插座支回路电力质量测量

2015-11-02 11:10:48   来源:互联网   

关键字: 插座支回路电力质量测量

  支回路级存在许大量电力质量问题。原因很简单:端的部分”,缺点无从掩盖。我们假设您被要求去处理这个问题。与有关人员交流后,您大致地了解所需处理问题的症状(设备锁定无法开机、间歇性地复位或者瘫痪等 等)、发生时间以及过去历史。好, 现在是努力收集证据的时候了:进行测量。

  我们主要关注于插座级检修,以确定 可用相线-中性线(L-N)电压是否足够稳定,是否能够满足负荷需求。 

  测量

  1.波形

  波形能为我们提供快速的快照信息。理想波形应该是正弦波形。在该情况下(见图1),电压波形顶部是平的,这是装安装有了如计算机和其它办公设备等非线性负荷的建筑物的典型电压波形(见图2)。借助其它测量手段,我们能知道削顶是否过度。

插座支回路电力质量测量

图 1. 插座处的平顶电压

 

插座支回路电力质量测量

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图 2 平顶电压

  2.峰值电压 

  峰值对于电子负荷极为关键,因为,电子设备电源会将其内部电容器充电至线性电压峰值水平。若峰值过低,会导致电容器不能完全充电,并影响电源克服线电压瞬时下降的能力。波形为正弦波时,对于115V的有效电压为,其峰值电压应为1.414 x 115V = 162.6V。

  3.      有效电压

  标称线电压即被测的有效(均方根)值,它与有效发热值相类对应。设备是根据有效值,而非峰值进行等级划分,因为它们的主要限制在于散热。

  有效电压可能会过高或过低,但通常,低压会导致问题。平顶(低峰值)低有效电压与敏感型负荷密不可分。电压下降是回路负荷和源阻抗的函数,实际上暗示了导线的长度和直径(厚度)。NEC (210-19.8, FPNNo. 4)推荐,自支回路断路器到最远插座的电压降极限值为3%,包括馈送器和支回路的总电压降不得大于5%。

  4.      记录(短期) 

  上述测量的限制即它是静态的。许多负荷,当启动时,需要更大电流 (通常指冲击电流等)。这种短期高电流流经导体时,会产生额外电压降,从而导致短期低电压(下跌)。 这种电压跌落通常是因为负荷从同一支回路,或者从同一配电板吸入冲击电流所造成。

  在向负荷供电期间,采用Fluke 87数字万用表的MIN MAX功能, 可以测出大于等于100 ms (频率 为60 Hz时,约为6个周期)的电压突降。若想知道是否存在电压 突降,有什么方法呢?利用福禄克电力质量分析仪的突降和突升趋势跟踪功能,可以持续地捕捉电压突降现象。只需4分钟至1小时, 就足以告诉你是否发生了电压突降和突升现象。 

  5.      记录(长期)

  福禄克VR101S电压事件记录器加电后,能记录更长时间内的电压突降、突升、停电、暂态和频率偏移等现象。该装置可以在现场、无需看管地、成天成周地工作,不间断地捕捉间歇性事件(最多可存储4000个事件)。现在,您应该明白为什么要求用户保持检修记录是如此的重要了吧:设备故障和电压事件的相互关系是电力质量问题的铁定证 据。 

  6.      中性线至地的电压

  假设您简单地测量一下插座的 L-N电压,并发现读数偏低。您无法区分该读数偏低是因为馈送器电压过低(在

  还是因为支回路过载。您可能试图测量一下配电板电压,但通常很难区分出为您所测插座供电的配电板,况且有时候,接近配电板也很不方便。

  

  N-G电压为提供了一个更为方便的回路负荷测量手段。当电流流经回路时,在火线和中性线中会产生一定大小的电压降。若火线和中性线的规格和长度相同,则在它们之上的电压降相等。源电压减去两个导体上的总电压降以后,只剩下更低电压供负荷使用。负荷越大,电流越大,N-G电压也就越大。

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图 3. 中性线至地的电压因共用中性线而增加。
 

  平顶电压

  平顶波形是带有计算机负荷的商用建筑内的典型电压波形。是什么导致平顶呢?

  公共设施供应交流电压,然而,电子设备工作于直流电压。由电源完成交流至直流的变换。电源具有二极管桥电路,能将交流电流转变成平滑的直流电流,并接下来,给电容器充电。若负荷从电容吸取电荷,则重新对电容充电。然而,由于只有在波形出现峰值时,供电电压才大于电容自身电压,故,只有峰值电压才能对电容进行重充电过程。

  在供电电压每个半周期峰值时,电容从脉冲中吸取电流。实际上,回路中的全部电子负荷都在发生这一切。既然,我们己经明白了负荷对源的需求,就让我们看看源能提供些什么吧。若源极为“强劲”,意味自它的能力没有限制,可以满足全部所需电流,那么,就不会有诸如削顶等事情(或电压突降,或者任何的电压畸变)。如下想一想:若您拥有全世界所有的钱,您将不会因帐单的到来而犯愁。但在实际生活中,所能提供的资源是有限的。

  N-G电压可以反映L-N电压:若L-N电压低,则表示N-G电压较高(见图4)。

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图 4. 中性线至地的电压随军负荷电流增加而增加。
 

  该限制通常可以用一个称之为源阻抗 的概念来描述,它是从测量点(或者负荷所在点)向后直到源的总阻抗。源阻抗有两个主要的贡献者。一个是布线;导体越长,直径越小(精度越高),则阻抗越大。另一个因素为变压器(或源设备)内阻。内阻是某一给定规格/定额的变压器仅能提供如此 大电流的简便的表示方法。

[1] [2]

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编辑:什么鱼
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