高效治理劣质电 + 零线电流隐患，不花冤枉钱不踩雷-电子发烧友网

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1、三次谐波电流的特殊性及危害：

在传统的电力系统中，具有线性阻抗变化特性的传统电气设备工作时不会对频率为50Hz呈现标准正弦波形的供电电源造成干扰影响，但随着现代电力电子技术的飞速发展，具有非线性阻抗特性的电气设备(又称为非线性负荷)应用得越来越多，这些非线性负荷工作时会造成电力系统供电频率与波形发生畸变，从中可以分解出不同频率的正弦波形，这部分被分解出来的非50HZ交流正弦波统称为谐波(harmonic)，其中频率为50Hz三倍即150Hz的谐波称为3次谐波；频率为50Hz五倍即250Hz的谐波称为5次谐波；频率为50Hz七倍即350Hz的谐波称为7次谐波。

而LED节能灯、LED显示屏、充电器、加热器、变频器、消毒器、PC终端等采用单相二极管整流方式的非线性负荷在运行时都会产生比较严重的奇次谐波电流，其中3次谐波最大，为主要谐波成分，5次、7次、11次等谐波也明显偏高，但三次谐波电流不仅不能象基波及5次、7次、11次等其他频次谐波电流那样在零线上进行矢量抵消掉绝大部分，而是以360度矢量角完全叠加到零线上，导致零线上三次谐波电流为相线上的3倍左右，因此当单相整流负载产生的三次谐波电流含量达到35%以上时，零线电流就会异常增高超出了相线电流，很多情况下零线电流异常增高到相线电流的2倍左右，也给低压配电系统造成了多方面的危害，主要的现象包括以下几方面：

1)零线过流发热：导致电缆发热老化断裂，不仅会直接烧坏用电设备，还极易诱发难以检查防控的火灾隐患；

2)配电保护异常跳闸：即使线路上的负荷还没有达到配电设计容量，也会出现零序保护跳闸，造成配电系统不稳定，影响正常供电；

3)变压器过温异响：大量零线谐波电流回流到变压器后，直接导致变压器发热升温噪声增大，加速变压器的性能衰减，缩短了变压器的寿命，严重时直接导致变压器烧毁；

4)电能明显浪费：配电系统中存在比较大的三倍频奇次谐波电流，会直接增加负载设备与供电设备的电能消耗，危及无功补偿设备的安全运行，造成比较明显电能的浪费。

2、零线电流谐波治理方法比较：

传统上解决零线上谐波电流的方法是安装并联型三相四线滤波器来吸收消减相线与零线上的谐波电流，但是无论是能精确消减的有源滤波器、还是粗略消减的无源滤波器，都仅能够解决滤波器治理接入点上游(网侧)的谐波电流问题。例如：在变压器的低压总出线端安装一台有源或无源滤波器，都仅能减小进入变压器的谐波电流，而治理接入点下游(负载侧)谐波电流无法得到有效治理消减，因此单相整流负载产生的叠加到零线上的三次谐波电流对负载侧零线排缆与负载设备的干扰危害依然存在，要全面解决整个配电系统中存在的三次谐波问题，必须在分布广泛的谐波源负载设备进线末端全部安装大批量滤波器，施工量与成本费用都将数倍增加，性价比太低，大多数用户都难以承受。

ANSNP 系列中线安防保护器并联在含谐波负载的低压配电系统中，能够对动态变化的谐波电流进行快速实时的跟踪和补偿。中线安防保护器的基本原理为:通过电流检测环节采集系统中性线上过电流信息，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，产生谐波电流指令，通过功率执行器件产生与过电流幅值相等方向相反的补偿电流，并注入中性线，从而消除中性线中过大的电流。

3、零线电流谐波治理装置的性能特点：

1) 3~25 次谐波和三相不平衡均可治理；

2) 3N 次谐波和三相不平衡引起的中性线过电流均可治理；

3) 具有过流反馈功能，可以自主设定过电流反馈值，进一步保障中性线安全；

4) 具有风扇自动调速功能，进一步降低模块能耗和运行噪音；

5) 具有人性化的人机交互界面，可通过该界面看到系统和本体的实时电能质量信息，操作简单；

6) 采用进口 IGBT，功率密度大，可靠性高；

7) 采用 DSP 高速检测和运算的数字控制系统；

8) 模块主电路采用三电平拓扑；

9) 标准模块化设计，缩短交付周期，同时提高了使用的可靠性和可维护性。

零线电流谐波治理装置的安装接线方式

本设备为强迫风冷壁挂式设备，室内壁挂安装。设备底面板为散热进风口，同时正面装配了 7.0 英寸液晶屏用于设备的近端人机交互；设备顶板为散热出风口，同时含有一次及二次线缆的接线端口；2）设备顶板包含一次接线端子（三相四线制为 A/B/C/N/N、三相三线制为 A/B/C）以及电流互感器、配件供电、紧急停机、通讯）等二次接线端子；3）模块需要接地，设备出线端子后方有接地端子。注：三相四线制设备的 A/B/C 相线与 N 线严禁接反，接反后会引起相间短路，造成设备严重损坏。