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航天绿电NBF白皮书
NBF零线谐波电流阻断器
消除火灾隐患
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航天科工集团第二研究院七O 六所
二O 一二年七月
1
一 现代建筑中的新问题
1、现代建筑物与传统建筑物有什么不同?
答:
电气负荷的性质发生了根本的变化。过去的建筑物中,负荷基本是电阻性和电感性的,而现代
建筑物中的负荷大部分是整流电路负荷。
整流电路就是将电网的交流电变换成直流电的装置。任何电子设备,小到手机充电器、节能灯,
大到复杂的通信设备、电子医疗设备、科学实验设备,都包含整流电路。因为任何电子线路都必须使
用直流电工作,需要整流电路完成供电的任务。
传统的电气负荷从电网吸取正弦波电流,整流电路从电网吸取脉冲状的电流,如图1-1 所示。
电流
电压
传统负荷:电流的波形与
电压的波形相同
电流
电压
现代负荷:电流的波形与
电压的波形不同
图1-1 传统负荷与现代负荷的区别
由于整流电路从电网吸取脉冲电流,因此,这些电流在零线上不会相互抵消,而是叠加。这就
导致了零线电流远大于相线电流的现象。三相脉冲电流在零线上叠加这种现象是现代建筑物中最常见
的一种异常现象。这是很大的火灾隐患。请读者记住:整流电路从电网吸取脉冲电流是导致现代建筑
物中各种问题的根源。
2
A
B
C
N
图1-2 电脑负荷导致零线电流超过相线电流
2、什么是谐波电流?
答:
谐波电流就是那些频率是基波频率 50Hz 整倍数的电流成分。谐波电流是现代建筑中最严重的
问题之一。
发电厂或者发电机发出的电压波形是标准的正弦波波形,他的频率、幅度等特征是一定的,我
国规定的交流电频率是50Hz 。
如果负荷的电阻是固定,那么当电压是正弦波时,电流也是正弦波。这通过欧姆定律容易证明。
对于电阻R ,如果电压是U ,则:电流I=U/R 。显然,I 的波形与U 是相同的。
但是,如果负荷的电阻不是固定的,而是随着U 变化,则电流的波形就不再是正弦波,这时我
们就说电流发生了畸变。
从数学上可以证明,一个非正弦波的波形可以分解为若干个不同频率的正弦波之和。这些不同
频率的正弦波中,频率最低的叫基波,其他频率的叫谐波。谐波频率都是基波频率的整倍数。
例如,图 2-1 中,右侧的波形中包含了基波频率(50Hz ),5 次谐波频率(250Hz ), 7 次谐波
频率(350Hz )。
读者要记住:只要电流波形不
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