什么是相線
為了使交流電有很方便的動力轉換功能, 通常工業用電采用三相正弦交流電且電流相位(反映電流的方向大小)相互相差120度。通常我們將每一根這樣的導線稱為相線(火線)。
工業三相電
電壓是380V,三根火線。三相輸電在輸電距離,輸送功率,功率因數,電壓損失和功率損失都相同的情況相下,比單相輸電經濟得多。三相電動機性能也比單相電動機性能好,結構簡單,易于維護。三相制得到廣泛應用。
零線接反自動矯正器
什么是零線
零線是變壓器二次側中性點引出的線路。與相線構成回路對用電設備進行供電,通常情況下,零線在變壓器二次側中性點處與地線重復接地,起到雙重保護作用。
火線與零線的區別
火線和零線都是帶電的線,如果二相電源接了用電器的話,那么就有電流從電線中流過。
一般的感覺火線帶了電,是因為如果人接觸(包括一些間接接觸)了火線,一部分的電流就從人的身體中經過了,就好比本來一個水管子,從中間有分了一個水龍頭了。零線不帶電是因為電源的另一端(零線)接了地,在地上接觸零線的時候,因為沒有位差,就不會形成電流。因此,就有零線不帶電的感覺。零線和火線本來都是由電源出來的,電流的正方向就是由一出,經過外部設備,從另一端進。形成一個回路。零線和火線的區別就是電源的兩個端子其中的一個接了大地。
零線電流大于相線電流原因分析
若三相負載平衡,進線主零線電流為零;當三相負載略為不平衡時,進線主零線才有較小電流的;只有當三相中的一相出現斷相時,進線主零線電流才有可能大于相線電流。由于廣告燈箱里邊的采用了單相整理、會產生大量的三次諧波、通常的電源三次諧波含有率在80%左右、而三次電流諧波由于相位角、矢量角完全相同、故不能相同抵消、只能在中性線(零線)疊加造成、從而造成零線電流大于相線電流。可加裝新恒基的零序濾波器能濾除90%以上的零線電流。三相不平衡時,中線上會承受不平衡電流,同時,若三相中存在3次諧波,會在中線上疊加,即中線電流為三相3次諧波電流之和。
原因分析如下:
1、三相正弦對稱交流電,在三相對稱負載即平衡負載時,由于電流矢量大小相等,方向即相位互差120度,其矢量和為零即其零序電流為零;
2、三相正弦對稱交流電,在三相不對稱負載即不平衡負載時,由于電流矢量大小不相等,方向即相位互差不全是120度,其矢量和不為零即其零序電流為不平衡電流,但是小于任一相電流;
3、三相正弦對稱交流電源,在三相負載中由于非線性元件如的存在,三相負載電流中存在直流分量和三次的整數倍的高次諧波時,零序電流為其算術和,即零序電流有可能大于相線電流,如三相半波整流電路,任一相電流為負載電流的1/3,此負載電流就是零序電流;
4、但是,在三相橋式整流電路中,由于在交流電的正、負半周都有電流,且在一周內正、負半周對稱,三相之間對稱,也就是說直流分量和三次的整數倍的高次諧波不存在,所以三相電流的矢量和為零,即零序電流為零;
5、在單相橋式整流電路中,由于在交流電的正、負半周都有電流,且在一周內正、負半周對稱,所以此單相電流的直流分量和三次的整數倍的高次諧波不存在;
6、如果三相負載均為單相橋式整流電路這樣的負載,盡管不平衡,其三相電流的矢量和不為零,即零序電流不為零,零線電流也不會大于相線電流。
零線電流過大的危害
我們來說一個數據:零線上的電流最大會達到相線電流的1.73倍。根據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,必然會導致零線溫度過高高,一個結果是將零線燒斷,另一個更嚴重的后果就是會引起火災。
零線電流過大的危害:
1: 使零線電纜發熱引起絕緣老化加速,擊穿絕緣造成短路,增加了火災隱患!
2: 零線電流在變壓器內部循環流動降低變壓器容量,增加變壓器損耗,使變壓器嚴重發熱,嚴重時可能燒毀變壓器。
3: 零線長時間過流會被燒斷,系統電壓由220V變成400V,設備將被燒毀。
4: 造成零點飄移,使零線對地產生電壓,對設備及人身安全造成傷害。
5: 零線電流過大,造成開關無規律頻繁跳閘。
6: 增加供電系統中設備和材料的損耗、發熱、加速絕緣老化縮短使用壽命。
如何解決零線電流過大的問題
這里所講的“零線電流過大”的情況是,當三相負荷平衡時,仍然會出現零線電流過大的現象,并且零線電流是相線電流的1.5倍以上。
這種情況經常出現在以下的場合:
·電腦集中的建筑物中
·大屏幕顯示屏
·大面積的廣告牌
·舞臺調光設備
當零線電流過大時,常見的問題包括:零線過熱、跳閘、變壓器過熱。這時必須設法解決零線電流過大的問題。簡單的增加零線的截面積(例如,在鋪設一根零線),僅能夠解決零線過熱的問題,不能消除跳閘、變壓器過熱的現象。
解決零線電流過大的方法有兩個,一個是在零線上串聯NBF零線電流阻斷器,另一個是用SPHF為負載供電。
NBF零線電流阻斷器的安裝方法如圖1所示。NBF零線阻斷器對于減小零線上的三次諧波電流效果十分顯著,可以將零線電流減小為原來的20%以下。例如,某廣告燈箱(使用電子鎮流器),每相電流90A,三相平衡,零線電流為160A,安裝NBF后,零線電流小于10A。
使用NBF雖然能夠有效減小零線上的3次諧波電流,但是會造成一些不良的影響。一個典型的現象是零線電壓偏離0V,這時,三相電壓會出現不平衡的現象。解決這個問題的方法時將接地點從變壓器移到配電柜,如圖2所示。需要注意的是,這時要將零線在變壓器端的地線斷開。
選用NBF時,要按照相線電流的最大值選擇。也就是,當只有一相負荷時,全部相線電流流過零線,也就是流過NBF。例如,相線電流最大為100A時,就要選擇額定電流為100A的NBF。
在電腦等設備集中的場合,建議使用SPHF單相諧波濾波器。SPHF的使用方法如圖3所示,使用方法類似于一個插線板。一臺SPHF濾波器可以為一組設備供電,只要總電流不要超過濾波器的額定電流值即可,例如,一臺額定電流10A的SPHF,大約可以為10臺電腦供電。
SPHF單相諧波濾波器是信息機房的理想配置設備。它不僅減小了3次諧波電流,消除了火災隱患。而且能夠對電網上的浪涌進行有效的抑制,相當于一臺浪涌保護器。信息設備使用了SPHF后,就能夠保證在雷雨天氣的安全。
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