高若蘭
摘要:電氣工程是一門與現(xiàn)代接軌的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。它整合信息化、智能化、科技化、操作化與能源化,將有效的資源更便捷地投入國(guó)民生產(chǎn)生活;用高效節(jié)能的技術(shù)開產(chǎn)資源,用信息化的技術(shù)服務(wù)人民;帶動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí),減輕對(duì)自然資源的開采、破壞與濫用。目前電氣工程已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域。與廣大民眾的實(shí)際生活聯(lián)系日益密切。
關(guān)鍵詞:電氣工程;實(shí)際生活;聯(lián)系;密切
1.電氣工程與電的聯(lián)系
“電氣工程”,顧名思義和“電”相關(guān)的都可以算為電氣工程研究的對(duì)象?!半姟庇须娏?、發(fā)電、電廠、電子、電器、電腦、電臺(tái)、電商等等一系列,只要和信息化、智能化、科技化、操作化、能源化相關(guān)的產(chǎn)業(yè),學(xué)電氣工程專業(yè)的學(xué)生都可應(yīng)聘相關(guān)企事業(yè)發(fā)布的工作。誠(chéng)然,電氣工程光從電方面來(lái)說(shuō),就業(yè)從事工作的條件就能達(dá)到如此廣泛的地步。足以說(shuō)明電氣工程是現(xiàn)在的興起朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),電氣工程的相關(guān)學(xué)術(shù)研究將生活生產(chǎn)中遇到的相關(guān)問(wèn)題,直接通過(guò)高技術(shù)人才與智能化計(jì)算機(jī)處理,從而得到高效解決與投入實(shí)際生產(chǎn),為廣大民眾創(chuàng)造更加便捷的生活;進(jìn)一步帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又穩(wěn)又快的增長(zhǎng)。
要區(qū)分普通的家用電器和電氣工程之間存在的差異。普通家庭所接觸的電器更多的是:電視、電動(dòng)車、電燈、電話、電梯、電腦、電扇等,一系列密切聯(lián)系國(guó)民生活的家電產(chǎn)品。通常情況下,所描述的電氣工程更多指代的是電力等大型工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的機(jī)器。其中的變壓器便是電力系統(tǒng)中最普遍,但地位卻是不容忽視的設(shè)備之一。
圖片直觀地表明:居民用電是不可能從發(fā)電廠發(fā)出來(lái)的電能進(jìn)行直接地使用,而要通過(guò)電機(jī)(俗稱變壓器)將從發(fā)電廠得到的電進(jìn)行電壓、電流的轉(zhuǎn)換,將高壓電變?yōu)榫用袼J褂玫?20V低壓電。既保障居民正常用電的同時(shí),又提高用電效率。
實(shí)際生活的環(huán)境中隨處可見(jiàn)的高壓輸電線也是電氣工程所屬范圍下的項(xiàng)目工程。高壓輸電線路的使用,使得生產(chǎn)生活對(duì)電的使用效率得到極大的提高。目前,普遍大型的發(fā)電廠都是火力發(fā)電廠。當(dāng)然還有包括想水力發(fā)電廠、核發(fā)電廠、風(fēng)力發(fā)電廠、太陽(yáng)能發(fā)電廠等。發(fā)電廠選建的位置都不會(huì)在城市中心、居民附近、工業(yè)工廠周邊。通常,從發(fā)電廠發(fā)出的電能到真正供給生活生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)械生產(chǎn),是的通過(guò)傳輸載體來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在實(shí)際的生活中,就把這種傳輸?shù)妮d體稱之為“高壓輸電線”。
高壓輸電線路是將大功率的電能輸送到很遠(yuǎn)的地方去,給偏遠(yuǎn)山區(qū)帶去希望帶去光明,在黑暗中照亮人們前行的道路。試想:倘若人類賴以生活的世界不存在光了,那國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展終究是建造不起來(lái)的。
高壓輸電線路,輸送的是大功率的電能,采用較低的電壓即相應(yīng)的大電流來(lái)傳輸是不可能的。這是由于:一方面,大電流將在輸電線上產(chǎn)生大的功率損耗;另一方面,大電流還將在輸電線上引起大的電壓降落,致使電能根本輸送不出去。為此,高壓輸電線需要變壓器來(lái)將發(fā)電機(jī)的端電壓升高,然后通過(guò)電線輸送。電力被輸送到用電地方后,在通過(guò)配電變壓器,將電壓降低,最后供給家庭用戶、工業(yè)工廠、機(jī)械制造工廠等進(jìn)行使用。
變壓器在電力系統(tǒng)中的地位非常重要,直接體現(xiàn)的便是生活生產(chǎn)中相關(guān)部門對(duì)電能的使用。高等學(xué)府教育中,電氣工程學(xué)習(xí)的專業(yè)課程之一便是《電機(jī)學(xué)》。變壓器除了用在電力系統(tǒng)的相關(guān)大型設(shè)備中,在一些實(shí)際生產(chǎn)的工業(yè)部門中運(yùn)用作用極大。譬如,在電爐、整流設(shè)備、電焊設(shè)備、礦山設(shè)備、交通運(yùn)輸?shù)碾娷嚨仍O(shè)備中,都的采用專門的變壓器,來(lái)驅(qū)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)工作。
人民生產(chǎn)生活方方面面和電能無(wú)不是緊密聯(lián)系著的。小到家庭中電燈的照明,大到工業(yè)生產(chǎn)中機(jī)器的運(yùn)行。電的發(fā)明照亮了整個(gè)世界,當(dāng)然,電氣工程所包含的內(nèi)容遠(yuǎn)不止這些。而這些卻是最能直接體現(xiàn)出電氣工程所涉及的范圍之廣、大、深。延伸到農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、農(nóng)作物的產(chǎn)量,各種大型工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器設(shè)備以及國(guó)防軍事化中信息技術(shù)領(lǐng)域的開創(chuàng)。譬如:一條設(shè)備怎樣運(yùn)行才能保證它能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,對(duì)于現(xiàn)代的工業(yè)來(lái)說(shuō)都是由機(jī)器來(lái)操作的。而機(jī)器之所以能自動(dòng)運(yùn)行,就是電氣自動(dòng)化。利用繼電器、傳感器等相關(guān)電氣元件實(shí)現(xiàn)順序控制、時(shí)間控制,穩(wěn)定運(yùn)行。從而達(dá)到技術(shù)人員所想要的預(yù)定的目標(biāo)。
2.電氣工程與水的聯(lián)系
水利水電工程,將電氣工程與水文工程更加緊密聯(lián)系。最直接的體現(xiàn)便是水電站的建造。譬如:山峽水電站、葛洲壩水電站、溪洛渡水電站、向家壩水電站等等。水電站是將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程。包括水庫(kù)、水電站構(gòu)成的引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房、機(jī)電設(shè)備等。水電站的主觀工作歷程為:水庫(kù)的高水位水經(jīng)飲水系統(tǒng)流入廠房推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出電能,再經(jīng)升壓變壓器、開關(guān)站和輸電線路輸入電網(wǎng),最后啟動(dòng)工作。
水利水電通過(guò)自有的自然資源,由水工建筑物、廠房、發(fā)電動(dòng)力裝置、電工的一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)組成。其中的發(fā)電動(dòng)力裝置、電工一次、二次系統(tǒng)就是所謂的電氣工程相關(guān)專業(yè)內(nèi)容的直接緊密聯(lián)系。發(fā)電動(dòng)力裝置主要包括水輪發(fā)電機(jī),電機(jī)是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中廣泛應(yīng)用的電氣設(shè)備。發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)的電源、變壓器則是輸、配電的關(guān)鍵設(shè)備。例如:①工廠里“車、銑、刨、磨、鉆”等機(jī)床靠電機(jī)拖動(dòng),②交通運(yùn)輸中的電力機(jī)車和無(wú)軌電車用電機(jī)拖動(dòng),③農(nóng)村用的脫粒機(jī)、收割機(jī)、磨面機(jī)、抽水機(jī)離不開電機(jī),④文教、醫(yī)療系統(tǒng)中的設(shè)備通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng),⑤國(guó)防上雷達(dá)天線是被稱為“控制電機(jī)”,⑥日常生活中家用電器絕大多數(shù)都是電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。
水利水電設(shè)備設(shè)施的工程建設(shè),利用豐富的自然資源——水能,通過(guò)建造水電站,將豐富水能資源轉(zhuǎn)換為電能資源。進(jìn)而解決發(fā)電、供電、航運(yùn)、種植等多種功能,為流域周邊的居民帶來(lái)更多生活生產(chǎn)上的便利,帶動(dòng)流域周邊農(nóng)業(yè)、工業(yè)、種植業(yè)等經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為人民生活所需的日常用電用量提供持續(xù)的保障。
目前在全球中,中國(guó)的水電站是建造最多的國(guó)家,其中的三峽水電站更是世界上最大的水電站。三峽工程、向家壩工程、溪洛渡工程等水電站的建造,不僅極大帶動(dòng)當(dāng)?shù)丶爸苓呇由斐鞘薪?jīng)濟(jì)、文化、人文的發(fā)展。而且水能是公認(rèn)的可再生能源,清潔無(wú)污染,運(yùn)營(yíng)成本低的同時(shí)達(dá)到了效率高的目的。還可控制洪水泛濫、提供灌溉用水的渠道。發(fā)電、送電、供電都能達(dá)到按需所求的目標(biāo)。更加便捷高效地將水能轉(zhuǎn)化為電能,供給人民生活生產(chǎn)的使用與工業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)行,從而帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)。
3.電氣工程與“西電東輸”工程
“西電東輸”工程是建設(shè)西部大開發(fā),推動(dòng)西部國(guó)民經(jīng)濟(jì)又穩(wěn)又快增長(zhǎng)的標(biāo)志性建設(shè)工程之一。將西部的豐富水能和煤炭資源,通過(guò)高壓輸電線路,輸送到電力緊缺的廣東、上海、江蘇等地。形成北、中、南三條輸電大通道。供給沿海地區(qū)電能大需求量的同時(shí),帶動(dòng)西部領(lǐng)域電力事業(yè)的不斷發(fā)展。
“西電東輸”工程,將西部地區(qū)的可用資源——水能和煤炭進(jìn)行深加工,經(jīng)過(guò)電力系統(tǒng)、電網(wǎng)、高壓輸電線路變成二次能源——電能,送往需求量大的沿海城市。既推動(dòng)沿海地區(qū)的進(jìn)一步發(fā)展,又帶動(dòng)自身西部地區(qū)工業(yè)工廠,增加就業(yè)機(jī)會(huì),增加西部經(jīng)濟(jì)收入。
總而言之,“西電東輸”是生活生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)用電力電能的工程之一。將東部和沿海地區(qū)的資金投入電力事業(yè)發(fā)展,減少對(duì)東部沿海地區(qū)生態(tài)環(huán)境的污染,又推動(dòng)西部落后地區(qū)經(jīng)濟(jì)、文化、科技的發(fā)展。收到了“雙贏”的良好效果。
電氣工程在中國(guó)的起步時(shí)間較晚,因此到現(xiàn)目前為止,電氣工程的發(fā)展還存在很大的空間。特別是電氣工程所涉及的范圍領(lǐng)域廣,包括像電力、電力系統(tǒng)、國(guó)家電網(wǎng)、電業(yè)局、電力電子技術(shù)、工業(yè)相關(guān)的自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)、CAD三維制圖技術(shù)、通信工程、計(jì)算機(jī)的高級(jí)語(yǔ)言使用單片機(jī)以及開發(fā)軟件等,是現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的核心學(xué)科之一。
電氣工程聯(lián)系實(shí)際生活生產(chǎn)的方方面面,以上所提及的與電、水和“西電東輸”工程都是電氣工程下的相關(guān)應(yīng)用與生產(chǎn)。還有像工業(yè)生產(chǎn)中數(shù)控機(jī)床、數(shù)控機(jī)車、國(guó)防事業(yè)中高新技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā),交通事業(yè)中無(wú)軌電車、動(dòng)車的提速問(wèn)題,當(dāng)代網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)+等都離不開相關(guān)電氣工程的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。二十一世紀(jì)下的世界拼的不再傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn),而是新型的高技術(shù)、高智能、高信息的工業(yè)模式,需要的是技術(shù)含量極高的新型人才,來(lái)整合信息化、智能化、科技化、操作化與能源化的技術(shù),從而帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)、準(zhǔn)、快地增長(zhǎng)。電氣工程是當(dāng)今高新技術(shù)領(lǐng)域中不可或缺的學(xué)科,它在改變?nèi)祟惿a(chǎn)生活的同時(shí),也為人類創(chuàng)造更多價(jià)值與利益。豐富人類生活的同時(shí)便捷人類生活。