作為音響技術(shù)人員,必須了解的基本電學(xué)常識!
來(lái)源:華匯音響 編輯:小月亮 2020-12-25 19:24:55 加入收藏 咨詢(xún)

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在音響部門(mén)的工作中,設備與電息息相關(guān)。電是能量,我們需要對它有最基本的認識。對于音響專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō),用的絕大多數都是單相電。但是在現場(chǎng)接電的時(shí)候,通常接的卻是三相電。
Q
那么三相電與單相電有什么區別呢?
首先,我們國家三相電的標準是三相五線(xiàn)制,包括三相電的三個(gè)相線(xiàn)L1、L2、L3(也稱(chēng)為A、B、C線(xiàn))、中性線(xiàn)N線(xiàn)(也稱(chēng)為工作零線(xiàn))以及保護零線(xiàn)PE線(xiàn)(也就是我們常說(shuō)的地線(xiàn))。地線(xiàn)在供電變壓器側和中性線(xiàn)并在一起,但進(jìn)入用戶(hù)側后必須分開(kāi),否則發(fā)生混亂后就與三相四線(xiàn)制無(wú)異。
在國內,規定民用供電線(xiàn)路相線(xiàn)之間的電壓(即線(xiàn)電壓)為380V,相線(xiàn)和地線(xiàn)或中性線(xiàn)之間的電壓(即相電壓)均為220V。
進(jìn)戶(hù)線(xiàn)一般采用單相三線(xiàn)制 ,即一個(gè)相線(xiàn)和中性線(xiàn)(作零線(xiàn))、地線(xiàn),其接線(xiàn)方法有著(zhù)嚴格的標準。中國三相五線(xiàn)制標準導線(xiàn)顏色 為:L1線(xiàn)黃色,L2線(xiàn)綠色,L3線(xiàn)紅色,N線(xiàn)藍色,PE線(xiàn)黃綠相間。
下圖是小編為大家總結的不同國家的接線(xiàn)標準,以便各位同行在與國外演出團隊對接的時(shí)候清楚地明白對方需要什么:
接下來(lái)讓我們一起看一下單相電的接法:單相電一般分為單相二線(xiàn)與單相三線(xiàn)。 單相二線(xiàn)系統包括一條相線(xiàn)(L)和一條中性線(xiàn)(N);單相三線(xiàn)系統包括一條相線(xiàn)(L)、一條中性線(xiàn)(N)和一條地線(xiàn)(PE)。
Q
那么為什么在現場(chǎng)用的是三相電接法,而不是直接去用單相電的接法呢?
與三相電相比,單相電最主要的特點(diǎn)是輸出功率不為常數(功率振蕩)。 當電壓在0°和180°時(shí)其輸出功率為零,在90°和270°時(shí)輸出功率則會(huì )達到峰值。而三相電的總功率是常數,可以穩定地進(jìn)行運作。
三相變壓器的成本也比單相變壓器低,它只需要多50%的材料,即可提供原來(lái)3倍的輸出功率。因此,三相電在發(fā)電及輸電方面都有著(zhù)明顯的優(yōu)勢。
搞清楚了三相電與單相電的區別以及接線(xiàn)方法后,還有個(gè)很重要的事情就是線(xiàn)徑的選擇 。不同的線(xiàn)徑所承載的電流量是不同的,這是由導線(xiàn)的物理特性所決定的:
電流是電荷的平均定向移動(dòng),電流的大小稱(chēng)為電流強度,是指單位時(shí)間內通過(guò)導線(xiàn)某一截面積的電荷,公式為:
其中:
根據公式可以看出,線(xiàn)徑與電流強度成正比。
打個(gè)比方,線(xiàn)徑相當于路,電流相當于車(chē)的數量,路的寬窄決定了同一時(shí)間內能通過(guò)多少輛車(chē)。假設有一條很窄的路,而同時(shí)有很多輛車(chē)通過(guò),那么這條路就會(huì )十分擁堵。所以對于導線(xiàn)來(lái)說(shuō),電流強度過(guò)大會(huì )產(chǎn)生導線(xiàn)發(fā)熱情況甚至燃燒的嚴重后果。
導線(xiàn)燃燒
經(jīng)過(guò)小編多日來(lái)苦苦的搜尋,查閱了國際國內的用電標準,綜合整理出常見(jiàn)用電量所對應的銅線(xiàn)線(xiàn)徑粗細表格,供大家參考:
因此,結合以上表格與現場(chǎng)使用的經(jīng)驗,我們建議:
63A(含)以下 的總電應當按照標準線(xiàn)徑去使用;而對于超過(guò)125A(含) 的總電,由于實(shí)時(shí)的聲壓級是動(dòng)態(tài)的,并且聲壓級不會(huì )一直處于系統的峰值,那么電流也就不會(huì )一直處于最大狀態(tài)。因此理論上是可以適當降低線(xiàn)徑的標準。
LA RAK II
當選擇好了合適的線(xiàn)徑后,還要注意:
接電時(shí),一定要接地線(xiàn)。那么什么是接地呢?接地是電路內部的一個(gè)電位參考點(diǎn)。從這個(gè)參考點(diǎn),可以測量其他電位。接地也可以被認為是電流的一個(gè)共同回歸路徑(稱(chēng)為地回電路或地回路),或是與大地的一個(gè)直接有形的連接。
關(guān)于為什么一定要連接地線(xiàn)這個(gè)問(wèn)題,小編為大家總結了以下幾點(diǎn):
當導體的絕緣體損壞時(shí),導體易與外界接觸,接觸點(diǎn)會(huì )因為累積電荷而使得電位升高,容易發(fā)生電擊事件。 假設我們在現場(chǎng)有一臺外殼是金屬材料的功放,其內部的導線(xiàn)外皮損壞并接觸到了外殼,那么此時(shí)外殼就會(huì )帶電。如果沒(méi)有接地線(xiàn)的話(huà),當人觸碰到功放外殼時(shí)就會(huì )發(fā)生觸電情況;換而言之,如果有正確的接地線(xiàn),同樣情況發(fā)生時(shí)則會(huì )觸發(fā)空氣開(kāi)關(guān)跳閘,使人不會(huì )觸電。再退一步說(shuō),假設空氣開(kāi)關(guān)因為故障沒(méi)有跳閘,但由于導線(xiàn)接地電阻要遠遠低于人體的電阻,那么大部分漏電電流將會(huì )經(jīng)由PE(地)線(xiàn)排出至大地,而流經(jīng)人體的電流較小,這將大大降低了人體觸電引發(fā)的危害;
當修理電子儀器時(shí),靜電很容易會(huì )損壞電子儀器。所以在維修電子設備時(shí),一定要先將這個(gè)設備接地放電,防止靜電損壞電子設備;
為了達到測量目的,將大地當作一個(gè)固定參考電位,根據這個(gè)參考電位,可以測量出其他導線(xiàn)的電位。
通常按照安全用電的標準,各個(gè)部門(mén)都應該正確接地。但在實(shí)際使用中,有時(shí)候會(huì )出現其他部門(mén)并沒(méi)有正確接地線(xiàn),或者部門(mén)之間接了不同的地線(xiàn)的情況。那么在此時(shí),如果部門(mén)之間有導體連接的話(huà),就很容易因為對地電壓的不同從而造成對設備的損壞。
例如,在演出現場(chǎng),音響與大屏的接地是分開(kāi)的,那么它們的對地電壓就有可能不同。 在此時(shí)如果大屏需要通過(guò)音頻線(xiàn)纜送給音響部門(mén)一個(gè)音樂(lè )信號,則非常容易損壞輸入、輸出設備。為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們就需要使用音頻隔離變壓器。
音頻隔離變壓器
音頻隔離器是工作在音頻范圍的變壓器,又稱(chēng)低頻變壓器。 其工作頻率范圍一般從10~20000Hz,常用于系統間或設備間的音頻信號傳輸,可以完全隔離兩個(gè)系統間的電位差,避免由于接地問(wèn)題造成的交流聲干擾,防止過(guò)高的電位差對設備輸入級的損害。
它的功能有以下幾點(diǎn):
凈化音頻信號采用平衡信號傳輸模式,確保信號不會(huì )因線(xiàn)長(cháng)而產(chǎn)生的干擾噪聲;
類(lèi)似變壓器利用電磁感應原理進(jìn)行工作;
消除因電源異相產(chǎn)生的干擾噪聲;
消除接地電位差產(chǎn)生的干擾噪聲;
當意外或緊急情況下插拔信號線(xiàn)纜,不會(huì )產(chǎn)生電壓差的打火現象,保護后級設備的安全。
實(shí)際上,在現場(chǎng)工作中關(guān)于電的工作應該是由專(zhuān)業(yè)電工來(lái)完成的,但是我們在工作中也無(wú)法避免與電接觸。因此作為音響從業(yè)者,大家也應當了解更多的電學(xué)常識。
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