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  • 1 # 雲端望川

    一、三次諧波的產生原因

    一般來說, 理想的交流電源應是純正弦波形,但因現實世界中的輸出阻抗及非線性負載的原因,導致電源波形失真。 若電壓頻率是50Hz,將失真的電壓經傅立葉轉換分析後,可將其電壓組成分解為除了基頻(50Hz)外,倍頻(100Hz, 150Hz,…)成份的組合。其倍頻的成份就稱為諧波。

    照明工程中大規模使用高強度氣體放電燈、LED燈、熒光燈等,造成大量的諧波電流,因而只要電流波形不是正弦波,其中就包含了諧波電流的成分。

    單相整流電路的電流是脈衝狀的。如果三條相線上的電流是脈衝狀的。由於脈衝很窄,因此當第一相上出現電流時,第二相和第三相上的電流為0.因此零線上不會發生抵消,相線上出現的每個電流脈衝也會出現在零線上。這種現象解釋了當負載為計算機時,即使負載平衡,中線上仍然有電流的現象。

    中線上的電流脈衝數是相線上的電流脈衝數的3倍,根據電流有效值的計算方法,中線上的電流會達到相線的1.7倍。如果整流電路的電流的脈寬大於60°,就會在中線上發生重疊現象,這時中線上的一部分電流發生抵消,實際的零線電流會小於相線電流的1.7倍。

    現在建築物中幾乎所有的負載都是以整流電流為代表的非線性負載,因此,中線電流過大的問題十分普遍。

    二、治理方法

    1、有源濾波器

    在配電櫃的母線上安裝有源濾波器是解決這類問題的理想方法。有源濾波器根據檢測到的相線上的諧波電流,向相線注入相位相反的諧波電流,已消除母線上的諧波電流。 在選用有源濾波器時,要選擇三相四線制的型號。濾波器的補償電流要參照母線上可能出現的諧波電流的大小進行選擇。 有源濾波器需要注意的是,它的作用是保證濾波器的上有滿足諧波要求,因此在安裝時,要選擇合理的安裝位置,避免濾波器的下游殘留諧波造成危害。因為三次諧波的主要危害是導致零線電流過熱,造成火災隱患。有源濾波器的安裝位置要避免建築物記憶體在任何的這種隱患。

    2、三次諧波電流零線濾波器

    我們知道,採用三相四線制給單相負載供電的配電系統中,A相、B相、C相與零線共同構成三組單相供電迴路,正常情況下單相整流負載產生的3次、9次、15次、21次等三倍頻諧波電流則在這三組單相供電迴路中迴圈流通,並透過360度向量疊加到零線上,造成零線上3倍頻諧波電流高達相線的三倍左右,引起零線過流發熱,嚴重時發生斷裂起火等惡性事故。

    LB3TPF三倍頻諧波相線濾波器是利用三相磁通360度反向自動消減原理,串接在三相四線制的ABC三相上,當相位角處於360度的3次、9次、15次、21次等三倍頻諧波電流流入LB3TPF時,LB3TPF則會自動產生一個反向的磁通進行抵消三倍頻諧波的磁通,而50Hz的基波和其他頻率的諧波則不受影響,如果在相線上消除掉3倍頻諧波電流,那麼透過360度向量疊加到零線上的3倍頻諧波電流也就同步消除了。

    因此,LB3TPF三倍頻諧波相線濾波器的最大好處是從全系統的角度對3次、9次、15次、21次等三倍頻諧波電流進行治理,對整個供電系統的三倍頻諧波電流進行消除,配電系統上的任何裝置都能夠受益。

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