用科学揭开电气火灾的谜团

时间：2020-01-05作者：北京航天爱威电子技术有限公司浏览：486

 　　某大厦新安装的LED屏，运行时间不长，就发生了着火。技术人员十分困惑，因为施工都是严格按照规范来实施的，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明真正的起因。

　　实际上，这是一种新的现象，称为谐波电流现象。谐波电流造成电网污染，就如同汽车尾气造成空气污染一样，是现代化导致的必然后果之一。之所以说谐波电流是现代化的产物，是因为谐波电路产生于一切现代化的电子设备：电脑、复印机、电视机、节能灯、电磁炉、微波炉、变频空调等，你能想出来的现代化电子设备中，95%以上都产生谐波电流。LED屏相当于很多台电脑在一起工作，因此产生严重的谐波电流。谐波电流的一种危害就是导致电气线路过热，从而诱发火灾。

　　目前，对谐波电流现象的认识还限于少数*的范围，但是由于我国现代化进程过于迅速，电子设备大量应用，谐波电流造成的危害范围已经十分广泛。因此，**尽快普及相关的知识，避免谐波电流造成更大的危害。

现代电子设备颠覆了传统电工理论

　　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吧。因此，传统的电气施工中，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，而是会达到相线电流的2倍”。

　　这是一个惊人的结论。因为零线上有过大的电流会导致零线导体过热。从基本的物理知识，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!后果可想而知了，这是严重的火灾隐患。

　　20年前，欧美地区的电子设备迅速普及，当时很多建筑物莫名其妙的起火，人们经过深入的调查才认识到这个现象。他们现在已经对电子设备产生的谐波电流进行了严格的限制，就像我们现在对汽车产生的尾气排放进行严格限制一样。并且在安装信息设备高度集中场所的线路时，加大了零线的尺寸。过去减小零线的尺寸，现在加大零线的尺寸，传统的观念需要改变!

谐波电流是定时炸弹

　　谐波电流较大的危害是导致线路过热。大家知道，电气线路一旦**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**过额定值时，过流保护装置会自动切断线路，避免了火灾的发生。

　　但是，谐波电流的一个特性是引起零线电流过大。而在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。

　　由于人们对这种现象认识的缺乏，一旦发生了火灾，不能确定真正的原因，因此不能采取有效防范措施。

用NBF**消除火灾隐患

　　航天科工集团*二研究院706所，从上世纪80年代起开始研究电能质量问题，为**航天任务的完成做出了贡献。近年来，开始将航天技术应用到国民经济建设。特别是针对谐波电流的危害进行了深入的研究，开发成功NBF零线谐波电流阻断器，从根本上消除了零线过流诱发的火灾隐患。

　　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，天津某广告公司曾向706所求援。他们在建筑物上安装的广告灯箱，相线电流为40安培，但是零线电流达到70安培，业主拒绝验收项目。更严重的是，他们不知道如何整改。因为，相线的负荷平衡性很好，他们不知道零线上的电流从何而来。

　　706所的*们接到报告后，迅速做出了判断，确定问题的原因是由于灯箱中安装的荧光灯使用了电子镇流器，电子镇流器产生严重的谐波电流所致。随即派出工人到现场安装NBF。经过两个小时的施工，顺利将NBF接入系统。安装NBF后，零线电流从70安培降低到8安培，项目顺利通过了验收。广告公司和业主对航天的技术深感佩服，称赞“难怪我们取得这么大的航天成就，航天技术就是好”!


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  词条说明

• *三十节 什么是电压暂降

  电压暂降就是电压突然降低，但是在很短时间内又恢复正常，如图1所示，电压暂降与电压过低的区别是，电压暂降的时间很短，但是降低的幅度很大，有时暂降后的电压仅为正常电压的10%。 要理解电压暂降形成的原因，**要知道，电网电压降低的是线路中有过大的电流。供电线路都是有一定阻抗的，当电流流过阻抗时，就会产生电压降，电流越大，电压降越大，电网的电压越低。 引起电压暂降的原因是线路在短时间内出现了远远**过正

• 如何提高配电系统的**性？

  1、3次谐波电流为什么降低配电系统的**性? 答：3次谐波电流降低配电系统的**性主要体现在三个方面。 1) 过流保护装置误动作，也就是意外跳闸。典型的现象是，虽然负荷还没有达到过流保护装置的动作阈值，过流保护装置就会动作。 2) 导致电缆过热，加速电缆绝缘层老化;电缆绝缘层老化会造成线路短路，导致配电系统的故障。 3) 导致变压器过热，缩短变压器的寿命，降低变压器的有效容量。 2、3次谐波电流

• *二十节 电机节电柜带来的隐患

    交流电机是主要的用电设备。在地区节能降耗政策的引导下，电动机的节电改造项目越来越多。对于风机、水泵、油泵、压缩机等设备，用变频器驱动电机能够获得显著的节电效果。但是，用变频器实施了节电改造后，带来了一些不良的后果，这些后果往往给企业带来了麻烦，甚至造成的经济损失抵消了节电获得利益。 电机节电柜带来的不良后果包括： ◆ 对配电系统产生不良影响，主要现象是，无功补偿装置出现故障甚至烧毁

• 怎样确定谐波治理方案

  谐波治理是电能质量控制的一项重要内容，谐波治理就是减小负载向电网注入的谐波电流。谐波治理主要有三个目的： 1) 预防或解决谐波导致的某些危害，**系统的正常运行; 2) 要满足电力公司提出的谐波电流发射限制要求; 3) 使设备的谐波电流发射满足特定标准，例如GB17625的要求。 谐波治理的目的不同，所采取的技术方案也不同。针对一个谐波问题，往往可以提出几个方案，但是会有一个方案具有较高性价比，