1、概述

    社會(huì )經(jīng)濟和科技的發(fā)展推動(dòng)著(zhù)通信技術(shù)、計算機技術(shù)、光電技術(shù)等的不斷進(jìn)步，在實(shí)際生產(chǎn)和生活中現代電力電子設備、變頻空調、LED屏、計算機、數字辦公設備以及通信設備等被廣泛應用，這些設備和裝置的使用以及三相不平衡等問(wèn)題的存在會(huì )導致中性線(xiàn)電流過(guò)大，容易造成中性線(xiàn)絕緣層老化起火從而引發(fā)火災，存在較大的安全隱患。針對這樣的情況，我司新型的ANSNP中線(xiàn)安防保護器可有效消除過(guò)大的中性線(xiàn)電流，解決諧波污染嚴重、三相不平衡、功率因數低等電能質(zhì)量問(wèn)題。

    中線(xiàn)安防保護器的基本原理為:通過(guò)電流檢測環(huán)節采集系統中性線(xiàn)上各次諧波電流，經(jīng)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(guò)功率執行器件輸出與諧波電流幅值相等方向的補償電流，補償電流注入中性線(xiàn)，實(shí)現消除中性線(xiàn)電流的目的。

2、產(chǎn)品設計的必要性

2.1 應用背景 

    社會(huì )經(jīng)濟和科技的發(fā)展推動(dòng)著(zhù)通信技術(shù)、計算機技術(shù)、光電技術(shù)等的不斷進(jìn)步，根據近幾年的火災數據統計，電氣火災占據所有火災的比例非常高。2018年全年全國共統 計火災38.9萬(wàn)起，死亡2113人，受傷1637人。電氣火災比例高，違反電氣安裝使用規定等引發(fā) 的火災共11.6萬(wàn)起，死亡745人，受傷538人，分別占總數的29.7%、35.3%和32.9%。其中電氣線(xiàn)路是電氣火災中主要的起火源，所占的比例高達60%以上，是防范的重點(diǎn)（公安部消防局， 2010)。其中由于中性線(xiàn)導致的起火數量占有不小比例，治理中性線(xiàn)電流過(guò)大問(wèn)題是非常有必要的。

2.2 中性線(xiàn)定義及危害

    中性線(xiàn)的定義:三相電的星形接法是把每一相電源或負載的一端都接在中性點(diǎn)上，將中性點(diǎn)引出的這條線(xiàn)叫中性線(xiàn)，這樣就形成三相四線(xiàn)制或者五線(xiàn)制。也可不引出，形成三相三線(xiàn)制?，F在的低壓配電線(xiàn)路，采用多的是三相四線(xiàn)制，其中的三條線(xiàn)路分別用A、B、C代表三相，另一條中性線(xiàn)用N代表。

    在三相四線(xiàn)制或五線(xiàn)制供電系統運行過(guò)程中，中性線(xiàn)引發(fā)火災事故主要通過(guò)三種途徑:

    ※中性線(xiàn)長(cháng)期過(guò)載導致中性線(xiàn)絕緣層老化，后使得絕緣層燃燒引發(fā)火災;

    ※中性線(xiàn)故障使中性線(xiàn)開(kāi)路，導致三相電嚴重不平衡，燒毀電氣設備引發(fā)火災。

   ※中性線(xiàn)老化使線(xiàn)路局部過(guò)熱，導致中性線(xiàn)絕緣層老化，后使得絕緣層燃燒引發(fā)火災。

3.解決方案

中線(xiàn)安防保護器

3.1產(chǎn)品外觀(guān)及尺寸

4、技術(shù)參數

5、應用案例

體育中心N線(xiàn)治理項目

某體育中心泛光照明供配電系統，選擇10個(gè)測量點(diǎn)測量了電參量，各個(gè)配電箱總進(jìn)線(xiàn)端A/B/C三相電流基本平衡，各相電流有效值不超過(guò)350A，N線(xiàn)電流有效值非常大,N線(xiàn)電流是相線(xiàn)電流 的1.7倍左右，當前系統存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題： 

（1）N電流是相線(xiàn)電流的1-1.7倍左右； 

（2）N電流的主要諧波頻次為3次諧波電流，還存在3N次諧波和不平衡電流； 

（3）總電流諧波畸變率相對偏高； 

（4）非線(xiàn)性負荷（開(kāi)關(guān)電源型）基波功率因數cosφ為容性，若THDi減小，全波功率因數PF 會(huì )相應增大。

6、原因分析

該系統主要負荷類(lèi)型為開(kāi)關(guān)電源型，開(kāi)關(guān)電源型負荷有2大特點(diǎn)： 

（1）電流有效值分解后，諧波電流以3次諧波電流為主，THDi一般在70%-120%之間。 

（2）純開(kāi)關(guān)電源的無(wú)功特性為容性無(wú)功居多，開(kāi)關(guān)電源的無(wú)功本身屬于容性無(wú)功，如果主動(dòng) 

投入電容器的話(huà)，反而會(huì )使系統無(wú)功功率增加，出現功率因數急速降低的現象。

理論上講中性線(xiàn)產(chǎn)生電流的原因主要有兩方面：

（1）A/B/C三相不平衡導致中性線(xiàn)上有零序電流的存在； 

（2）相線(xiàn)3N次諧波電流會(huì )在中性線(xiàn)上疊加。

7、方案選型（以AL6配電箱為例）

如圖所示，需要測量的數據主要為N線(xiàn)電流及總諧波電流畸變率。圖左上為監測點(diǎn)電流，右上為對應電流畸變率。Irms1為相線(xiàn)網(wǎng)側電流，2為相線(xiàn)負載電流，3為中性線(xiàn)網(wǎng)側電流，4為ANSNP發(fā)出電流。 

體育中心AL8號配電箱負載經(jīng)過(guò)ANSNP設備治理后，相線(xiàn)電流從175A左右降到128A左右。ANSNP設備輸出274A的補償電流，中性線(xiàn)電流經(jīng)過(guò)補償后在37A左右，滿(mǎn)足對治理效果的預期要求。

8、應用領(lǐng)域

機場(chǎng)/體育館/影劇院:照明燈光系統，音響系統;

學(xué)校/研究院:精密實(shí)驗室，機房，數據中心;

醫院:醫用大型設備使用室,如手術(shù)室樓層，醫學(xué)成像檢驗科，放療科等:

商業(yè)綜合體:大型LED屏幕，舞臺調光系統，地下停車(chē)場(chǎng)充電區域。

功能：

大量非線(xiàn)性負載使用會(huì )導致中性線(xiàn)3N次諧波電流過(guò)大，三相不平衡等問(wèn)題往往也會(huì )造成中性線(xiàn)電流過(guò)大。而中性線(xiàn)電流過(guò)大非常容易導致中性線(xiàn)絕緣層老化起火引發(fā)火災，存在較大的安全隱患。針對這樣的情況，我司采用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、控制理論等研制出了新型的中線(xiàn)安防保護器，可有效消除中性線(xiàn)電流過(guò)大的情況而造成的電氣火災安全隱患。

應用范圍：

適用于商場(chǎng)、劇院、體育中心、數據中心、醫院等3N次諧波較大場(chǎng)合，能夠有效的治理過(guò)大的零線(xiàn)電流。

訂貨范例:

具體型號：ANSNP70-0.4/B

技術(shù)參數：諧波補償電流0-200A

工作電壓及頻率：380V/50Hz

接線(xiàn)方式：三相四線(xiàn)