直流試驗電源基本原理一、關于本設備

根據(jù)部頒《繼電保護及**自動裝置檢驗條例》和現(xiàn)場對直流試驗電源的要求研制，具有穩(wěn)壓性能好，調(diào)節(jié)范圍大，輸出容量大，保護功能完備，輕巧便于攜帶，適用于發(fā)電廠，變電站的繼電保護及二次控制回路帶開關及動作電壓試驗，模擬電壓降低時的整組聯(lián)動試驗和代替直流電源屏工作電源。也適用于直流繼電器試驗等需要大功率直流試驗電源的場合。

直流試驗電源基本原理二、電源方面

·本設備使用交流220V電源；

·本設備可控輸出10～300V可調(diào)直流電源；

·整機功率3000VA

直流試驗電源基本原理三、**方面

·為了**和設備的正常工作，通常應將設備外殼有效接地；

·使用本電源時應避免與其他電源沖突。

直流試驗電源基本原理四、面板及功能

1．按鍵功能

分：控制分閘電源輸出；

合：控制合閘電源輸出。

2．插座

正、負：輸出+、- 可調(diào)直流電源；

分：分、- 端輸出分閘電源；

合：合、- 端輸出合閘電源。

3．電源插座：交流電源輸入，自帶保險絲。

4．電源開關：電源開啟。

5．電壓表：監(jiān)測可調(diào)直流電壓。

6．電流表：監(jiān)測輸出的直流電流。

7．旋鈕：調(diào)整直流電源電壓。

直流試驗電源基本原理五、試驗操作

1．直流輸出

·二芯直流輸出線連接正、負輸出插座至需送電的二次回路。

·開機后，調(diào)整電源至所需值；

·按正按鈕控制電源輸出。

2．控制輸出

·三芯直流輸出線連接分、合、負輸出插座至斷路器控制回路；

·開機后，調(diào)整電源至所需值；

·按分（合）按鈕點動控制電源輸出

3．開關低電壓動作試驗

·同上連接直流輸出線等；

·按試驗要求設定操作電壓（例如額定電壓的30%或65%或其它）；

·按“分、合”操作電源送電鍵，觀察開關是否動作。

六、技術指標：

輸入電源：AC220V，頻率：50HZ

輸出電壓：10～300V連續(xù)可調(diào)；

額定電流：30A，連續(xù)工作

負載變化率：≤1%。

顯示：

電壓：10～300V數(shù)字式，精度：0.5級

電流：0～30A數(shù)字式， 精度：0.5級

外形尺寸：400×245×250（mm）；

質(zhì)量：6Kg (主機)。

基本原理

單靠水位高低之差不能維持穩(wěn)恒的水流，而借助于水泵持續(xù)地把水由低處送往高處就能維持一定的水位差而形成穩(wěn)恒的水流。與此類似，單靠電荷所產(chǎn)生的靜電場不能維持穩(wěn)恒的電流，而借助于直流電源，就可以利用非靜電作用(簡稱為"非靜電力")使正電荷由電位較低的負極處經(jīng)電源內(nèi)部返回到電位較高的正極處，以維持兩個電極之間的電位差，從而形成穩(wěn)恒的電流。

直流電源中的非靜電力是由負極指向正極的。當直流電源與外電路接通后，在電源外部(外電路)，由于電場力的推動，形成由正極到負極的電流。而在電源內(nèi)部(內(nèi)電路)，非靜電力的作用則使電流由負極流到正極，從而使電荷的流動形成閉合的循環(huán)。

表現(xiàn)電源本身的一個重要特征量是電源的電動勢，它等于單位正電荷從負極通過電源內(nèi)部移到正極時非靜電力所作的功。當電源給電路提供能量時，所供給的功率P等于電源的電動勢E與電流I兩者的乘積,P=E I。電源的另一個特征量是它的內(nèi)電阻(簡稱內(nèi)阻)R0，當通過電源的電流為I時,電源內(nèi)部損耗的熱功率(即單位時間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱)等于R0I。

當電源的正、負兩極沒有連通時,電源處于斷路(開路)狀態(tài)，這時電源兩電極之間的電位差在量值上即等于電源的電動勢。在斷路狀態(tài)下，不發(fā)生非電能與電能的相互轉(zhuǎn)換。當把負載電阻接到電源的兩極上以構(gòu)成閉合回路時，通過電源內(nèi)部的電流從負極流到正極，這時，電源所提供的功率E I等于輸送到外電路的功率U I(U是電源正極與負極之間的電位差)與內(nèi)電阻中損耗的熱功率R0I之和，E I=U IR0I。于是，當電源向負載電阻提供功率時，電源兩極間的電位差U=E-R0I。

當用另一個電動勢較大的電源接到電動勢較小的電源上，正極接正極，負極接負極(例如用直流發(fā)電機對蓄電池組充電)時，在電動勢較小的電源內(nèi)部，電流是從它的正極流到負極的，這時，外界向電源輸入電功率U I，它等于電源中單位時間內(nèi)儲存的能量E I與內(nèi)電阻中損耗的熱功率R0I之和，U I=E IR0I。于是，當外界向電源輸入功率時，外界加到電源兩極之間的電壓應為U=ER0I。

當電源的內(nèi)電阻可以忽略不計時，可以認為電源的電動勢在量值上近似地等于電源兩極間的電位差或電壓。

為了取得較高的直流電壓，常將直流電源串聯(lián)使用，這時總電動勢為各電源的電動勢之和，總內(nèi)阻也為各電源內(nèi)電阻之和。由于內(nèi)阻增大，一般只能用于所需電流強度較小的電路。為了取得較大的電流強度，可以將等電動勢的直流電源并聯(lián)使用，這時總電動勢即為單個電源的電動勢，總內(nèi)阻為各電源內(nèi)電阻的并聯(lián)值。

直流電源的類型很多，不同類型的直流電源中，非靜電力的性質(zhì)不同，能量轉(zhuǎn)換的過程也不同。在化學電池(例如干電池、蓄電池等)中，非靜電力是與離子的溶解和沉積過程相聯(lián)系的化學作用,化學電池放電時,化學能轉(zhuǎn)化為電能和焦耳熱在溫差電源(例如金屬溫差電偶、半導體溫差電偶)中，非靜電力是與溫度差和電子的濃度差相聯(lián)系的擴散作用，溫差電源向外電路提供功率時，熱能部分地轉(zhuǎn)化為電能。在直流發(fā)電機中,非靜電力是電磁感應作用,直流發(fā)電機供電時，機械能轉(zhuǎn)化為電能與焦耳熱。在光電池中，非靜電力是光生伏打效應的作用，光電池供電時，光能轉(zhuǎn)化為電能和焦耳熱。