LED照明零线电流消除器

     零线谐波电流滤波器

    从源头控制谐波电流--减小零线谐波电流--防止电气火灾

    信息化和节能降耗是现代社会的主旋律，以电脑为代表的信息设备极大提高了社会效率，以节能灯、变频技术为代表的节电技术大大提高了电能的利用率，随着信息技术的普及，电脑等信息设备已经成为楼宇中*主要的电气负荷之一，而随着国家加强对能耗的控制，白炽灯将在近期内全部淘汰，取而代之的是高效节能灯，然而，信息设备和各种节能设备的普及带来的一个严重后果就是谐波污染问题。

    其中3次谐波的危害尤其严重，3次谐波导致的主要后果包括：变压器过热、配电系统不稳定（频繁跳闸）、零线电流过大、对电子设备形成电磁干扰、污染电磁环境（导致人体亚健康状态）、增加能耗、导致零线过热等，在3次谐波导致的各种危害当中，零线过热的问题*为严重，零线过热往往是现代建筑物中的火灾隐患，十几年前，欧美国家面临的状况与我国目前类似，零线过热导致的火灾十分常见。GOC零线谐波电流滤波器就是为了解决这种问题而研制的产品，GOC为解决3次谐波电流提供了*经济、有效的方法。

3次谐波及其治理相关的知识

1、电脑、节能灯等用电负荷与传统的负荷有什么不同？

它们从电网吸取的电流波形不同。传统的电气负荷从电网吸取的电流是正弦波，而电脑、节能灯等负荷从电网吸取的电流是脉冲状的电流，如图1所示。这种不从电网吸取正弦波电流的负荷称为非线性负荷。实际上，不仅电脑、节能灯从电网吸取的电流是脉冲状，任何包含整流电路的设备都吸取脉冲状的电流，现代建筑物中，这种负荷占了90%以上，这种脉冲状的电流波形中包含了丰富的高次谐波成分，其中*主要的是3次谐波成分。

2、当建筑物中的负荷以非线性负荷为主时，配电系统上主要有哪些故障现象？

主要有三种异常现象：

①、零线电流很大，甚至超过相线电流，传统观念认为，当三相负荷平衡时，零线上的电流很小，而当建筑物中的负荷以非线性负荷为主时，即使三相负荷平衡，零线上的电流也很大，

 ②、 变压器很热，尽管负荷还没有达到变压器铭牌上标称的容量，变压器的温度也很高。

 ③、跳闸，即使线路上的负荷还没有达到配电盘的设计容量，也会频繁跳闸。

3、为什么三相负荷平衡的状态下零线上仍然会有电流，零线电流的幅度有多大？

当负荷以电脑、节能灯等为主时，就会有这种现象。通过图2容易理解这种现象。图2所示的是A、B、C三条相线，零线N的电流波形关系。正弦波是传统负荷的电流波形，脉冲波形是非线性负荷的电流波形。从图中可以看出，对于正弦波电流，任何时刻，三相电流在零线上的数值叠加结果为0。如果是脉冲电流，在任何时刻，三条相线的电流在零线上并不会相互叠加而产生任何抵消的效果。从图中可以看出，零线上的电流脉冲数是相线上的电流脉冲数的3倍。根据电流有效值的计算方法，零线上的电流的有效值是相线电流有效值的1.73倍

4、零线上较大的电流有什么危害？

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*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。

5、3次谐波电流为什么对变压器的危害很大？

因为3次谐波电流会在变压器中形成环流，产生很大的热量，导致变压器的温度过高，损坏变压器的绝缘，建筑物中的配电变压器是Δ/Y结构，也就是初级是Δ结构，次级是Y结构。这种结构的特点是，负载的3次谐波电流流入变压器的次级绕组后，通过铁心耦合到初级Δ形绕组。3次谐波电流会在Δ绕组中环流，而不会传到上游，三次谐波在Δ绕组中形成环流，对于电网公司而言，这是一个好事情，因为谐波电流没有流入公共电网。但是，对于电力用户并不是好事情，这使变压器的温度大大升高，严重降低了变压器的容量，缩短了变压器的寿命。

6、非线性负载较多时，为什么容易跳闸？

这是因为非线性负载从电网吸取脉冲状电流的结果，由于负载需要的功率是一定的，也就是，电流的有效值是一定的，当电流的持续时间较短时，如果要具有相同的有效值，就必须具有更大的峰值，实际测量表明，对于同样功率的负荷，如果是非线性负荷，电流的峰值会达到线性负荷的峰值电流的5以上倍，对于一些检测电流峰值动作的过流保护装置，就会出现误动作。

7、怎样解决3次谐波电流带来的这些危害？

有两个思路，一个是加大配电系统的承受力，另一个是消除谐波电流。

**个思路的具体措施包括：

 ①、加大变压器的容量，使变压器在谐波电流存在的条件下，也不会过热，K因子变压器就是这种变压器，专门用在非线性负荷的条件下。

 ②、增加零线的截面积，由于零线电流可以达到相线电流1.73倍，因此只要将零线的截面增大一倍，就可以防止零线过热。

③、增加过流保护装置的容量，使其在脉冲电流的条件下不会动作，显然，这些方法都是针对表面现象的，没有解决谐波电流的本质问题。

第二个思路是使用谐波滤波器消除谐波电流，传统的无源滤波器不适合单相整流电路类的非线性负荷，这是因为，传统的无源滤波器产生过大的容性无功，而非线性负荷不需要这些容性无功，这会导致无功过补，这是电网所不允许的。

有两种滤波器可以解决这个问题，一种是有源滤波器，另一种是零线谐波滤波器。

8、怎样用有源滤波器解决3次谐波造成的各种危害？

要了解这个问题，首先需要了解有源滤波器的特性，有源滤波器检测线路上的谐波电流，然后发出正好抵消谐波电流的补偿电流，因此，有源滤波器仅能保证其安装位置的上游谐波电流很小，对于下游的线路没有任何效果，了解了有源滤波器的这个特点，就可以知道怎样用有源滤波器解决3次谐波造成的危害了，也就是，有源滤波器要安装在出现故障的部位的下游，例如，要解决某个配电箱跳闸的问题，就要安装在这个配电箱的下游线路上，要解决某段零线过热的问题，就要安装在这段零线的下游线路上，在实际中，常见到在变压器的下端安装一台有源滤波器。这样安装有源滤波器，仅能解决变压器过热的问题，当然，如果安装在主保护器的下端，也能解决主保护器的跳闸问题，通过以上分析可知，要解决3次谐波电流造成的所有危害，必须在所有的分配电盘处安装有源滤波器，这样会导致成本较高。

怎样解决3次谐波电流带来的各种问题的？

零线谐波滤波器系列是我公司开发的新型设备，在解决现代建筑物中存在的3次谐波问题具有极高的实用价值，将零线电流消除器串联在零线或相线上，就能够减小系统中的3次谐波电流，由于零线上的三次谐波电流减小，因此零线过热的问题自然得到解决，由于相线上的3次谐波电流很小，反馈到变压器的初级的3次谐波电流也很小，因此变压器发热的问题就得到了解决，由于相线电流中没有了3次谐波，电流虽然还是脉冲状的，但是脉冲的脉宽增加，峰值降低，这就解决了过流保护器误动作的问题。

9、安装后能否起到节电的作用？

可以，是少数的确实具有节电效果的电能质量控制设备之一，节电与电能质量控制是两个容易混淆的概念，实际上，大部分电能质量控制设备几乎没有节电的效能，一些销售电能质量控制设备的公司，为了促进销售，把节电的效能强加于一些电能质量控制设备。这种宣传起到了很大的误导作用。

首先，大家需要建立的概念是，只有被浪费掉的电能才能够被节省。因此，要识别一种设备是否能够节电，主要看是否有浪费电能的情况，这种设备是否能够消除这种浪费情况，3次谐波电流导致的电能浪费就是变压器、零线、相线的发热，这些热量都来自电能。如果减小了这些发热，就节省了电能。由于能够消除这些现象，因此具有节电的功效。具体节电多少，取决于系统的具体情况。安装之前，变压器发热、电缆发热的情况越严重、电缆越长，安装后节电的效果越显著，一般节电的程度在2-8%。

10、零线电流滤波器产品特点

      有效滤除整条零线上谐波电流

     减小谐波电流带来的电气火灾隐患

     可以滤除零线上90%的谐波电流

     可以减小相线电流

    具有节能的效果

    可靠性高，永久寿命，结构简单，安装方便，运行稳定

    减小电磁干扰

11、主要应用场合

      可以用在各种现代化建筑物中，消除非线性负荷带来的各种危害。所谓非线性负荷就是基于单相整流电路的电子设备，例如：电脑为代表的信息设备、通信设备、自动控制设备、医疗仪器、UPS、节能灯、LED显示屏等。包含大量非线性负荷的建筑物包括：

      写字楼、办公楼：大量的办公自动化设备，电脑、打印机、复印机、UPS电源、节能灯、广告牌；；

      科研楼：大量的信息设备、UPS电源、科学仪器、节能灯；

      通信机房：大量的信息处理设备、服务器、UPS电源、通信设备；

      交通指挥中心：大量的信息处理设备、服务器、UPS电源、通信设备

       商场：节能灯、广告牌、大尺寸LED屏；

       医院：医疗设备、UPS电源、节能灯；

      金融机构：大量的办公自动化设备，信息通信设备、服务器、打印机、复印机、UPS电源、节能灯

      酒店：节能灯、电脑、广告牌

企业名片