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真有效值

來源:上海譽至電子科技有限公司   2012年04月27日 14:19  

許多商業(yè)和工業(yè)的裝置都為斷路器的頻繁誤跳閘所煩擾。這些跳閘看上去經(jīng)常像是隨機的、令人費解的。其實這里面是有其原因可究。造成這種現(xiàn)象的原因一般來說有兩個方面。*個可能原因是一些負載,特別是個人電腦和其它電子設備開機時所產(chǎn)生的沖擊電流。關于這種原因,將會在本指南的后面章節(jié)里具體討論。另一個可能原因是回路里的真實電流的測量值低于真實值——換而言之,是實際電流過高而引起的。

    在現(xiàn)代化裝置中這種電流測量值偏低是個高發(fā)現(xiàn)象。既然當前的數(shù)字測量儀器如此可靠,為什么又會發(fā)生這種現(xiàn)象哪?答案就是許多測量儀都不適合于測量失真(畸變)電流,而現(xiàn)在絕大多數(shù)的電流都是失真的.
什么是有效值(方均根值)?

    交流電流的有效值(RMS)等于在同一電阻性負載回路中,與其產(chǎn)生等熱量的直流電流的大小。使用交流電時,電阻產(chǎn)生的熱量與一個周波內(nèi)的平均電流的平方成正比。換而言之,產(chǎn)生的熱量和電流平方的平均值成正比,也就是說電流值和這個平方的平均值開方后的值也就是有效值成正比。(由于平方后總是正數(shù),所以不用考慮極性問題)
真有效值儀表工作時,先采集輸入電流的瞬時值平方,按時間取平均值,zui后顯示這個平均值的平方根值。如果能夠理想地實施這種測量方法,無論是怎樣的波形都能達到。當然在現(xiàn)實中理想的測量是不可能實現(xiàn)的,有兩個制約因素要考慮在內(nèi):頻率響應和峰頂因數(shù)。

    對于電力系統(tǒng),一般測量到50次諧波就足夠了,也就是說zui高頻率測量到2500赫茲。峰頂因數(shù)(峰值和有效值的比率)是個很重要的決定因素,較高的峰頂因數(shù)要求采用動態(tài)測量范圍較大的儀表,因此轉換電路的精度也就更高。峰頂因數(shù)zui小應達到3。

    值得注意的是盡管兩種儀表在測量失真波形的時候讀數(shù)不同,而它們在測量純正弦波時卻讀數(shù)一致。這個狀態(tài)就是兩種測量儀的校準狀態(tài),因而兩個測量儀都可以看作為已經(jīng)校準過了—用于正弦波。

  

很明顯,只有真有效值儀表才能給出正確的測量值,才能正確確定電纜、母線和斷路器的額定值。一個很重要的問題:怎樣才能知道儀表是否是真有效值儀表?通常可以通過產(chǎn)品說明書作出判斷,可往往是在實際需要的時候產(chǎn)品說明書并不在手邊。有一個很好的辦法:分別用已知的平均值儀表(往往是手頭*的那種)或已知的儀表和待定的測量儀同時測量象個人電腦這樣非線性負荷的電流和白熾燈回路的電流值,比較其讀數(shù)。對于白熾燈負荷,兩種測量儀的讀數(shù)應一致。而在接入個人電腦后一臺儀表的讀數(shù)比另外一臺儀表大很多(比如說20%以上)則此儀表很可能是儀表。若此時兩表讀數(shù)接近,說明兩種儀表是同一類型的。

結論

    測量對于任何帶有很多非線性負載(個人電腦、電子鎮(zhèn)流器和緊湊型熒光燈等)的裝置意義重大。平均值測量儀的測量值比真實值zui多可?。矗埃ィ瑥亩鴷е码娎|和斷路器在“不滿載”狀態(tài)下而出現(xiàn)故障和頻繁誤跳閘。
 
 
 

 

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