测量工具： Fluke 43B 电能质量分析仪

操作者：学区的电工

所使用的功能： KVA 测量，电流波形

问题描述

　　这个问题一直困扰着一个偏远的大学区的电工。在一个冬天的早晨，这个电工接到了一个学校打来的电话。打电话者说，给三个移动教室供电的变压器发出了“震动”的噪声，好象是里边的什么东西松了（参见图１）。

对负载的测量表明，变压器的负载很重，但并没有过载。负载包括照明灯、电热器，以及一些计算机。由于冬天很冷，大部分的负载是电热器。

　　由于电工在将近中午时到的那里，并且学校的午饭安排是错开的，所以这时候，有两个教室是没有人的。第三个教室被占用着，教师正在利用高射幻灯片给同学上课。

　　电工回到了变压器那儿去检查电流波形。当他正在测量时，震动的噪声突然停止了。电工马上跑到被占用的教室，向教师问道：“您刚才关掉了什么？”教师指了指两个高射投影机，这两个投影机是插在同一个电源插座上的。

测量方法

　　电工将Fluke 43B连接到一个有导体裸露的裂开的延长线上。于是，他看到了被一个投影机吸收的电流波形。波形显示，电流被一个投影机半波整流了（参见图２）。图３显示的是谐波频谱。

　　对学校使用的其他投影机的测试表明，比较旧的投影机产生了同样的现象，而新的投影机却不会出现这种现象。

推理和分析

　　一些老的电气设备使用半波整流器来降低功耗。早期的具有“高/低”切换开关的吹风机就是一个例子。在低速时，一个串联二级管使得电流只吸收半个电压周期的电流。在高速时，开关将二级管短路――使电流在整个周期内都能通过。由于这些设备在电压的半个周期上产生了直流电流，所以对交流配电系统造成了严重破坏。直流电流使得变压器内的磁通量变得不平衡，并使得变压器芯在半个电流周期内达到饱和状态。饱和状态的进入和退出将导致变压器芯产生异常的噪声。学校的变压器本来负载就重，这将降低了它对直流电流的容差。两个投影机连接到了同一个分支电路，使得直流电流的总量加倍了。

解决方案

　　经过深思熟虑，电工将两台投影机按相反的相序进行连接，这样，直流电流将互相抵消。但是，这将使老师觉得很迷惑不解。真正的解决方法是只使用那些没有半波整流器的新式高射投影机。