中性線障礙引發(fā)電氣火災的探討-中線電流諧波過大

時間：2022-04-15作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：362

中性線障礙引發(fā)電氣火災的探討-中線過流

【研究背景】

我國的低壓配電系統(tǒng)中大多采用三相四線制，中性線在這種配電方式中的作用非常重要，但是由于我國在這方面的規(guī)范不夠全面，中性線常常受到人們的忽視。中性線過載的研究，對預防電氣火災具有重大的意義。

中性線導致電氣火災有兩種途徑。**種，中性線過載導致中性線過熱，絕緣層燃燒引發(fā)火災。*二種，中性線故障導致中性線開路。一旦中性線開路，這時不平衡電流沒有中性線導通，中性點將發(fā)生位移。負荷小的相電壓將升高，而負荷大的相電壓將降低，造成嚴重的三相不平衡，燒毀電氣設備引發(fā)火災。其中導致中性線電流過載的較主要原因就是三相電的不平衡和大量的諧波電流在中性線上疊加。

02【電流過載原理】

在額定電壓下，電氣設備、電氣線路的實際運行電流**過了額定電流的現(xiàn)象稱之為過電流，對具體設備或線路而言，習慣上把10倍以下額定電流的過流稱之為過載，把10倍額定電流以上的過流稱為短路。電流過載就是指導線中通過的電流**過導線安全流量。因為電流在通過導線都會發(fā)熱，而導線都有允許的較高溫度（YJY電纜的較高耐溫為65℃；BVR電纜的長期使用溫度為攝氏70度，短時熱沖擊溫度120度，塑料熔化溫度155度左右）。當導線達到這個溫度時表明線路中電流值的熱量恰好等于導線傳散出去的熱量，此時線路中的電流值也就是該導線的安全載流量。

03【線路過載危險性】

如果電流在導線上產(chǎn)生的熱量等于導線散出的熱量，導線會達到相對的熱平衡,導線溫度就不會升高。在這種情況下，導線一般可以使用30年以上，所以對各種電纜的絕緣材料都規(guī)定了允許工作溫度。而在通過的電流大于安全載流量時,就會發(fā)生線路過載，溫度也會**其較高允許的工作溫度。在過載量不大或過載時間較短時,并不會直接引發(fā)火災，線路仍可運行,但絕緣層會加速老化。這是一種慢性病有潛在的危險，可能到某個時候就會成為隱患。絕緣層長時間處在高溫的情況下,它的**物成分會慢慢碳化,碳化那部分會變成半導體，導致其絕緣能力降低，這有可能發(fā)生線路對地或相間短路,也可能漏電,繼續(xù)加大負載,產(chǎn)生更多的熱量,這樣惡性循環(huán),較終會引起火災,引燃線路附近的可燃物起火,造成難以挽回的損失。

04【安全技術(shù)措施】

在大型場景的用電情況中，三相負荷一般是平衡的，而單相電用戶的使用情況很復雜。因此，只要考慮單相電用戶的情況，把配變低壓側(cè)的單相負荷進行統(tǒng)一的規(guī)劃，均勻地分配到低壓線路的三相線上，就能實現(xiàn)三相電流平衡。值得注意的是，調(diào)整三相電流平衡絕不僅僅是簡單地按數(shù)量把使用單相負荷用戶平均分配到三條相線上;而是要把其中用電量大小、用電負荷類似的用戶均衡地分配到三條相線上，才能使場景中的電網(wǎng)在安全狀態(tài)下運行。

此外，用電場景可安裝中性線安防保護器，通過電流檢測環(huán)節(jié)采集系統(tǒng)中性線上各次諧波電流，控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，生成諧波電流指令，通過功率執(zhí)行器件輸出與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，并將補償電流注入中性線，實現(xiàn)平衡三相負荷的目的。

05【現(xiàn)場案例】


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