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零線諧波電流阻斷器消除LED顯示屏的火災隱患

更新時間:2018-06-04 點擊數:1250

近年來,在都市繁華的大街上,又出現了一道道亮麗的風景線,那就是彩色LED屏。光彩絢麗的大屏幕為城市增添了生氣。但是很少有人意識到籠罩在這層華麗面目下的危機。

  這種危機就是火災的隱患。某大廈新安裝的LED 屏,運行時間不長,就發生了火災。技術人員十分困惑,因為設計施工都是嚴格按照規范實施的,況且線路上有完善的過流保護裝置,在線路過流時,會自動斷開電源。消防人員在分析火災起因時,也沒有強有力的證據能夠說清真正的起因。

 

  實際上,人們不理解這種現象十分自然,因為這是一種全新的現象。這種現象叫做諧波電流現象。諧波電流是一種高頻電流,它主要產生于現代高科技電子設備,諧波電流的一個主要危害就是誘發火災。任何高科技電子設備工作時都會產生諧波電流,這就像任何汽車都要產生尾氣一樣。

  為什么高科技電子設備會產生諧波電流呢?這是因為任何電子設備都包含整流電路,而整流電路工作時,就會產生諧波電流,就像汽油發動機工作時要排放廢氣一樣。電子設備是依靠復雜的電子線路工作的,而這些電子線路都是靠直流電來供電的。由于發電廠發出的都是交流電,因此電子設備必須將交流電進行整流,變換為直流電后才能使用。

  LED顯示屏就是一臺復雜的電子設備,它包含了大量的整流電路,因此產生很大的諧波電流。由于電子信息設備的大量普及是近年來的事情,人們還沉浸在享受電子技術帶來的種種便捷之中,對他們帶來的危害還遠遠沒有認識。就像幾年前人們充分享受汽車帶來的便捷,而忽視了空氣污染、道路堵塞等后果一樣。實際上諧波電流的危害已經日益嚴重地顯現出來,并對全社會用電安全造成了不可忽略的影響。

  諧波電流的奇怪特性

  由于諧波電流出現的如此迅速,大部分人對諧波電流還十分陌生。其中諧波電流的一個驚人特性就是會導致零線電流過大。

  傳統電工理論認為,當三相負荷平衡時,零線上的電流為零?!傲憔€”這個術語大概就是由此而來的吧。因此,傳統上,在電氣設計施工時,會減小零線的截面積。但是,當電氣負荷為現代電子設備時,這個理論徹底被顛覆了。當負荷為電子設備時,“即使三相負荷平衡,零線上的電流也不為零,甚至會達到相線電流的2倍”。

  實際上,一些富有經驗的工程人員已經觀察到了這種現象。某新安裝的LED屏,在項目驗收的時候,驗收人員例行要檢測三相負荷的平衡情況,結果無意之中,測量了零線的電流。所看到的現象令他大感迷惑。三條相線的電流均在150A 左右,但是零線電流竟然達到了250A。

  諧波電流埋下的定時炸彈

  諧波電流顛覆了我們傳統的觀念。即使三相負荷平衡,零線電流也會達到相線電流的2 倍。如果電氣設計施工人員忽略了這一點,使零線的截面積與相線相同,就會導致零線過熱。零線過熱會加速電纜的老化,嚴重時誘發火災。

  從基礎的物理知識,我們知道,當導體上的電流達到原來電流的 2 倍時,導體發熱量是原來的4 倍!這是十分嚴重的火災隱患。

  讀者要記住,零線電流過大的危害遠大于相線電流過大的危害。這主要有兩個方面原因。

  首先,大家知道,電氣線路一旦超過額定的負荷,就會嚴重發熱,形成火災。因此人們為了安全,在線路上安裝了一些過流保護裝置。當線路上的電流超過額定值時,過流保護裝置自動切斷線路,避免了火災的發生。但是,電氣安裝規范上規定,在零線上不安裝過流保護裝置。因此,當零線上的電流過大時,沒有任何保護裝置動作,只能任憑發熱,在燃燒條件具備時,就會誘發火災。

  其次,在一些老舊的建筑物中,有些零線采用了比相線更細的導體,那么當零線上流過的電流超過相線時,就蘊藏著更大的火災隱患。

  用 NBF 消除隱患

  消除LED 屏火災隱患的理想設備是NBF。NBF 的中文名叫做“零線諧波電流阻斷器”。這種設備從上世紀90 年代開始在歐美國家廣泛應用。主要的原因是,90 年代,歐美國家開始大量普及信息設備、節電設備,這些設備造成了電網和電磁環境的嚴重污染,其中最嚴重的一個后果就是電氣火災頻繁發生。人們經過深入的分析,終于發現了導致這些問題罪魁禍首,是諧波電流!NBF 就是為了消除諧波電流而誕生的設備。

  NBF 的使用方法十分簡單,只要串聯安裝在零線上,就能夠消除零線電流過大帶來的火災隱患。例如,2009 年,鄭州某建材城開業后,發現配電系統的零線電流過大。經過檢查,定位在兩塊LED顯示屏。但是采用常規的方法無法判斷問題所在,每塊LED 屏的三相負荷都平衡得很好,均為50A左右,但是零線電流達到80A。在業主的整改要求壓力下,顯示屏的廠商經過多方查訊,向706 所求援,并希望派專家到現場勘查,提出解決方案。鑒于這個問題是十分典型的諧波電流問題,706 所沒有派專家到現場勘查,而是直接推薦了NBF,教會LED 廠商安裝,并承諾安裝后故障現象必然消失。果然,安裝NBF 后,故障現象立即消失,零線電流降低為20A 左右。

  一般電工都能夠進行現場 NBF 的安裝,安裝后不需要任何調試,即可投入運行。安裝NBF 后,不需要任何調試即可投入運行。

  實際上,LED 屏安裝NBF 后不僅消除了零線電流過大導致的火災隱患,而且還具有節電效果。綜合測試表明,節電率在5~8%之間,具體數值取決于LED 屏配電箱與變壓器之間線路的長短。線路越長,節電效果越明顯。



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