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音响用电十四问
发布日期:2015/7/16     作者:    已有  阅读过本文

       问一:为何音响开机时,电灯会闪一下?
       答:这是因为音响器材开机时,由于器材内部大容量电容,在关机前处于空载的放电状态,按下电源开关时,电容马上从变压器吸取电力,由于吸取的电流极大(称为充电电流),以致于电力突然下降,日光灯自然会暗一下了。
       一般的后级只要滤波电容容量总和超过20,000μF,开机时就会发生此现象。因此部份设计完善的大功率扩大机,在开机时具有“缓冲电路”,也就是说开机时会经过大型水泥电阻缓冲,让内部电容慢慢充电,一段时间后(约几秒钟)再以继电器接通,如此既可以保护保险丝不会一下子烧断,也可以避免电灯闪一下的困扰。
       问二:台电的供电真的很烂吗?
       答:当大家遇到电源不稳定时,总不管三七二十一先把责任怪到台电再说。如果了解台电的人,则一定会大力辩解,并且提出合理的解释。事实上,台电的供电一点问题也没有,电力不稳定的现象,是配送过程中受到干扰而来的。
       先从发电厂说起好了,目前台弯主要的发电厂分成两大类,其一是核能发电,另一则是火力发电厂。不论是核能发电或火力发电,他们皆采用蒸气的力量,驱动蒸气涡轮带动发电机。这是一套极为精密的发电设备,涡轮的转速关系到频率的稳定性,大型的发电机与涡轮之间,具有计算机控制的变速系统,以确保在各种负载下维持稳定的输出频率(60Hz)。再者,涡轮发电机输出的电压绝对是稳定的正弦波电压,这是基本的物理原理,换句话说,要制造出扭斜的正弦波还有问题呢!所以,从台电送出的电力绝对是稳定的60Hz正弦波电力。至于干扰及电压不稳的问题,请见下题。
       问三:为何电力传输时,总是使用高压电,这不是很危险吗?
       答:电压超过100V时,就存在着危险性,但为何台电的配送电力总在22KV以上呢?这不是很危险吗?当然危险,所以高压电塔上总是挂着醒目的招牌,警告闲人勿近,否则容易发生触电的危险。使用高压传输,最主要是为了节省配线时电缆的用铜量,同时也降低电力传送时的损耗,因此从发电厂送出的电力是以超高压的方式传送。超高压传送的最大好处,就是电压高、电流小,电子流经导体时,发热量是以电流的比例计算,而不是以电压计算,因此有效降低导体的电流量,就能降低损耗,因此虽然危险,但只要做好防范措施,就可以避免危险发生。以高压传送的另一个理由,是为了降低客户端的电压变动率。如果以1:1传送,也就是说台电送出110V的电力直接到家庭,台电每降低1V电压,客户端的电压也会随之降1V。但如果以目前普遍使用的22KV传送,当电厂送出的电压有1V的震动时,客户端几乎没有任何感觉。
       问四:为何我家的电压经常不稳定?
       答:电压不稳定的情形经常发生在各种用电户,尤其是工业区附近。当建筑物申请台电配接管线时,会依照申请表格的数字,配接适当的电力给建筑物,但这只是一个预估值,如果用电户的用电量超过当初申请的电力容量,则容易产生电压下降等电力不足的现象。这不是台电不给你充足的电力,而是用户应该提出更大的用电申请。例如,某工业园区原来申请一万千瓦的用电量,台电当然依照申请配接一万千瓦的用电供应,如果工业园区的用电量超过额定负载,电力当然会发生吃紧的现象,电压自然会不敷使用而下降了。光口头骂骂没有用,其实只要向台电提出更大的用电申请,供电不足的情形就容易解决。所以下次电力下降的时候,请不要动不动就咒骂,赶快衡量自己的用电量,看看是不是超过了用电契约上的额定供电量?如果长期处于低压状态(例如电压低于100V),也可以向台电反应,他们会派员改变用户变压器的抽头,让您的电压恢复正常。
       问五:一般家庭使用的电力供应如何?
       答:家庭用电与工业用电不同,不但供电的形式不同,用电容量也不同。一般家庭没有大型电器设备,最耗电的电力器材顶多是冷气机或电热器,这些器材使用的电压不会超过220V,因此一般家庭用电多为乙类用电,110V单相三线供应。如何判断?看看自己的电表是不是圆形的?如果是,就表示为110V单相三线供应,如果是方形电表,则是最普通的110V单相双线供应。
单相三线具有两条火线及一条水线,两条火线是互为反相的110V/60Hz,经过适当的连接,可以分别拉出两股100V或一股220V的电线,其中110V供应一般电器使用,而220V则提供冷气机及电热水器使用。使用单相三线供电方式的理由,最主要还是为了节省电力传送过程的损耗。经由适当的配线,从两条火线拉出去的两股100V电线,如果两边用电量均等,则依照相位抵销的原理,水线将不会产生任何电流,这就表示可以降低水线的线径,也可以避免无谓的电力损耗。换句话说,如果您家中维持固定的电力消耗量,在最理想的配线组合下,还有机会节省用电度数。
       问六:电力干扰哪里来?
       答:刚刚说道,台电送出的电力为完美的60Hz正弦波,但干扰从哪里来?其实,最主要的干扰源,仍然来自用电户本身。试着想想看家中有多少电器用品?当这些电器用品全部插上插头使用时,会产生多少干扰?冷气机、电风扇、日光灯等,没有一样是纯电阻负载,它们具有感抗也有容抗,只要开启就会回授干扰电力系统,将噪声寄生在电源上。开日光灯时音响会传来“啪啪”的声响,这就是日光灯的干扰。
即使自己非常洁身自爱,听音响时尽量不开其它电器使用,也不能保证用电一定干净,因为您府上电表的前端,仍然与其它用电户连接在一起,别人家里只要使用电器设备,也会对您产生干扰,程度则视情况而定。运气好者没有感觉,运气不好者叹气也没用,除非您自行申请一颗用户变压器使用。
       问七:如何避免干扰?
       答:这是大家所关切的问题,如何避免干扰?最直接有效的方法就是隔离。隔离别人对你的干扰,隔离自己家中电器彼此间的干扰。大型用电设备以及计算机最容易产生干扰,它们会产生高频噪声,也会产生电源谐波,寄生在电力系统中干扰其它电器产品。如果要获得干净的电力,使用隔离变压器或电源滤波器是一个好方法,利用变压器频宽不足的原理,滤除高频噪声,只让频率较低的60Hz电力通过,如此即可有效滤除高频噪声或频率较高的电源谐波。但隔离变压器也并非万灵丹,请见下题分晓。
       问八:电源滤波器有用吗?
       答:我比你还关切这个问题,如果家中有太多因素无法克服干扰,市售的电源滤波器有用吗?先说说电源滤波器的工作原理。简单的讲,电源滤波器所使用的材料多为电感、电容等材料,将电容与电感组装成一个“低通滤波器”,只让60Hz左右(或以下)的频率通过,即可阻挡60Hz以上的讯号(或称为噪声),进而达到滤除噪声的目的。
       电源滤波器有好几种,有的有附设稳压功能,并且具有自动调节输出电压的能力,利用变压器抽头不同的搭配组合,以侦测电路配合继电器,连接不同的抽头,即可达到实时调整输出电压的目的,大多数的计算机用稳压器皆为此工作原理。但请别忘了,继电器连接抽头的瞬间,也会产生突波,这对电源又是另一种干扰。还有,低通滤波器的特性,就是阻挡较高频率的讯号通过,如果扩大机对电力供应需求的速度大过低通滤波器的供电能力,则会形成一个瓶颈,反而造成阻碍。例如:某某电源滤波器对于滤除60Hz以上的噪声非常有效,但如果此时扩大机抽取的电流量大过滤波器的供电能力,或扩大机需要快过于60Hz以上的供电速度,电源滤波器反而成为绊脚石。
       一般而言,电源滤波器适用于用电稳定、电力消耗较小的器材,如讯源、前级等,而功率后级及超低音,则直接插在墙壁上为佳。无论如何,不要以为加装电源滤波器就有正面效果,自己试试看最重要。