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              零线谐波电流阻断器消除LED显示屏的火灾隐患

              更新时间:2018-06-04 点击数:1223

              近年来,在都市繁华的大街上,又出现了一道道亮丽的风景线,那就是彩色LED屏。光彩绚丽的大屏幕为城市增添了生气。但是很少有人意识到笼罩在这层华丽面目下的危机。

                这种危机就是火灾的隐患。某大厦新安装的LED 屏,运行时间不长,就发生了火灾。技术人员十分困惑,因为设计施工都是严格按照规范实施的,况且线路上有完善的过流保护装置,在线路过流时,会自动断开电源。消防人员在分析火灾起因时,也没有强有力的证据能够说清真正的起因。

               

                实际上,人们不理解这种现象十分自然,因为这是一种全新的现象。这种现象叫做谐波电流现象。谐波电流是一种高频电流,它主要产生于现代高科技电子设备,谐波电流的一个主要危害就是诱发火灾。任何高科技电子设备工作时都会产生谐波电流,这就像任何汽车都要产生尾气一样。

                为什么高科技电子设备会产生谐波电流呢?这是因为任何电子设备都包含整流电路,而整流电路工作时,就会产生谐波电流,就像汽油发动机工作时要排放废气一样。电子设备是依靠复杂的电子线路工作的,而这些电子线路都是靠直流电来供电的。由于发电厂发出的都是交流电,因此电子设备必须将交流电进行整流,变换为直流电后才能使用。

                LED显示屏就是一台复杂的电子设备,它包含了大量的整流电路,因此产生很大的谐波电流。由于电子信息设备的大量普及是近年来的事情,人们还沉浸在享受电子技术带来的种种便捷之中,对他们带来的危害还远远没有认识。就像几年前人们充分享受汽车带来的便捷,而忽视了空气污染、道路堵塞等后果一样。实际上谐波电流的危害已经日益严重地显现出来,并对全社会用电安全造成了不可忽略的影响。

                谐波电流的奇怪特性

                由于谐波电流出现的如此迅速,大部分人对谐波电流还十分陌生。其中谐波电流的一个惊人特性就是会导致零线电流过大。

                传统电工理论认为,当三相负荷平衡时,零线上的电流为零。“零线”这个术语大概就是由此而来的吧。因此,传统上,在电气设计施工时,会减小零线的截面积。但是,当电气负荷为现代电子设备时,这个理论彻底被颠覆了。当负荷为电子设备时,“即使三相负荷平衡,零线上的电流也不为零,甚至会达到相线电流的2倍”。

                实际上,一些富有经验的工程人员已经观察到了这种现象。某新安装的LED屏,在项目验收的时候,验收人员例行要检测三相负荷的平衡情况,结果无意之中,测量了零线的电流。所看到的现象令他大感迷惑。三条相线的电流均在150A 左右,但是零线电流竟然达到了250A。

                谐波电流埋下的定时炸弹

                谐波电流颠覆了我们传统的观念。即使三相负荷平衡,零线电流也会达到相线电流的2 倍。如果电气设计施工人员忽略了这一点,使零线的截面积与相线相同,就会导致零线过热。零线过热会加速电缆的老化,严重时诱发火灾。

                从基础的物理知识,我们知道,当导体上的电流达到原来电流的 2 倍时,导体发热量是原来的4 倍!这是十分严重的火灾隐患。

                读者要记住,零线电流过大的危害远大于相线电流过大的危害。这主要有两个方面原因。

                首先,大家知道,电气线路一旦超过额定的负荷,就会严重发热,形成火灾。因此人们为了安全,在线路上安装了一些过流保护装置。当线路上的电流超过额定值时,过流保护装置自动切断线路,避免了火灾的发生。但是,电气安装规范上规定,在零线上不安装过流保护装置。因此,当零线上的电流过大时,没有任何保护装置动作,只能任凭发热,在燃烧条件具备时,就会诱发火灾。

                其次,在一些老旧的建筑物中,有些零线采用了比相线更细的导体,那么当零线上流过的电流超过相线时,就蕴藏着更大的火灾隐患。

                用 NBF 消除隐患

                消除LED 屏火灾隐患的理想设备是NBF。NBF 的中文名叫做“零线谐波电流阻断器”。这种设备从上世纪90 年代开始在欧美国家广泛应用。主要的原因是,90 年代,欧美国家开始大量普及信息设备、节电设备,这些设备造成了电网和电磁环境的严重污染,其中最严重的一个后果就是电气火灾频繁发生。人们经过深入的分析,终于发现了导致这些问题罪魁祸首,是谐波电流!NBF 就是为了消除谐波电流而诞生的设备。

                NBF 的使用方法十分简单,只要串联安装在零线上,就能够消除零线电流过大带来的火灾隐患。例如,2009 年,郑州某建材城开业后,发现配电系统的零线电流过大。经过检查,定位在两块LED显示屏。但是采用常规的方法无法判断问题所在,每块LED 屏的三相负荷都平衡得很好,均为50A左右,但是零线电流达到80A。在业主的整改要求压力下,显示屏的厂商经过多方查讯,向706 所求援,并希望派专家到现场勘查,提出解决方案。鉴于这个问题是十分典型的谐波电流问题,706 所没有派专家到现场勘查,而是直接推荐了NBF,教会LED 厂商安装,并承诺安装后故障现象必然消失。果然,安装NBF 后,故障现象立即消失,零线电流降低为20A 左右。

                一般电工都能够进行现场 NBF 的安装,安装后不需要任何调试,即可投入运行。安装NBF 后,不需要任何调试即可投入运行。

                实际上,LED 屏安装NBF 后不仅消除了零线电流过大导致的火灾隐患,而且还具有节电效果。综合测试表明,节电率在5~8%之间,具体数值取决于LED 屏配电箱与变压器之间线路的长短。线路越长,节电效果越明显。


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