配電系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)零線電流過大的如下:
電腦、空調(diào)集中的建筑物中
大屏幕顯示屏
大面積的廣告牌
舞臺(tái)燈光設(shè)備
LED亮化工程
商場購物中心
那么為什么是這些地方出現(xiàn)零線電流過大的問題呢?首先,不管是電腦、空調(diào)、大屏幕顯示屏還是LED亮化工程,他們都輸屬于單相整流負(fù)載,其次這些單相整流負(fù)載的一個(gè)典型特點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生3次諧波,到這里讀者們會(huì)想了,三次諧波和我們零線電流過大有什么關(guān)系呢。
三次諧波和零線電流過大的關(guān)系
三次諧波會(huì)在零線上疊加Z終導(dǎo)致零線電流過大,因?yàn)槿嚯娏鞯拿肯嚯娏髦g的相位差是120°,因此三次諧波電流的相位相差360°(3×120°=360°)對于 交流電而言,相位相差360°意味他們是同相位的,因此,他們在零線上是算數(shù)疊加的。這就是三次諧波的特殊性。其實(shí)不僅是三次諧波有這樣的特性,只要是汽基波頻率3倍的諧波都應(yīng)該具有這樣的特性,這些頻率是基波頻率3倍稱為3倍諧波,他們在零線上都是算數(shù)疊加的,但是6次、9次以及更高的3倍頻率很小,甚至沒有,因此不予考慮。
零線電流過大有哪些危害
零線上的電流超過相線電流是巨大的安全隱患。零線上沒有過流保護(hù)裝置,因?yàn)殡姽ひ?guī)范中不允許在零線上安裝保護(hù)裝置。因此,零線即使在電流過大的情況下,也不會(huì)出現(xiàn)保護(hù),而是任憑零線發(fā)熱。在一般建筑物中,零線的截面積不會(huì)超過相線的截面積,甚至小于相線的截面積。因此,如果零線上的電流超過相線電流,就會(huì)過熱。
上面我們已經(jīng)看到,零線上的電流Z大會(huì)達(dá)到相線電流的1.73倍。根據(jù)P=I2R的公式,零線上的功耗是相線功耗的1.732倍,也就是3倍!如此大功耗,會(huì)導(dǎo)致零線溫度很高,一個(gè)結(jié)果是將零線燒斷,另一個(gè)后果是造成火災(zāi)隱患。
治理方法:
既然我們知道了零線電流過大是因?yàn)槿沃C波導(dǎo)致的,那么我們只需要治理三次諧波就可以了,三次諧波沒有了,零線上的電流自然也就正常了。
我公司研發(fā)生產(chǎn)的SDNPC系列配電終端電能質(zhì)量保護(hù)器,是一款新型徹底解決零線電流過大的產(chǎn)品,主要功能有濾波線路中3次諧波,同時(shí)具有無功補(bǔ)償、調(diào)節(jié)三相不平衡的功能,該裝置已經(jīng)在消除3次諧波電流引發(fā)的零線電流異常增高、母排發(fā)熱振蕩、變壓器過溫異響等諧波危害方面得到了廣泛的應(yīng)用。