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電能質(zhì)量
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杜絕三次諧波的產(chǎn)生，根治零線電流過大

返回列表來源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2018-03-07分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂1

我們都知道隨著電子科技技術(shù)的發(fā)展，非線性負(fù)載的大量使用，使得我們干凈的電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生了工頻50Hz正整倍數(shù)的電流波形，我們稱之為諧波。而其中以三次諧波Z為特殊。

一、三次諧波的特殊性
首先三次諧波主要的來源是單項(xiàng)整流電路，單相整流電流的電流是脈沖狀電的電流，由于脈沖很窄（不小于60°），因此當(dāng)?shù)谝幌嗑€上出現(xiàn)電流時(shí)，第二相和第三相上的電流為0，因此在零線上不會(huì)發(fā)生抵消，相線上出現(xiàn)的每個(gè)電流脈沖也會(huì)出現(xiàn)在零線上，由下圖可知，中線上的電流脈沖數(shù)是相線上的電流脈沖數(shù)的3倍，根據(jù)電流有效值的計(jì)算方法，中線上的電流會(huì)達(dá)到相線的1.7倍，如果整流電路的電流的脈寬是60°，就會(huì)在中線上發(fā)生重疊的現(xiàn)象，這時(shí)中線上的一部分電流發(fā)生抵消，實(shí)際的零線電流會(huì)小于相線電流的1.7倍。
三次諧波會(huì)在零線上疊加Z終導(dǎo)致零線電流過大，因?yàn)槿嚯娏鞯拿肯嚯娏髦g的相位差是120°，因此三次諧波電流的相位相差360°（3×120°=360°）對(duì)于交流電而言，相位相差360°意味他們是同相位的，因此，他們?cè)诹憔€上是算數(shù)疊加的。這就是三次諧波的特殊性。其實(shí)不僅是三次諧波有這樣的特性，只要是汽基波頻率3倍的諧波都應(yīng)該具有這樣的特性，這些頻率是基波頻率3倍稱為3倍諧波，他們?cè)诹憔€上都是算數(shù)疊加的，但是6次、9次以及更高的3倍頻率很小，甚至沒有，因此不予考慮。

二、零線電流過大的危害
零線上的電流超過相線電流是巨大的安全隱患。零線上沒有過流保護(hù)裝置，因?yàn)殡姽ひ?guī)范中不允許在零線上安裝保護(hù)裝置。因此，零線即使在電流過大的情況下，也不會(huì)出現(xiàn)保護(hù)，而是任憑零線發(fā)熱。在一般建筑物中，零線的截面積不會(huì)超過相線的截面積，甚至小于相線的截面積。因此，如果零線上的電流超過相線電流，就會(huì)過熱。
上面我們已經(jīng)看到，零線上的電流Z大會(huì)達(dá)到相線電流的1.73倍。根據(jù)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，會(huì)導(dǎo)致零線溫度很高，一個(gè)結(jié)果是將零線燒斷，另一個(gè)后果是造成火災(zāi)隱患。

零線電流過大的危害web

三、治理方法
1、有源濾波器
當(dāng)對(duì)電壓畸變率有較高的要求時(shí)使用。需要注意的是，有源濾波器僅對(duì)其安裝位置的上游有作用，對(duì)于下游沒有任何效果。因此要注意安裝的位置。不能安裝在變壓器的下端，這樣僅能夠降低變壓器的溫度，對(duì)于降低零線溫度沒有任何作用。

2、三次諧波濾波器
如果對(duì)于電壓畸變率沒有嚴(yán)格的要求，僅是為了消除3次諧波電流的種種不良影響，使用三次諧波零線濾波器是性價(jià)比Z高的方法。只要在變壓器的次級(jí)安裝一臺(tái)LB3NBF，就能夠保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)免受三次諧波電流的危害。但是3NBF作用僅在于消除３次諧波電流的影響，對(duì)于改善整個(gè)系統(tǒng)的電能質(zhì)量效果很小。

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