使用 Fluke 345进行基本电能质量测量

基本知识

　　当然，使用 Fluke 345 来确定被测电路是否存在严重问题时，也将进行基本的电压和电流测量。它适合在安全等级为 600 V CAT IV 的电力进线处使用。

　　电压测量与使用钳形表一样简单：将测试线连接到电压输入上，选择电压，然后读取有效值电压。电流测量也同样十分容易。选择电流，打开夹钳，夹在导线周围，然后获取读数。由于具有 2000A 电流量程和较大钳口开度，因此您可以对建筑中的大多数电路进行测量。

　　Fluke 345 也可同时测量交流和直流电压和电流，并可单独识别交流和直流的幅度，并将它们组合为交流加直流真有效值。这对于检查 UPS、电池和输出来说非常有用，可确保电路工作正常，电池处于良好状态。UPS（甚至变频电机驱动器）输出上的直流电压分量，可迅速指示出正在发展中的问题。例如，波形不对称将引起外观直流电压分量，并可指出系统输出电路中即将发生的故障。

波形视图

　　不管是在家里还是在购物中心、医院、工厂或工业综合建筑中，交流电压支持着整个世界的运转。有时，可以通过“查看”隐藏在行为背后的交流波形来获得宝贵的故障排查信息。将 Fluke 345 开关转到  挡，您就可以查看电压和电流波形。此时，选择其中的一种波形，然后使用箭头键在波形的某个点处测量电压，并测量波形上两个点之间的时间。

　　拥有了波形和谐波数据之后，您就很有可能了解电气系统以及与它相连的设备所表现出行为的真正原因。例如，如果电压波形为平顶波形，您可能会发现某些设备将发生复位或无规律地运行，这是因为它的电子式电源没有正常工作。如果电流是以断脉冲的形式而不是以正弦波的形式吸入的，则说明您可能拥有一个电子负载，并存在谐波问题

什么是谐波？它们是由什么引起的？

　　世界上某些地区所采用的电源系统可产生频率为 60 Hz（赫兹）或 50 Hz 的电压。我们将这个频率称为电源系统的基频，或一次谐波。失真是因向电源系统中引入了附加频率而产生的。这些附加频率是电源基频的倍数，也就是说，它们是电力公司所提供电源频率的 2 倍、3 倍、4 倍、5 倍等。通常，您可观察到奇次谐波，如 3 次 (180 Hz)、5 次 (300 Hz)、7 次 (420 Hz) 等，也可能是高于 7 次的其他谐波。

　　图 3 中没有谐波的波形仅存在于理想情况下。实际上不太可能存在这样的波形，更经常的情况是存在与图 4 中的失真波形相类似的波形。

　　图 4 中所显示的失真电压仍可被看作是一个正弦波，它只具有大约 4 % 的 THD。因此，电压通常不是现今问题的原因。更为可能的情况是存在较大的电流失真，而电压是相对较纯的正弦波。实际上，电流波形可能与图 5 中所示的波形类似。该波形来自一个单相负载。它的失真系数高达 76 %。如果此负载吸收很高的电流，就会成为一个问题，因为它可能会使电源系统中的中线和变压器过热。如果在具有很高电流失真时吸入很大电流，甚至可能会因系统阻抗而引起电压失真增加。

　　使用 Fluke 345，您可以查看波形，而更重要的是，您可以查看失真测量值，甚至各次谐波的大小。图 6 中的屏幕显示了各次谐波。有了这种信息，您就可以制定出解决电源系统中谐波问题的策略。

功率测量

　　功率测量（W、VA、VAR、V、A 和功率因数）是对任何系统进行分析的基础。Fluke 345 可读取单相和平衡三相电源系统中的这些参数值。这些测量可帮助确定电路的负载状况，这样您就能够判断添加更多负载或需要新的电路时是否安全。这些参数对于调查和纠正隐藏在高电能费用背后的低功率因数问题必不可少。

冲击电流

　　有时，在进行完一次电源测试之后，断路器在某个负载启动时仍会断开。这通常意味着存在一个很大的电流浪涌，称为冲击电流。发生这种情况时，请使用 Fluke 345 来测量负载启动过程中冲击电流的峰值和持续时间。有了该信息，您就可以确定是否将该负载移到另外一个电路上，或者对现有电路作出其他相应改变。

记录

　　十分常见的情况是，问题是间歇发生的。例如，一个断路器偶尔会断开，或者看上去一条导线已发生过热，但此时它的温度却并不高。要做些什么呢？使用一个可在一段时间内记录数据的工具。通过电能质量钳形表上的记录功能，可以发现在几个小时或几天内发生的问题。随后，将记录的数据下载到计算机上，并使用 Power Log 软件以图形方式查看获得的结果，对信息进行分析并生成报告。

　　电能质量钳形表，例如 Fluke 345，易于使用，便于携带，并具有在商业、工业和住宅设施内解决大多数问题所需的灵活性。使用这种工具，您可进行日常电压和电流测量，并在标准测试仪无法提供答案时，对谐波、功率、冲击电流进行分析，查看波形并记录测量值。