测量工具:雷竞技appFluke 43B电能质量分析仪
接线员:学区电工
功能使用:KVA测量，电流波形
问题描述
这个病例涉及一位在郊区一个大型学区工作的电工。一个冬天的早晨，电工接到当地一所学校的电话。来电者说，为三间便携式教室供电的变压器发出“咯咯”的声音，好像里面有什么东西松动了(见图1)。
负载测量显示变压器负荷很大，但没有过载。这些设备包括电灯、电热设备和几台电脑。由于冬季天气寒冷，大部分负荷是电热。
因为电工快到午饭时间了，而且学校的午餐时间错开了，所以有两间教室空着。第三间教室坐满了人，老师正在用头顶上的幻灯片做演讲。
电工回到变压器旁检查电流波形。当他正在测量时，叽叽喳喳的声音突然停止了。电工冲回教室问老师:“你刚才关掉了什么?”老师指着两个插在同一个插座上的投影仪。
测量
电工将他的电流钳和Fluke 43B连接到一根分裂延长线的导体之一上。雷竞技app然后，他展示了一个头顶投影仪绘制的电流波形。波形显示投影仪进行半波整流(见图2)。图3为谐波谱。
对学校使用的其他投影仪的测试表明，所有旧的设备都产生了同样的效果，但新设备却没有。
理论与分析
一些老式的电器设备使用半波整流器来降低功耗。早期带有“高低”开关的吹风机就是一个例子。在低速时，串联二极管允许电路只在电压周期的一半上吸取电流。在高速时，开关短路二极管-允许电流在整个周期内流动。这些设备对交流配电系统造成严重破坏，因为它们在半波配置中产生直流电流。直流电流将使变压器中的磁通量不平衡，并在电流周期的一半将变压器磁芯推入饱和状态。进入饱和和退出饱和的过程将从变压器铁心产生奇怪的噪声。学校的变压器负载过重，对直流电流的容忍度降低。使问题更加复杂的是，两台投影仪连接到同一个分支电路，从而使直流电流增加了一倍。
解决方案
电工考虑把两个投影仪按相反的相位连接起来，这样直流电流就会相互抵消。但是，这可能会让老师们感到困惑。真正的解决办法是只使用没有半波整流电路的新型架空投影仪。