学校宿舍断电系统工作原理
学校宿舍为了防止违章电器的使用，防止引发火灾等，而安装的断电系统让很多想使用热的快，
电饭煲，电吹风的同学很是郁闷阿！就是不明白为什么宿舍里开个五六台电脑，外加一个饮水机就
没事，可是要把这些用电器全关上，用一个400w －600w的饭锅或者是电吹风就断电，而为什么
饮水机就没事。真不明白这是怎么回事？
宿舍区 一般安装 恶性负载识别器的， 电热杯，电饭锅，电吹风等 因为是纯电阻负载， 识别
器 主要是用来检测禁止用这 些电器的。
比较流行的做法 是并联 四个 40W的镇流器，这个工作其实挺简单的，接接线，就OK了。
想用电热杯 的时候，先插镇流器，
再开那个， 就没问题了。
限电器：如何识别阻性负载？
智能用电识别器，俗称“限电器”，其原理就是判断识别用电负载是否为阻性负载并控制阻
性负载的功率，当超过功率限额时自动断电以确保安全，那么什么是阻性负载呢？
由于用电识别器安装在宿舍总电源处，它不可能对单个负载的性质进行判断，只可能识别
出整个宿舍所有用电器的综合效果。在总电源处，电路中通过的是电压为220伏、频率为50赫
兹的交流电，这些参数不会变化，可以变化的独立参数只有两个：总功率和相位。总功率由保
险丝控制，北大单个宿舍的总功率上限一般是“3千瓦”，超过此限会自动跳闸，这与用电识别器
无关（至于所谓的“500瓦”的限额，在下文中会有解释）。这样下来，用电识别器唯一能识别的
，就是总电流和总电压之间的相位差。
我们下面来看看相位差是怎么回事。
在线性电路中，负载按相位分，有三种基本特性：阻性、容性和感性。阻性负载的特点是，电
流和电压同步变化，相位差为“零度”，工作时会产生热量（焦耳热），常见的阻性负载有电炉、
电热杯、电热毯、饮水机、白炽灯等，还有电吹风中用于加热（吹热风）的部分也是阻性负载，
事实上，几乎所有依靠加热来工作的电器都是阻性电器，阻性负载的最大危险就在于发热
并有可能引发火灾，安装用电识别器最重要的目的也在于防止由于阻性电器发热酿成火灾。容性
负载的特点是，电压的变化落后于电流的变化，完美的容性负载相位差为“负90度”，是不会产生
任何热量的；感性负载的特点是，电压的变化超前于电流的变化，完美的感性负载相位差为“正90
度”，也不会产生任何热量。所谓“智能识别”，就在于由于常见的电器，如电脑、日光灯、电风扇
（基于同样工作原理的还有吹冷风的电吹风）都属于容性负载或者感性负载，电流和电压不是
同步变化，通过观察电流和电压是不是同步变化，就可以判断负载是危险的阻性负载还是安全的
常规负载，而且还可以计算出阻性部分的功率，当阻性部分的功率超过500瓦时即可自动断电。
因此，电脑、充电器等的功率是不会计入这500瓦的范围的，“限电器”并不会限制电脑的使用。
现在网络上流传着一种“并联四只日光灯的整流器”的所谓“破解”方法，事实上，这种破解方
法虽然能够逃避识别器的识别，但极易造成电路短路从而引发火灾，非常危险。其基本原理就是
移相，所谓“整流器”应为“镇流器”的讹传。镇流器是一个电感很大的感性负载，在电路中并联
了镇流器以后，即使本来是阻性负载，由于感性负载的作用，电流和电压不再是同步变化，虽然
达不到完美的“正90度”，但会处于“零度”和“正90度”中间的某个状态，识别器测量的是阻性负载的
实际功率的一部分，比实际功率要小，这样就有可能逃脱“500瓦”的限制，达到“破解”的目的。但
是必须指出的是，感性负载有“通直流、阻交流”的特性，对于家用50赫兹这种低频电路，电流几乎
是无阻碍的通过镇流器，极易造成短路，从而引发“3千瓦”保险丝的频繁跳闸，当保险丝万一失灵，
就会引起火灾。为了安全着想，请同学们千万不要使用这种“山寨”的破解方案。
（作者系北京大学物理学院07级直博生）
模拟型恶性负载识别器存在的弊端：有很多厂家或经销商在生产和经销恶性负载识别器，他们自己
都知道模拟型恶性负载识别器存在的弊端，那就是300W以内的 加热电器无法控制，更不要说控制最
易引起火灾的40W的电热毯了，300W以下加热负载有：电热毯、电热杯、卷发器等。饮水机的问题更
是无法解决，目前绝 大多数高校的学生都在使用饮水机，饮水机加热功率为500-550W，制冷功率
70-90W，而相当部分高校在安装了模拟型恶性负载识别器后，都是通过饮 水机厂家改变饮水机的
功率，可是又面临一个新问题，一壶水烧开要等待20多分钟，不仅给学生带来不便，更容易引起学
生的不满情绪，那该做如何解释？ 移相问题：如果不超过模拟型恶性负载识别器总功率值，非线性
负载是可以使用的，那么一般工科的 学生就会变为黑客来攻击模拟型恶性负载识别器，阻性负载并
联XXX（不方便说）同时介入，负载特性 改变，出现瞬间的阶越现象，即移相问题；即使同时使用多
台电脑，也无法准确判断小功率阻性负载，功率因数调整太低，即会频繁出现误动作，甚至计算机无法
使用，那么就是说一定功率阻性负载是无法识别的。其优点是 能够数字合理给定，识别精度远远高于
模拟型恶性负载识别器，能够精确到80W左右。 而且现在以有精密的恶性负载识别设备了，但学校
我想不会花这么多的代价，或者还没有完全换代，
所以就会有二号楼那边能用的电器。而在十二号这边却不能用，就是这个原因了！