛。例如：
a因?yàn)殡娮璨⒙?lián)的總電阻小于并聯(lián)電路中的任意一個(gè)電阻，因此，可以用電阻并聯(lián)的方法來(lái)獲得阻值較小的電阻。
(2)由于并聯(lián)電阻各個(gè)支路兩端電壓相等，因此，工作電壓相同的負(fù)載，如電動(dòng)機(jī)、電燈等都是并聯(lián)使用，任何一個(gè)負(fù)載的工作狀態(tài)既不受其他負(fù)載的影響，也不影響其他負(fù)載。在并聯(lián)電路中，負(fù)載個(gè)數(shù)增加，電路的總電阻減小，電流增大，負(fù)載從電源取用的電能多，負(fù)載變重;負(fù)載數(shù)目減少，電路的總電阻增大，電流減小，負(fù)載從電源取用的電能少，負(fù)載變輕。因此，人們可以根據(jù)工作需要啟動(dòng)或停止并聯(lián)使用的負(fù)載。
(3)在電工測(cè)量中應(yīng)用電阻并聯(lián)方法組成分流器來(lái)擴(kuò)大電流表的量程。
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