商超写字楼如何预防火灾隐患,节能节电.pdfVIP

中国航天科工集团第二研究院 706 所 信息化和节能降耗是现代社会的主旋律。以电脑为代表的信息设备极大提高了社会效 率，以节能灯、变频技术为代表的节电技术大大提高了电能的利用率。随着信息技术的普及， 电脑等信息设备已经成为楼宇中最主要的电气负荷之一。而随着国家加强对能耗的控制，白 炽灯将在近期内全部淘汰，取而代之的是高效节能灯。然而，信息设备和各种节能设备的普 及带来的一个严重后果就是谐波污染问题。 商场超市是广泛大量应用节能灯的场合，写字楼是办公场所，电脑等信息设备比较多， 最近接到不少咨询的客户反映说零线电流过大，发热，跳闸，这些现象都是 3 次谐波导致 的后果，3 次谐波导致的主要后果包括：变压器过热、配电系统不稳定(频繁跳闸)、零线电 流过大、对电子设备形成电磁干扰、污染电磁环境(导致人体亚健康状态)、增加能耗、导致 零线过热等。 在 3 次谐波导致的各种危害当中，零线过热的问题最为严重。零线过热往往是现代建 筑物中的火灾隐患。十几年前，欧美国家面临的状况与我国目前类似，零线过热导致的火灾 十分常见。 电脑、节能灯等用电负荷与传统的负荷有什么不同呢? 它们从电网吸取的电流波形不同。传统的电气负荷从电网吸取的电流是正弦波，而电脑、 节能灯等负荷从电网吸取的电流是脉冲状的电流，如图 1 所示。这种不从电网吸取正弦波 电流的负荷称为非线性负荷。实际上，不仅电脑、节能灯从电网吸取的电流是脉冲状，任何 包含整流电路的设备都吸取脉冲状的电流。现代建筑物中，这种负荷占了 90% 以上。这种 脉冲状的电流波形中包含了丰富的高次谐波成分，其中最主要的是 3 次谐波成分。 图 1 非线性负荷的电流波形与频谱 客户也问过这样的问题：为什么三相负荷平衡的状态下零线上仍然会有电流呢? 当负荷以电脑、节能灯等为主时，就会有这种现象。商超和写字楼正好是这两个产品用 的比较多的地方。通过图2 容易理解这种现象。图 2 所示的是 A 、B、C 三条相线，零线 N 的电流波形关系。正弦波是传统负荷的电流波形，脉冲波形是非线性负荷的电流波形。 从图中可以看出，对于正弦波电流，任何时刻，三相电流在零线上的数值叠加结果为 0 。 如果是脉冲电流，在任何时刻，三条相线的电流在零线上并不会相互叠加而产生任何抵 消的效果。从图中可以看出，零线上的电流脉冲数是相线上的电流脉冲数的 3 倍。根据电 流有效值的计算方法，零线上的电流的有效值是相线电流有效值的 1.73 倍。 航天绿电——解决电磁兼容和电能质量问题专业品牌 中国航天科工集团第二研究院 706 所 图 2 脉冲状电流在零线上的叠加结果 怎样解决 3 次谐波电流带来的这些危害? 有两个思路。一个是加大配电系统的承受力，另一个是消除谐波电流。 第一个思路的具体措施包括： ①加大变压器的容量，使变压器在谐波电流存在的条件下，也不会过热。K 因子变压器 就是这种变压器，专门用在非线性负荷的条件下; ②增加零线的截面积，由于零线电流可以达到相线电流 1.73 倍，因此只要将零线的截 面增大一倍，就可以防止零线过热; ③增加过流保护装置的容量，使其在脉冲电流的条件下不会动作。 显然，这些方法都是针对表面现象的，没有解决谐波电流的本质问题。 第二个思路是使用谐波滤波器消除谐波电流。传统的无源滤波器不适合单相整流电路类 的非线性负荷。这是因为，传统的无源滤波器产生过大的容性无功，而非线性负荷不需要这 些容性无功，这会导致无功过补，这是电网所不允许的。 有两种滤波器可以解决这个问题，一种是有源滤波器，另一种是零线谐波阻断器。 航天绿电 NBF 零线谐波阻断器是解决 3 次谐波电流危害的最佳方法。NBF 安装简单， 效果显著，具有最高的性价比。 安装 NBF 后能否起到节电的作用? 可以。NBF 是少数的确实具有节电效果的电能质量控制设备之一。 节电与电能质量控制是两个容易混淆的概念。实际上，大部分电能质量控制设备几乎没 有节电的效能。一些销售电能质量控制设备的公司，为了促进销售，把节电的效能强加于一 些电能质量控制设备。这种宣传起到了很大的误导作用。 航天绿电——解决电磁兼容和电能质量问题专业品牌 中国航天科工集团第二研究院 706 所 首先，大家需要建立的概念是，只有被