許多商業和工業的裝置都為斷路器的頻繁誤跳閘所煩擾。這些跳閘看上去經常像是隨機的、lingrenfeijiede。qishizhelimianshiyouqiyuanyinkejiu。zaochengzhezhongxianxiangdeyuanyinyibanlaishuoyoulianggefangmian。diyigekenengyuanyinshiyixiefuzai，tebieshigerendiannaoheqitadianzishebeikaijishisuochanshengdechongjidianliu。guanyuzhezhongyuanyin
，jianghuizaibenzhinandehoumianzhangjielijutitaolun。lingyigekenengyuanyinshihuilulidezhenshidianliudeceliangzhidiyuzhenshizhi――換而言之
，是實際電流過高而引起的。

在zai現xian代dai化hua裝zhuang置zhi中zhong這zhe種zhong電dian流liu測ce量liang值zhi偏pian低di是shi個ge高gao發fa現xian象xiang。既ji然ran當dang前qian的de數shu字zi測ce量liang儀yi器qi如ru此ci精jing確que可ke靠kao，為wei什shen麼me又you會hui發fa生sheng這zhe種zhong現xian象xiang哪na？答da案an就jiu是shi許xu多duo測ce量liang儀yi都dou不bu適shi合he於yu測ce量liang失shi真zhen（畸變）電流，而現在絕大多數的電流都是失真的。

 

電流失真是由於非線性負荷的諧波電流造成的
，特別是個人電腦、配有電子鎮流器的熒光燈和變頻驅動裝置等電子設備為代表。諧波的產生機理及其對電氣係統的的影響將在指南的3.1節進行具體闡述。圖3suoshiweigerendiannaojieruhoudedianxingdianliuboxingtu。henmingxianzhebushiyigechunzhengxianbo
，suoyiyibanshiyongyuzhengxianbodecelianggongjuhejisuanfangfadoubushiyong。zheyiweizhe，zaiduidianlixitongjinxingguzhangjianxiuhuozhexingnengceshifenxishi，youbiyaocaiyongnenggouchulifeizhengxiandianliuhedianyadezhengquecelianggongju。

                                                  

圖1 一個電流兩種讀數，你相信哪個
？圖中的回路為一個有畸變電流的非線性負載供電。真有效值卡鉗式電流表（左）上的讀數是正確的，而平均值卡鉗式電流表的讀數（右）比正確值要低32%。

 

圖1所suo示shi為wei同tong一yi回hui路lu上shang的de兩liang種zhong卡ka鉗qian式shi電dian流liu表biao的de讀du數shu差cha別bie。兩liang個ge測ce量liang儀yi都dou運yun行xing正zheng常chang
，且qie按an照zhao生sheng產chan廠chang家jia的de要yao求qiu進jin行xing了le校xiao準zhun，主zhu要yao的de差cha別bie就jiu在zai於yu測ce量liang方fang法fa的de不bu同tong。

 

左zuo邊bian的de電dian流liu表biao是shi真zhen有you效xiao值zhi測ce量liang儀yi，右you邊bian的de是shi按an有you效xiao值zhi校xiao準zhun的de平ping均jun值zhi測ce量liang儀yi。在zai很hen好hao的de理li解jie它ta們men差cha異yi所suo在zai之zhi前qian必bi須xu首shou先xian了le解jie有you效xiao值zhi的de確que切qie含han義yi。

 

交流電流的有效值（RMS）dengyuzaitongyidianzuxingfuzaihuiluzhong，yuqichanshengdengreliangdezhiliudianliudedaxiao。shiyongjiaoliudianshi，dianzuchanshengdereliangyuyigezhouboneidepingjundianliudepingfangchengzhengbi。huaneryanzhi
，chanshengderelianghedianliupingfangdepingjunzhichengzhengbi，yejiushishuodianliuzhihezhegepingfangdepingjunzhikaifanghoudezhiyejiushiyouxiaozhichengzhengbi。（由於平方後總是正數，所以不用考慮極性問題）

 

對於如圖2所示的純正弦波
，有效值是峰值的0.707倍（或者說峰值是有效值的根號2， 即1.414倍）。換句話說，有效值為1安培的純正弦波電流的峰值電流為1.414安培。如果波形值僅僅被簡單的平均（對半個負波形取反），平均值就是峰值的0.636倍，或是有效值的0.9倍。圖2所示為這兩個重要的比例關係。

 

波頂因數=峰值/有效值=1.414           波形因數=有效值/平均值=1.111

                             

 

                                                                                     圖2 純正弦波

在測量一個純正弦波（僅限於純正弦波）時，簡單的測出平均值（0.636倍峰值），再乘以波形因數1.111（即0.707倍峰值）所得到的數值是完全正確的，這個數值也被稱為有效值。這種方法被廣泛用於所有的模擬測量儀（此時平均值是靠線圈運動的慣性和阻尼作用來實現的）和所有舊式

、儀表和大多數電流表數字萬用表上。這種技術被稱為“平均讀數，按有效值校準”的測量方法。

 

問題是這種測量方法隻適用於純正弦波
，而在現實的電氣裝置中根本不存在純正弦波。圖3所示的波形圖是一個接入個人電腦後所產生的典型電流波形圖。方均根值仍然是1安培，但是峰值要明顯高於純正弦波時的峰值

，為2.6安培。同時平均值則小得多
，為0.55安培。

                            

 

Peak value  峰值

Crest or Peak factor   峰頂因數

Form factor         波形因數

True RMS value     真有效值

Averaging RMS measurement   平均有效值測量

Mean value                  平均值

 

如果這個波形用“平均讀數
，按有效值校準”的測量儀進行測量
，它的讀數為0.61安培，比真有效值（1安培）少了將近40%。表1給出了兩種不同測量儀對不同波形的測量值的幾個示例。

 

真zhen有you效xiao值zhi儀yi表biao工gong作zuo時shi，先xian采cai集ji輸shu入ru電dian流liu的de瞬shun時shi值zhi平ping方fang
，按an時shi間jian取qu平ping均jun值zhi
，最zui後hou顯xian示shi這zhe個ge平ping均jun值zhi的de平ping方fang根gen值zhi。如ru果guo能neng夠gou理li想xiang地di實shi施shi這zhe種zhong測ce量liang方fang法fa，無wu論lun是shi怎zen樣yang的de波bo形xing都dou能neng達da到dao絕jue對dui精jing確que。當dang然ran在zai現xian實shi中zhong理li想xiang的de測ce量liang是shi不bu可ke能neng實shi現xian的de
，有you兩liang個ge製zhi約yue因yin素su要yao考kao慮lv在zai內nei：頻率響應和峰頂因數。

 

對於電力係統
，一般測量到50次諧波就足夠了
，也就是說最高頻率測量到2500赫茲。峰頂因數（峰值和有效值的比率）是個很重要的決定因素，較高的峰頂因數要求采用動態測量範圍較大的儀表，因此轉換電路的精度也就更高。峰頂因數最小應達到3。

 

值(zhi)得(de)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi)盡(jin)管(guan)兩(liang)種(zhong)儀(yi)表(biao)在(zai)測(ce)量(liang)失(shi)真(zhen)波(bo)形(xing)的(de)時(shi)候(hou)讀(du)數(shu)不(bu)同(tong)，而(er)它(ta)們(men)在(zai)測(ce)量(liang)純(chun)正(zheng)弦(xian)波(bo)時(shi)卻(que)讀(du)數(shu)一(yi)致(zhi)。這(zhe)個(ge)狀(zhuang)態(tai)就(jiu)是(shi)兩(liang)種(zhong)測(ce)量(liang)儀(yi)的(de)校(xiao)準(zhun)狀(zhuang)態(tai)，因(yin)而(er)兩(liang)個(ge)測(ce)量(liang)儀(yi)都(dou)可(ke)以(yi)看(kan)作(zuo)為(wei)已(yi)經(jing)校(xiao)準(zhun)過(guo)了(le)―僅限用於正弦波。

 

真有效值儀表已經用了３０多年了，過去它僅用於專業領域、並bing且qie價jia格ge昂ang貴gui。現xian代dai電dian子zi學xue的de發fa展zhan促cu進jin了le真zhen有you效xiao值zhi測ce量liang儀yi的de發fa展zhan，現xian在zai許xu多duo手shou持chi式shi萬wan用yong表biao都dou具ju有you這zhe種zhong功gong能neng。遺yi憾han的de是shi，這zhe個ge功gong能neng也ye隻zhi是shi很hen少shao生sheng產chan商shang一yi般ban地di認ren知zhi。然ran而er就jiu是shi這zhe樣yang其qi價jia格ge之zhi低di仍reng足zu以yi使shi真zhen有you效xiao值zhi儀yi表biao在zai公gong用yong場chang合he種zhong普pu及ji應ying用yong。

表１ 平均值測量儀和真有效值測量儀的讀數差別

 

 

絕大多數電路元器件的極限容量值是由保證元器件不過熱而可以散發的熱量所決定的。

 

例如，電纜的容量是由特定的安裝條件（決定散熱的快慢）hezuidadegongzuowendusuojuedingde。yinweihanyouxiebodedianliuyouzhebiputongpingjunceliangzhiyaogaodeyouxiaozhi
，dianlandeshijiyunxingdianliuzhiwangwangbeidigu，yinerdaozhidianlandegongzuowendubiyuqidewenduyaogao
，jieguoshidianlandejueyuanxiajiang、過早損壞甚至引發火災。

 

muxiandechicunqujueyumuxianyinduiliuherefushesuosanfadereliangsulvyudianzusunhaofaresulv。shangshusulvxiangdengshidewendujiushimuxiandezhengchanggongzuowendu。tongchangjiangmuxiandezhengchanggongzuowendushejidizugoudiyishijueyuanhezhichicailiaobuguozaolaohua。jiudianlaneryan

，zhenyouxiaozhideceliangwuchajianghuidaozhiguogaodegongzuowendu。ermuxianyibanlaishuotijidouhenda
，tadejifuxiaoyingbiyibandexiaoguigedaoxianyaomingxiandeduo，congerdaozhiwendujinyibutigao。

 

其qi他ta的de一yi些xie電dian力li元yuan器qi件jian
，如ru熔rong斷duan器qi和he斷duan路lu器qi的de熱re元yuan件jian，它ta們men的de額e定ding電dian流liu值zhi是shi根gen據ju有you效xiao值zhi來lai製zhi定ding的de，因yin為wei它ta們men的de特te性xing和he散san熱re緊jin密mi相xiang關guan。這zhe就jiu是shi誤wu跳tiao閘zha的de根gen本ben原yuan因yin所suo在zai。真zhen實shi電dian流liu大da於yu所suo預yu期qi電dian流liu，導dao致zhi斷duan路lu器qi一yi直zhi工gong作zuo在zai過guo電dian流liu狀zhuang態tai，長chang期qi工gong作zuo可ke能neng會hui引yin起qi跳tiao閘zha。處chu於yu過guo電dian流liu狀zhuang態tai斷duan路lu器qi對dui溫wen度du非fei常chang敏min感gan出chu的de問wen題ti，難nan以yi預yu測ce。任ren何he由you誤wu跳tiao閘zha引yin起qi的de斷duan電dian所suo造zao成cheng的de事shi故gu損sun失shi都dou可ke能neng是shi巨ju大da的de，例li如ru，電dian腦nao係xi統tong數shu據ju丟diu失shi和he生sheng產chan控kong製zhi係xi統tong癱tan瘓huan等deng等deng。在zai指zhi南nan的de第di２章將對這些問題具體討論。

 

很明顯，隻有真有效值儀表才能給出正確的測量值，才能正確確定電纜、母線和斷路器的額定值。一個很重要的問題：zenyangcainengzhidaoyibiaoshifoushizhenyouxiaozhiyibiao？tongchangkeyitongguochanpinshuomingshuzuochupanduan
，kewangwangshizaishijixuyaodeshihouchanpinshuomingshubingbuzaishoubian。youyigehenhaodebanfa：分別用已知的平均值儀表（往往是手頭最便宜的那種）或(huo)真(zhen)有(you)效(xiao)值(zhi)儀(yi)表(biao)和(he)待(dai)定(ding)的(de)測(ce)量(liang)儀(yi)同(tong)時(shi)測(ce)量(liang)象(xiang)個(ge)人(ren)電(dian)腦(nao)這(zhe)樣(yang)非(fei)線(xian)性(xing)負(fu)荷(he)的(de)電(dian)流(liu)和(he)白(bai)熾(chi)燈(deng)回(hui)路(lu)的(de)電(dian)流(liu)值(zhi)
，比(bi)較(jiao)其(qi)讀(du)數(shu)。對(dui)於(yu)白(bai)熾(chi)燈(deng)負(fu)荷(he)
，兩(liang)種(zhong)測(ce)量(liang)儀(yi)的(de)讀(du)數(shu)應(ying)一(yi)致(zhi)。而(er)在(zai)接(jie)入(ru)個(ge)人(ren)電(dian)腦(nao)後(hou)一(yi)台(tai)儀(yi)表(biao)的(de)讀(du)數(shu)比(bi)另(ling)外(wai)一(yi)台(tai)儀(yi)表(biao)大(da)很(hen)多(duo)（比如說２０％以上）則此儀表很可能是真有效值儀表。若此時兩表讀數接近，說明兩種儀表是同一類型的。

真有效值測量對於任何帶有很多非線性負載（個人電腦
、電子鎮流器和緊湊型熒光燈等）的裝置意義重大。平均值測量儀的測量值比真實值最大可小４０％，從而會導致電纜和斷路器在“不滿載”狀態下而出現故障和頻繁誤跳閘。

                

 

經過以上分析，對於非線性負載造成的各種非正弦波形比較精準的測量方法是使用帶有真有效值測量TRMS功能的電流傳感器。北京柏艾斯科技有限公司根據市場需求開發了全係列的真有效值電流變送器，量程可以從50A 到 10，000A,可以涵蓋幾乎所有的工業用電場合對精確測電流的領域。