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三次谐波——电气火灾的潜在危险(1)

2017-10-18 18:46分类:电工基础知识 阅读:

  三次谐波——电气火灾的潜在危险
三次谐波首要存在于低压配电网中。这些年,跟着电网中各种发作谐波的电子设备数量很多添加,如镇流器、电子节能灯、开关电源、UPS电源等,构成低压电网中谐波的成分大大添加,其间尤为杰出的是三次谐波,其对低压电网的损害首要有:设备功率损耗添加,寿数缩短,接地维护功用反常,遥控功用反常,导线过热等。对配电站,谐波还会构成电子器材误动作,电容器损坏,附加磁场、中性线过热和电缆着火。
  一、三次谐波的发作
  在抱负的电力体系中,电流和电压都是朴素的正弦波。所谓谐波,即在沟通电网中,由于很多非线性电气设备的投入作业,其电压电流波形已不是彻底的正弦波波形,而是纷歧样程度发作了畸变。依据数学中的傅里叶级数剖析,非正弦波的周期量可分化成基波重量和具有基波频率整数倍的谐波重量。例如基频为50Hz的沟通电,其二次谐波为100Hz的沟通电,三次谐波为150Hz,四次谐波为200Hz,以此类比。在上述各次谐波中,三次谐波所占成分较大且对电气线路的损害最为显着。
  发作三次谐波的设备首要有:节能灯、荧光灯、核算机、变频空调、微波炉、镇流器、焊接设备、UPS电源等。如节能荧光灯,灯管自身富含电弧,其负阻特性发作谐波电流,其间首要是三次谐波电流,富含率为12%至13%,与灯管配套的电子镇流器也发作谐波电流,如今国内高级电子镇流器三次谐波成分在10%以下,中档商品三次谐波成分在20%分配,等级低商品三次谐波成分可达60%至80%。
国内电子镇流器谐波成分表
  商品档位高级中档等级低
  谐波成分≤10%20%~30%60%~80%
  在上述非线性设备会集运用的区域,如工厂车间,核算机基地、网吧、写字楼、酒店商厦等,由于很多谐波电流的存在而影响线路和别的电器,构成电源质量显着降低。
  二、三次谐波与火灾的联络
  1.中性线过热致使火灾
  在低压三相电力体系中,各相线电压彼此有120°的相位差,依据矢量相加方法,当每相所载电流持往常,在中性线(零线)上的电流为零;当三相负荷不均衡时,只需去掉均衡值往后的电流才流过中线,通常都小于相线上电流。运用这一特征,中性线导线截面通常比相线削减一半或与相线相同,以利节省资料。可是各相线所发作的谐波电流不用定能在中性线上抵消———运用数学方法可核算出偶次谐波电流在中性线上可被彼此抵消,而各相中的奇次谐波因其相位相同,不只不能抵消,反而会彼此累加后以3倍于相线的电流通过中性线,使中性线电流大大逾越其安全电流值构成过负荷。在运用很多谐波设备的场合,如高校核算机基地、照明设备会集的大型场馆等,通过丈量,有时中性线上的电流最高可达相电流的两倍,这种情况下就有或许构成导线过热致使线路周围可燃装饰资料起火或中性线熔断,构成各相电压不平衡,烧坏线路中接入的电器设备进而致使火灾。

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