作为音响技术人员,你需要了解的基本电学常识

作者:audioapp 来源:转载 2020-05-22   阅读:

作为音响技术人员,你需要了解的基本电学常识! 在音响部门的工作中,设备与电息息相关。电是能量,我们需

作为音响技术人员,你需要了解的基本电学常识!

        在音响部门的工作中,设备与电息息相关。电是能量,我们需要对它有最基本的认识。对于音响专业来说,用的绝大多数都是单相电。但是在现场接电的时候,通常接的却是三相电。

那么三相电与单相电有什么区别呢?

首先,我们国家三相电的标准是三相五线制,包括三相电的三个相线L1、L2、L3(也称为A、B、C线)、中性线N线(也称为工作零线)以及保护零线PE线(也就是我们常说的地线)。地线在供电变压器侧和中性线并在一起,但进入用户侧后必须分开,否则发生混乱后就与三相四线制无异。

在国内,规定民用供电线路相线之间的电压(即线电压)为380V,相线和地线或中性线之间的电压(即相电压)均为220V。

进户线一般采用单相三线制,即一个相线和中性线(作零线)、地线,其接线方法有着严格的标准。中国三相五线制标准导线颜色为:L1线黄色,L2线绿色,L3线红色,N线蓝色,PE线黄绿相间。

下图是小编为大家总结的不同国家的接线标准,以便各位同行在与国外演出团队对接的时候清楚地明白对方需要什么:



接下来让我们一起看一下单相电的接法:单相电一般分为单相二线与单相三线。单相二线系统包括一条相线(L)和一条中性线(N);单相三线系统包括一条相线(L)、一条中性线(N)和一条地线(PE)。

那么为什么在现场用的是三相电接法,而不是直接去用单相电的接法呢?
与三相电相比,单相电最主要的特点是输出功率不为常数(功率振荡)。当电压在0°和180°时其输出功率为零,在90°和270°时输出功率则会达到峰值。而三相电的总功率是常数,可以稳定地进行运作。

三相变压器的成本也比单相变压器低,它只需要多50%的材料,即可提供原来3倍的输出功率。因此,三相电在发电及输电方面都有着明显的优势。

搞清楚了三相电与单相电的区别以及接线方法后,还有个很重要的事情就是线径的选择。不同的线径所承载的电流量是不同的,这是由导线的物理特性所决定的:

电流是电荷的平均定向移动,电流的大小称为电流强度,是指单位时间内通过导线某一截面积的电荷,公式为:




其中:



根据公式可以看出,线径与电流强度成正比。
打个比方,线径相当于路,电流相当于车的数量,路的宽窄决定了同一时间内能通过多少辆车。假设有一条很窄的路,而同时有很多辆车通过,那么这条路就会十分拥堵。所以对于导线来说,电流强度过大会产生导线发热情况甚至燃烧的严重后果。



导线燃烧

经过小编多日来苦苦的搜寻,查阅了国际国内的用电标准,综合整理出常见用电量所对应的铜线线径粗细表格,供大家参考:



因此,结合以上表格与现场使用的经验,我们建议:

63A(含)以下的总电应当按照标准线径去使用;而对于超过125A(含)的总电,由于实时的声压级是动态的,并且声压级不会一直处于系统的峰值,那么电流也就不会一直处于最大状态。因此理论上是可以适当降低线径的标准。



LA RAK II

当选择好了合适的线径后,还要注意:

接电时,一定要接地线。那么什么是接地呢?接地是电路内部的一个电位参考点。从这个参考点,可以测量其他电位。接地也可以被认为是电流的一个共同回归路径(称为地回电路或地回路),或是与大地的一个直接有形的连接。

关于为什么一定要连接地线这个问题,小编为大家总结了以下几点:

当导体的绝缘体损坏时,导体易与外界接触,接触点会因为累积电荷而使得电位升高,容易发生电击事件。假设我们在现场有一台外壳是金属材料的功放,其内部的导线外皮损坏并接触到了外壳,那么此时外壳就会带电。如果没有接地线的话,当人触碰到功放外壳时就会发生触电情况;换而言之,如果有正确的接地线,同样情况发生时则会触发空气开关跳闸,使人不会触电。再退一步说,假设空气开关因为故障没有跳闸,但由于导线接地电阻要远远低于人体的电阻,那么大部分漏电电流将会经由PE(地)线排出至大地,而流经人体的电流较小,这将大大降低了人体触电引发的危害;

当修理电子仪器时,静电很容易会损坏电子仪器。所以在维修电子设备时,一定要先将这个设备接地放电,防止静电损坏电子设备;

为了达到测量目的,将大地当作一个固定参考电位,根据这个参考电位,可以测量出其他导线的电位。
通常按照安全用电的标准,各个部门都应该正确接地。但在实际使用中,有时候会出现其他部门并没有正确接地线,或者部门之间接了不同的地线的情况。那么在此时,如果部门之间有导体连接的话,就很容易因为对地电压的不同从而造成对设备的损坏。

例如,在演出现场,音响与大屏的接地是分开的,那么它们的对地电压就有可能不同。在此时如果大屏需要通过音频线缆送给音响部门一个音乐信号,则非常容易损坏输入、输出设备。为了解决这个问题,我们就需要使用音频隔离变压器。




音频隔离变压器

音频隔离器是工作在音频范围的变压器,又称低频变压器。其工作频率范围一般从10~20000Hz,常用于系统间或设备间的音频信号传输,可以完全隔离两个系统间的电位差,避免由于接地问题造成的交流声干扰,防止过高的电位差对设备输入级的损害。

它的功能有以下几点:
净化音频信号采用平衡信号传输模式,确保信号不会因线长而产生的干扰噪声;
类似变压器利用电磁感应原理进行工作;
消除因电源异相产生的干扰噪声;
消除接地电位差产生的干扰噪声;
当意外或紧急情况下插拔信号线缆,不会产生电压差的打火现象,保护后级设备的安全。

实际上,在现场工作中关于电的工作应该是由专业电工来完成的,但是我们在工作中也无法避免与电接触。因此作为音响从业者,大家也应当了解更多的电学常识。

而事实上我们需要学习的电学常识远不止这些,不过由于篇幅所限,本文只与大家分享了部分比较重要的电学常识,希望对大家有所帮助,谢谢!
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