摘要
电影中常常能看到这么一些场景,电闸一拉灯光由近及远熄灭或者亮起,又或者电影镜头俯瞰城市,突然断电,灯光分片分区域熄灭。为什么会有这样的现象呢,是不是电流传播速度差异造成?
电流的速度
首先我们了解下电流,电流将电能转换为其他能量,如电灯发光将电能转换为光能,热水器将电能转化为热能;电路中的电流并不像是水管那样在实实在在的流动,电流是导体中的自由电子在外界电场作用下,在统计学层面上表现出来的一种现象,并非单个电子的运动。
所以,电流的速度就是电磁波的传播速度,简单说就是光速,电从发电厂到我们家的灯泡,是以光速传播过去的。通过上面的解释知道,灯光顺序或者分片灭掉的现象跟电流本身的传播速度是无关的,那么这到底又是怎么一回事?

断路器
电力系统中,有一些回路中的电流很大或者电压很高。大电流或者高电压的电路在断开时,有时候电路断点之间的空气会被电压击穿,形成电弧。此时回路虽然物理上断开,可是电流依然存在,非常危险。这时候就要用到一种叫断路器的自动开关设备,来控制主回路的通断,这样电路的操作就从 人->主电路 变成 人->断路器->主电路,人与主电路之间就没有直接的接触。一方面操作人员的人身安全得到了保护,另一方面,断路器会有灭弧的机制,防止电路断开时断点之间拉出电弧。断路器的另一个好处就是可以通过组合使用断路器和继电器来实现电路的自动逻辑控制。

继电器
灯亮灯灭
电影中出现的情景,闸一拉,乒乒乓乓一阵乱响,然后灯光一片一片的点亮。这里的灯开关并不直接控制每一盏灯的电路,而是闭合一个控制电路。控制电路中有若干个断路器,每个断路器后面接一定数目的灯。乒乒乓乓的声音可不是灯泡发出来的,而是断路器得电后,里面的电磁铁把一组灯的电路接通时触头碰撞发出的声音。
那么为什么一片一片依次点亮而不是一下子全亮呢?主要是因为电器在启动的时候会产生一个比正常工作时大很多的电流,全部灯在一瞬间同时点亮会在电路中产生一个特别大的电流,可能会造成设备的损坏,因此要有先有后的错开启动,这主要靠断路器或者继电器的延时功能。简单理解就是,继电器或者断路器在通电后,并不立即接通主电路,而是等一小会以后再动作,这就像错峰上下班一样。

断路器
电路在关闭的时候也是类似的道理,可以避免电路中负荷骤降,发生危险。至于为什么是顺着一个方向依次动作,主要是为了方便检修。比如从东边开始,前10盏灯延迟0.1秒动作,后面10盏延迟0.2秒。有规律的话,设计、安装、检修都比较方便。一个仓库是这种原理,一个城市的原理也是类似的,把一个一个的街区看成一个一个的断路器即可。
另外,在有电感器的电路中,感抗也会抑制电流的变化,普通导线在很长的情况下感抗不能忽略,除了电容以外,缓冲、突变、击穿、电弧都会对熄灯的方向性与时序性都有影响。
总结
从上文我们可以知道,灯不是全部熄灭(或者亮起)和电本身的传播速度是无关的,除了电路上的设计影响外,也会受到物理因素如电容、电弧等影响,当然,电影中的灯顺序熄灭(或者亮起),不排除是为了视觉效果特意这么为之。E8000电能质量在线监测仪由广州致远电子股份有限公司研发,可以全方位在线监测电能质量相关的参数,包括上文提到的断电产生的电压中断事件以及电流瞬间升高的冲击电流事件,同时能够记录事件发生时电压电流的波形,帮助您分析与解决电能质量问题。
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