感谢老浦东老老相惜。
借此贴谈谈我对电源处理的看法。
一, 关于市电电源本身
电源(指民用市电交流供电电源)主要有三项技术指标。电压、频率、谐波。
1, 电压:三相,相相380V;单相,相零220V(平均值电压)(最高值根号2乘平均值)。电压指标取决于电网电压的稳定和配电变压器及供电线路压降。电网电压起伏很大用户,可以使用伺服自偶变压器或磁饱和稳压器(高耗能)。
2, 频率:50赫兹(发电机匀速3000转/分钟),频率指标取决于电网运行调度,即协调发电能力与负载的平衡。用户无法调整,除使用再生电源。
3,谐波:是个最为复杂的概念,如老浦东所言:干扰无处不在。在电网电压频率基本稳定情况下,谐波是所谓电源处理的重点所在。
狭义的谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其余高于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲,由于交流电网有效分量为工频单一频率,因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波,有 “分数谐波”、“间谐波”、“次谐波”等等说法。
谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,即电路中有谐波产生。由于半导体晶闸管的开关操作和二极管、半导体晶闸管的非线性特性,电力系统的某些设备如功率转换器会呈现比较大的背离正弦曲线波形。其他功率消耗装置,例如荧光灯的电子控制调节器产生大强度的3 次谐波( 150 赫兹)。只要哪里有谐波源那里就有谐波产生。谐波分量通过供电网络到达用户网络。例如,供电网络中一个用户工厂的机械运转可能被相邻的另一个用户设备产生的谐波所干扰。
无源并联滤波器现有的谐波滤除装置大都使用无源并联滤波器,对每一种频率的谐波需要使用一组滤波器,通常需要使用多组滤波器用以滤除不同频率的谐波。工频是单一频率,而谐波有无限多种频率,可见谐波具有无限的复杂性,因此使用并联滤波器的方法无法对付无限频率成分的谐波。
无源串联滤波器由电感与电容串联构成的LC串联滤波器,具有一个阻抗很低的串联谐振点,如果我们构造一个串联谐振点为工频频率的串联滤波器,并将其串联在线路中,就可以滤掉所有的谐波。为谐波电流提供一个低阻抗的通道,避免谐波电流污染系统,相当于先污染再治理的方式,是治标的手段。
有源滤波是由电力电子元件组成电路,使之产生一个和系统的谐波同频率、同幅度,但相位相反的谐波电流与系统中的谐波电流抵消。
无功补偿
GB/T14549—93 《电能质量公用电网谐波》。该标准对不同电压等级各次谐波允许注入值都作了具体规定,其规定公用电网谐波电压(相电压)限值。
二, 关于音响系统供电的处理
1, 个人认为家用音响一般不需进行电源处理。我所处东北电网指标都是符合GB/T 14549—93 标准的。小区箱变也有无功补偿。家用音响设备是小功耗的非线性用电负载。本身的电源电路如果是模拟电源,其变压器本身就是低通滤波器,数字电源则是一种再生电源,音响电源都有外罩和静电隔离层屏蔽机内外干扰。加上设备有电源入端串联滤波、整流后的脉动滤波(大水塘)、高次谐波滤波(高频去偶电容)、前级供电稳压、各级放大器供电的去耦合滤波。事实加不加处理,其音质没有本质改变。如果加处理器,处理器本身也是个谐波干扰源,并多少限制了最大供电能力,增加用电无功功消耗。
对于追求完美的也可以用电源处理器,安装要远离音响设备,在独立电源室放置,机柜可靠接地。
2, 几十千瓦输出的大型专业音响系统(影院、剧院)为提高电源利用率和减小对电网的干扰,可以搞独立无功补偿。
3, 科研实验室可以搞不间断电源和精密交流稳压电源柜,设备必须安装在独立配电室,机柜可靠接地,用屏蔽电缆连接用电器。目的是工作连续安全和避免人的感官难以察觉的测试误差和干扰。
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