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零線諧波電流阻斷器消除LED顯示屏的火災(zāi)隱患
時(shí)間:2021-03-20瀏覽次數(shù):727次
近年來,在都市繁華的大街上,又出現(xiàn)了一道道亮麗的風(fēng)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(shí)到籠罩在這層華麗面目下的危機(jī)。
這種危機(jī)就是火災(zāi)的隱患。某大廈新安裝的LED 屏,運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng),就發(fā)生了火災(zāi)。技術(shù)人員十分困惑,因?yàn)樵O(shè)計(jì)施工都是嚴(yán)格按照規(guī)范實(shí)施的,況且線路上有完善的過流保護(hù)裝置,在線路過流時(shí),會(huì)自動(dòng)斷開電源。消防人員在分析火災(zāi)起因時(shí),也沒有強(qiáng)有力的證據(jù)能夠說清真正的起因。
實(shí)際上,人們不理解這種現(xiàn)象十分自然,因?yàn)檫@是一種全新的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫做諧波電流現(xiàn)象。諧波電流是一種高頻電流,它主要產(chǎn)生于現(xiàn)代高科技電子設(shè)備,諧波電流的一個(gè)主要危害就是誘發(fā)火災(zāi)。任何高科技電子設(shè)備工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生諧波電流,這就像任何汽車都要產(chǎn)生尾氣一樣。
為什么高科技電子設(shè)備會(huì)產(chǎn)生諧波電流呢?這是因?yàn)槿魏坞娮釉O(shè)備都包含整流電路,而整流電路工作時(shí),就會(huì)產(chǎn)生諧波電流,就像汽油發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)要排放廢氣一樣。電子設(shè)備是依靠復(fù)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(fā)電廠發(fā)出的都是交流電,因此電子設(shè)備必須將交流電進(jìn)行整流,變換為直流電后才能使用。
LED顯示屏就是一臺(tái)復(fù)雜的電子設(shè)備,它包含了大量的整流電路,因此產(chǎn)生很大的諧波電流。由于電子信息設(shè)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(shù)帶來的種種便捷之中,對(duì)他們帶來的危害還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有認(rèn)識(shí)。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(shí)際上諧波電流的危害已經(jīng)日益嚴(yán)重地顯現(xiàn)出來,并對(duì)全社會(huì)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(xiàn)的如此迅速,大部分人對(duì)諧波電流還十分陌生。其中諧波電流的一個(gè)驚人特性就是會(huì)導(dǎo)致零線電流過大。
傳統(tǒng)電工理論認(rèn)為,當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí),零線上的電流為零?!傲憔€”這個(gè)術(shù)語大概就是由此而來的吧。因此,傳統(tǒng)上,在電氣設(shè)計(jì)施工時(shí),會(huì)減小零線的截面積。但是,當(dāng)電氣負(fù)荷為現(xiàn)代電子設(shè)備時(shí),這個(gè)理論徹底被顛覆了。當(dāng)負(fù)荷為電子設(shè)備時(shí),“即使三相負(fù)荷平衡,零線上的電流也不為零,甚至?xí)_(dá)到相線電流的2倍”。
實(shí)際上,一些富有經(jīng)驗(yàn)的工程人員已經(jīng)觀察到了這種現(xiàn)象。某新安裝的LED屏,在項(xiàng)目驗(yàn)收的時(shí)候,驗(yàn)收人員例行要檢測(cè)三相負(fù)荷的平衡情況,結(jié)果無意之中,測(cè)量了零線的電流。所看到的現(xiàn)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(dá)到了250A。
諧波電流埋下的定時(shí)炸彈
諧波電流顛覆了我們傳統(tǒng)的觀念。即使三相負(fù)荷平衡,零線電流也會(huì)達(dá)到相線電流的2 倍。如果電氣設(shè)計(jì)施工人員忽略了這一點(diǎn),使零線的截面積與相線相同,就會(huì)導(dǎo)致零線過熱。零線過熱會(huì)加速電纜的老化,嚴(yán)重時(shí)誘發(fā)火災(zāi)。
從基礎(chǔ)的物理知識(shí),我們知道,當(dāng)導(dǎo)體上的電流達(dá)到原來電流的 2 倍時(shí),導(dǎo)體發(fā)熱量是原來的4 倍!這是十分嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。
讀者要記住,零線電流過大的危害遠(yuǎn)大于相線電流過大的危害。這主要有兩個(gè)方面原因。
首先,大家知道,電氣線路一旦超過額定的負(fù)荷,就會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱,形成火災(zāi)。因此人們?yōu)榱税踩诰€路上安裝了一些過流保護(hù)裝置。當(dāng)線路上的電流超過額定值時(shí),過流保護(hù)裝置自動(dòng)切斷線路,避免了火災(zāi)的發(fā)生。但是,電氣安裝規(guī)范上規(guī)定,在零線上不安裝過流保護(hù)裝置。因此,當(dāng)零線上的電流過大時(shí),沒有任何保護(hù)裝置動(dòng)作,只能任憑發(fā)熱,在燃燒條件具備時(shí),就會(huì)誘發(fā)火災(zāi)。
其次,在一些老舊的建筑物中,有些零線采用了比相線更細(xì)的導(dǎo)體,那么當(dāng)零線上流過的電流超過相線時(shí),就蘊(yùn)藏著更大的火災(zāi)隱患。
用 NBF 消除隱患
消除LED 屏火災(zāi)隱患的理想設(shè)備是NBF。NBF 的中文名叫做“零線諧波電流阻斷器”。這種設(shè)備從上世紀(jì)90 年代開始在歐美國(guó)家廣泛應(yīng)用。主要的原因是,90 年代,歐美國(guó)家開始大量普及信息設(shè)備、節(jié)電設(shè)備,這些設(shè)備造成了電網(wǎng)和電磁環(huán)境的嚴(yán)重污染,其中最嚴(yán)重的一個(gè)后果就是電氣火災(zāi)頻繁發(fā)生。人們經(jīng)過深入的分析,終于發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致這些問題罪魁禍?zhǔn)?,是諧波電流!NBF 就是為了消除諧波電流而誕生的設(shè)備。
NBF 的使用方法十分簡(jiǎn)單,只要串聯(lián)安裝在零線上,就能夠消除零線電流過大帶來的火災(zāi)隱患。例如,2009 年,鄭州某建材城開業(yè)后,發(fā)現(xiàn)配電系統(tǒng)的零線電流過大。經(jīng)過檢查,定位在兩塊LED顯示屏。但是采用常規(guī)的方法無法判斷問題所在,每塊LED 屏的三相負(fù)荷都平衡得很好,均為50A左右,但是零線電流達(dá)到80A。在業(yè)主的整改要求壓力下,顯示屏的廠商經(jīng)過多方查訊,向706 所求援,并希望派專家到現(xiàn)場(chǎng)勘查,提出解決方案。鑒于這個(gè)問題是十分典型的諧波電流問題,706 所沒有派專家到現(xiàn)場(chǎng)勘查,而是直接推薦了NBF,教會(huì)LED 廠商安裝,并承諾安裝后故障現(xiàn)象必然消失。果然,安裝NBF 后,故障現(xiàn)象立即消失,零線電流降低為20A 左右。
一般電工都能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng) NBF 的安裝,安裝后不需要任何調(diào)試,即可投入運(yùn)行。安裝NBF 后,不需要任何調(diào)試即可投入運(yùn)行。
實(shí)際上,LED 屏安裝NBF 后不僅消除了零線電流過大導(dǎo)致的火災(zāi)隱患,而且還具有節(jié)電效果。綜合測(cè)試表明,節(jié)電率在5~8%之間,具體數(shù)值取決于LED 屏配電箱與變壓器之間線路的長(zhǎng)短。線路越長(zhǎng),節(jié)電效果越明顯。