配电系统中经常出现零线电流过大的如下:
电脑、空调集中的建筑物中
大屏幕显示屏
大面积的广告牌
舞台灯光设备
LED亮化工程
商场购物中心
那么为什么是这些地方出现零线电流过大的问题呢?首先,不管是电脑、空调、大屏幕显示屏还是LED亮化工程,他们都输属于单相整流负载,其次这些单相整流负载的一个典型特点是会产生3次谐波,到这里读者们会想了,三次谐波和我们零线电流过大有什么关系呢。
三次谐波和零线电流过大的关系
三次谐波会在零线上叠加Z终导致零线电流过大,因为三相电流的每相电流之间的相位差是120°,因此三次谐波电流的相位相差360°(3×120°=360°)对于 交流电而言,相位相差360°意味他们是同相位的,因此,他们在零线上是算数叠加的。这就是三次谐波的特殊性。其实不仅是三次谐波有这样的特性,只要是汽基波频率3倍的谐波都应该具有这样的特性,这些频率是基波频率3倍称为3倍谐波,他们在零线上都是算数叠加的,但是6次、9次以及更高的3倍频率很小,甚至没有,因此不予考虑。
零线电流过大有哪些危害
零线上的电流超过相线电流是巨大的安全隐患。零线上没有过流保护装置,因为电工规范中不允许在零线上安装保护装置。因此,零线即使在电流过大的情况下,也不会出现保护,而是任凭零线发热。在一般建筑物中,零线的截面积不会超过相线的截面积,甚至小于相线的截面积。因此,如果零线上的电流超过相线电流,就会过热。
上面我们已经看到,零线上的电流Z大会达到相线电流的1.73倍。根据P=I2R的公式,零线上的功耗是相线功耗的1.732倍,也就是3倍!如此大功耗,会导致零线温度很高,一个结果是将零线烧断,另一个后果是造成火灾隐患。
治理方法:
既然我们知道了零线电流过大是因为三次谐波导致的,那么我们只需要治理三次谐波就可以了,三次谐波没有了,零线上的电流自然也就正常了。
我公司研发生产的SDNPC系列配电终端电能质量保护器,是一款新型彻底解决零线电流过大的产品,主要功能有滤波线路中3次谐波,同时具有无功补偿、调节三相不平衡的功能,该装置已经在消除3次谐波电流引发的零线电流异常增高、母排发热振荡、变压器过温异响等谐波危害方面得到了广泛的应用。