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第十七节 怎样解决信息设备的谐波电流问题

已有102848次阅读2012-06-13标签:信息设备谐波治理

   以计算机为代表的办公自动化设备是一类最普遍的谐波源负载。计算机不仅成为每个办公室工作人员的必需装备,而且已经成为重要的家庭娱乐设备。实际上,计算机、电视机、节能灯这三种电气负荷是建筑物内的主要谐波源。

  图1是常见信息设备的电流波形。

典型信息设备的电流波形

  图1 典型信息设备的电流波形

  信息设备工作时产生的谐波电流以三次谐波电流为主。三次谐波电流最大危害是在零线上是算术叠加的,使零线电流过大,导致零线过热,酿成火灾隐患。图2是零线过热的情况。

开关柜中零线电流过大导致过热的情况

  图2 开关柜中零线电流过大导致过热的情况

  三相电的每相电压相差120°,如果负载是电阻性的负载,电流也相差120°。这时,如果每相的电流幅度相同,按照矢量叠加的原理计算零线上的电流,可知结果为0,如图3(a)所示。

  但是,信息设备产生3次谐波电流,当基波电流相差120°时,3相线上的3次谐波电流相差360°(3X120°=360°)。360°就意味着同相位,它们在零线上算术相加,如图3(b)所示。

相线电流在零线上的叠加

  图3 相线电流在零线上的叠加

  每相的信息设备的电流在零线上叠加的结果从图4也可以看出。由于信息设备的输入电流是脉冲状的,因此他们在零线上叠加的结果是算术叠加,导致零线电流过大,最大可以达到相线电流的1.7倍。

电脑负载导致零线电流过大

  图4 电脑负载导致零线电流过大

  由于一般配电系统中,零线的截面积并不比相线大,因此,当相线的电流达到额定负荷时,零线上的电流必然会过流。由于零线上通常没有保险装置,不能象相线那样在过流的清况下自动断开。因此,零线上发生过流必然会导致零线过热,这就构成了巨大的火灾隐患。

  解决信息设备导致零线过热的问题的方法是用SPHF单相谐波滤波器为信息设备供电。用SPHF单相谐波滤波器为电脑等信息设备供电,就能够减小3次谐波电流,于是就消除了零线电流过大的隐患,如图3所示。使用时,一台滤波器可以为一组设备供电,只要总电流不要超过滤波器的额定电流值即可。

单相谐波滤波器的效果

  图5 单相谐波滤波器的效果

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