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美媒：科學家發(fā)明可穿戴發(fā)電機 利用尿液供電
美媒稱，日前，一雙嵌入了微生物燃料電池（MFC）的襪子成功為一臺無線發(fā)射器提供了動力，并向一臺個人電腦發(fā)射了信號。這種MFC以尿液為燃料，靠穿戴者行走帶動循環(huán)。這是 依靠基于MFC技術的可穿戴發(fā)電機提供動力的自給式發(fā)電系統(tǒng)。
據美國每日科學網站12月11日報道，有關這項研究成果的科技論文發(fā)表在美國《生物靈感和仿生學》雙月刊上。
論文稱，這項試驗是由英國西英格蘭大學布里斯托爾生物能源中心的揚尼斯·耶羅普洛斯教授帶領的。
報道稱，襪子中嵌入的柔軟MFC以新鮮尿液為燃料，依靠穿戴者的行走來發(fā)電。通常來講，續(xù)流MFC依靠一臺主電動泵來讓尿液在電池中循環(huán)，不過本項試驗完全依靠的是人體運動。該試驗使用的手動泵類似于簡單的魚循環(huán)系統(tǒng)，行走動作可以使尿液在MFC中循環(huán)并發(fā)電。安裝在腳后跟下的軟管可以借由行走動作確保頻繁的液體推挽。這一可穿戴MFC系統(tǒng)成功地為一塊無線傳輸板供電，使其每兩分鐘向由個人電腦控制的接收模塊發(fā)射一條信息。
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柴油發(fā)電機中SVG與SVC的區(qū)別
柴油發(fā)電機中作為改善電能質量的無功補償裝置已被用來有效地抑制電壓波動與閃變、河南鶴壁本地減小諧波和畸變、河南鶴壁本地三相不平衡，使電壓的幅值和波形符合要求、河南鶴壁本地提高功率因數等。靜止無功補償器(SVC)是目前相對先進實用的無功補償裝置，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用。而靜止無功發(fā)生器(SVG)是 型無功補償裝置，可以對負荷進行動態(tài)跟隨。
電抗器電流是由一個可控硅閥組控制，借助于對可控硅觸發(fā)相角的調整，就可以改變流過電抗器的電流有效值，從而保證SVC在電網接入點的無功量正好能將該點電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內，起到電網無功補償的作用。
SVG以大功率電壓型逆變器為核心，通過調節(jié)逆變器輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制交流側電流的幅值和相位，迅速吸收或發(fā)出所需的無功功率，實現(xiàn)快速動態(tài)調節(jié)無功功率的目的。
發(fā)電機租賃響應速度快一般SVC的響應速速是2040ms。而SVG的響應速度不大于5ms，能更好的抑制電壓波動和閃變，在相同的補償容量下，SVG對電壓波動和閃變的補償效果 。發(fā)電機租賃低電壓特性好SVG具有電流源的特性，輸出容量受母線電壓的影響很小。
這一優(yōu)點使SVG用于電壓控制時具有很大的優(yōu)勢，系統(tǒng)電壓越低，越需要動態(tài)無功調節(jié)電壓，SVG的低電壓特性好，輸出的無功電流與系統(tǒng)電壓沒有關系，可以看作是一個可控恒定的電流源，系統(tǒng)電壓降低時，仍能輸出額定無功電流，具備很強的過載能力。
而SVC是阻抗型特性，輸出容量受母線電壓的影響很大，系統(tǒng)電壓越低，輸出無功電流的能力成比例降低，不具備過載能力。因此SVG的無功補償能力與系統(tǒng)電壓無關，而SVC的無功補償能力隨系統(tǒng)電壓的下降線性降低。
發(fā)電機租賃運行性能提高SVC以可控硅調節(jié)電抗加多組電容作為無功補償的主要手段，極容易發(fā)生諧振放大現(xiàn)象，導致事故，系統(tǒng)電壓波動大時，補償效果受很大影響，運行損耗大；SVG配套電容器不需要設置濾波器組，不存在諧振放大現(xiàn)象，SVG是有源型補償裝置，是采用可關斷器件IGBT構成的電流源裝置，從而避免了諧振現(xiàn)象，運行性能大大提高。
發(fā)電機租賃諧波特性SVC利用可控硅控制電抗器的等效基波阻抗，不僅受到系統(tǒng)諧波影響大，而且自身會產生大量的諧波，必須配套采用濾波器組，濾除SVC自身產生的諧波含量。
SVG采用三電平單相橋技術，單相可輸出5電平電壓波形，采用載波移相的脈沖調制方法，不僅受系統(tǒng)諧波影響小，還可以抑制系統(tǒng)的諧波。與SVC相比，SVG采用多重化、河南鶴壁本地多電平或脈寬調節(jié)技術等措施后，大大減少了補償電流中的諧波含量。
發(fā)電機租賃占地面積小在相同的補償容量下，SVG的占地面積比SVC的減少1/2到2/3.由于SVG使用的電抗器和電容器比SVC少，因此大大縮小了裝置的體積和占地面積。
SVC中的電抗器不僅本身體積比較大，而且考慮到相互間的安裝間隔，整體占地面積較大。綜上所述，SVG無功補償裝置由于響應速度快、河南鶴壁本地諧波含量少、河南鶴壁本地無功調節(jié)能力強等優(yōu)點，可以大大改善電網的電能質量，目前已成為無功補償技術的發(fā)展方向。
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柴油發(fā)電機組接地的目的有三種
為了確保人身和電力系統(tǒng)工作的需要，對發(fā)電機組接地有嚴格的要求。其接地方式有工作接地、河南鶴壁本地保護接地和保護接零三種，接地的目的如下：
1.工作接地
工作接地是將中性點接地，其目的是：
1)降低觸電電壓。對于中性點不接地的系統(tǒng)，當一相接地而人體觸及另外兩相之一時，觸電電壓為相電壓的1.7倍以上；而對于中性點接地系統(tǒng)，觸電電壓就降到接近或等于相電壓。
2)迅速切斷故障設備。對于中性點不接地的系統(tǒng)，當一相接地時，由于導線和地面存在電容和絕緣電阻，可以構成電流通路，接地電流很小，不足以使保護裝置動作而切斷電源，不能確保人身。而對于中性點接地的系統(tǒng)，當一相接地后接地電流較大，保護裝置會迅速動作，斷開故障點。
3)降低電氣設備對地的絕緣水平。在中性點不接地的系統(tǒng)中，當一相接地時，將會使另兩相得對地電壓升高到線電壓。而對于中性點接地的系統(tǒng)，當一相接地時，另兩相的對地電壓只接近于相電壓，故可降低電氣設備和輸電線路的絕緣水平。
2.保護接地
保護接地常用于中性點不接地的低壓系統(tǒng)中，它的作用是：當電動機某一繞組的絕緣結構已破壞使外殼帶電時，如果未接地，人體觸及外殼，相當于單相觸電，就可能發(fā)生觸電的危險。而如果采用了保護接地，人體觸及外殼時，由于人體的電阻與接地電阻并聯(lián)，由于人體電阻遠大于接地電阻，通過人體的電流就很小，就不會發(fā)生觸電的危險。
3.保護接零
保護接零常用于中性點接地的低壓系統(tǒng)中，它的作用是：當電動機某一繞組的絕緣結構已破壞而與外殼相接時，由于采用保護接零，就形成單相短路，迅速將這一相中的熔絲熔斷，外殼便不再帶電。即使在熔絲熔斷前人體觸及外殼時，也由于人體電阻遠大于線路電阻，通過人體的電流也很微小，不會發(fā)生觸電危險。
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