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,零线上的电流最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。
图3 三次谐波电流导致零线过热
NBF零线谐波阻断器航天科工集团706所针对现代建筑物中的3次谐波问题开发的新型设备。将NBF串联在零线上,就能够减小系统中的3次谐波电流,如图4所示。
NBF对于3次谐波电流具有很高的阻抗,它能够阻止3次谐波电流流过零线。由于相线与零线构成一个电流回路,因此在零线上阻断了3次谐波电流时,相线上的3次谐波电流也同时得到抑制。
因此,NBF能够减小整个配电系统中的3次谐波电流,也就消除了3次谐波电流带来的各种问题。
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。
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