一、零線電壓過(guò)高的危害
中性線上的電壓超過(guò)基準(zhǔn)電壓是一個(gè)巨大的安全隱患。 零線上沒有過(guò)流保護(hù)裝置,因?yàn)殂Q工規(guī)范不允許在零線上安裝保護(hù)裝置。 為此,雖然中性線在電壓過(guò)高的情況下不會(huì)有保護(hù),但即使中性線發(fā)熱。 一般建筑物中,中性線的截面積不會(huì)超過(guò)地線的截面積,甚至大于地線的截面積。 因此零線電流過(guò)大危害,如果中性線上的電壓超過(guò)對(duì)地電壓,就會(huì)過(guò)熱。
我們?cè)诶锩嬉呀?jīng)聽說(shuō)過(guò),零線電壓Z將達(dá)到地線電壓的1.73倍。 根據(jù)P=I2R的公式,零線上的幀率為基礎(chǔ)幀率的1.732倍,也就是3倍! 這么大的幀率會(huì)導(dǎo)致零線的溫度非常高。 一個(gè)結(jié)果是零線會(huì)被燒斷,另一個(gè)后果是會(huì)引起火災(zāi)隱患。
二、零線電壓過(guò)高的原因是三個(gè)紋波
首先,三個(gè)紋波的主要來(lái)源是單相檢測(cè)電路。 三相檢測(cè)電壓的電壓是脈沖狀電壓。 由于脈沖很窄(不大于60°),當(dāng)?shù)谝桓鼐€上出現(xiàn)電壓時(shí),第二相和單相上的電壓為0,所以中性線上不會(huì)有抵消,而地線上出現(xiàn)的各位電壓脈沖也會(huì)出現(xiàn)在零線上。 從右圖可以看出,設(shè)定中性線上的電壓脈沖數(shù) 電極上的電壓脈沖數(shù)為3次零線電流過(guò)大危害,根據(jù)電壓有效值的估算方法,中性線上的電壓將達(dá)到集電極電壓的1.7倍,如果檢測(cè)電路的電壓占空比為60°,中性線上就會(huì)出現(xiàn)重疊現(xiàn)象,此時(shí)中性線上的部分電壓被抵消,實(shí)際中性線上的電壓會(huì)被抵消。中性線電壓將大于地線電壓的1.7倍。
這三個(gè)紋波會(huì)疊加在零線上,最終導(dǎo)致零線電壓過(guò)大。 由于單相電壓各相電壓之間的相位差為120°,所以三個(gè)紋波電壓的相位差為360°(3×120°=360°)對(duì)于交流電來(lái)說(shuō),相位差360°意味著:它們同相,因此它們?cè)谒阈g(shù)上疊加在零線上。 這就是三重波紋的特殊性。 雖然除了三倍紋波具有這樣的特性外,只要紋波是基波頻率的三倍,就應(yīng)該具有這樣的特性。 該頻率是基波頻率的三倍,稱為三重紋波。 它們?cè)诹憔€算術(shù)上是疊加的,第6次、第9次以及更高的第3次頻率很小甚至不存在,所以不予考慮。
整治措施
中性電壓混頻器
三外頻紋波接地混頻器是基于單相磁路360度反向手動(dòng)衰減原理,串聯(lián)于單相四線制的ABC單相。 當(dāng)相位角為3倍和9倍360度時(shí),15、21等三個(gè)外頻紋波電壓流入時(shí),會(huì)手動(dòng)形成反向磁路,抵消這三個(gè)外頻紋波的磁路,而50Hz基波和其他頻率紋波不受影響,如果去除地線上的3 FSB紋波電壓,則通過(guò)360度矢量疊加在中性線上的3 FSB紋波電壓也將被同步去除。
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