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安科瑞ANSNP中性線熱故障和火災(zāi)安防保護(hù)器概述

低壓配電系統(tǒng)中會使用大量的非線性負(fù)載，在實(shí)際生產(chǎn)和生活中UPS電源、變頻空調(diào)、LED屏、計(jì)算機(jī)、數(shù)字辦公設(shè)備以及通信設(shè)備等被廣泛應(yīng)用，這些設(shè)備和裝置的使用以及三相不平衡等問題的存在會導(dǎo)致中性線電流過大，容易造成中性線（零線）絕緣層老化起火從而引發(fā)火災(zāi)，存在較大的安全隱患。

三次諧波與中性線電流

中心線電流異常原因大致可分為兩類：一是三相基波電流不平衡導(dǎo)致中性線基波電流過大；二是因?yàn)榱阈蛑C波電流在中性線疊加導(dǎo)致電流過大。

非線性設(shè)備中產(chǎn)生的電流可以采用傅里葉級數(shù)分解來描述各次諧波，其中單相整流回路產(chǎn)生的電流經(jīng)過分解展開后主要諧波滿足3N次特性，即以3、9、15次等符合3N次特性的諧波為主，其中3次諧波含量較高。

3次諧波電流主要由單相非線性負(fù)載產(chǎn)生，由于3次諧波屬于零序諧波，在三相電網(wǎng)中，各相的相位差為120°，這正好是3次諧波電流的周期，每相負(fù)載內(nèi)的3次諧波電流在中性線匯集時，其中瞬時值是直接同相相加，所以中性線上的3次諧波電流大于相線上的3次諧波電流，有時候中性線電流還要大于基波電流，甚至于接近相電流的2倍。

三次諧波產(chǎn)生中性線電流波形圖

中性線電流熱故障和火災(zāi)問題

在三相四線制或五線制運(yùn)行過程中，中性線引發(fā)火災(zāi)事故主要通過三種途徑：

中性線長期過載導(dǎo)致中性線絕緣層老化，后使得絕緣層燃燒引發(fā)火災(zāi)；

中性線故障使中性線開路，導(dǎo)致三相電嚴(yán)重不平衡，燒毀電氣設(shè)備引發(fā)火災(zāi)；

中性線老化使線路局部過熱，導(dǎo)致中性線絕緣層老化，后使得絕緣層燃燒引發(fā)火災(zāi)。

安科瑞ANSNP中性線熱故障和火災(zāi)安防保護(hù)器

中線安防保護(hù)器的基本原理為：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，經(jīng)控制器快速計(jì)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(bǔ)償電流，補(bǔ)償電流注入中性線，可有效消除過大的中性線電流，同時解決諧波污染嚴(yán)重、三相不平衡、功率因數(shù)低等電能質(zhì)量問題。

ANSNP工作原理圖