当n=3k+2时,iN,n=0
故中线电流有
从以上傅立叶表达式可以看出,偶次谐波在中性线上可被抵消,当谐波次数为3了的奇数倍时,中性线将流过相当于相线谐波电流三倍的分量,大量的奇次谐波叠加将在中性线上产生过大的谐波电流,从而使中性线过热,当三相负荷不平衡时,甚至出现中性线电流大于相线电流情况,这就容易出现因中性线过载而引发火灾事故。移动通信大楼的电子设备本身是谐波电流发生源,其谐波电流引起的严重谐波电压传导到其它状态完好的电子信息设备,使其工作不稳定甚至元件损坏,特别是电脑主机和打印机电源部分。另外,过大的谐波电流还使得电子信息设备的配电回路的断路器误动作,因为含有大量的谐波电流回路的电流实际有效值要比计算所得或简单测得的值要大。
2.2过大谐波危害的防范措施
由以上分析我们看出有非线性负荷就有谐波存在,我们防范的措施主要是避免谐波电流的汇合增大和减小回路谐波电压的分量。具体做法是
a. 大楼内所有电气线路穿钢管敷设,因为接地良好的金属导管为穿过它的导线起到了对射频干扰的屏蔽作用。
b. 每相用各自的中性线,对产生谐波的设备回路(如大量电子镇流荧光灯回路,电子计算机电源回路等)增加两倍的中性线。
c. 选用D1YN11接线的三相配电变压器为三次谐波电流提供环流通路。
d. 将敏感设备与其它设备分开,从低压配电室开始由单独配电柜引出专用回路供电信设备用电。
e. 适当限制每个回路的插座数量,以减少分支配电回路中敏感设备的数量,有助于减小回路谐波电压的含量。
3、过大的对地泄漏电流
3.1泄漏电流的产生和危害
对地泄漏电流分高频对地泄漏电流和工频对地泄漏电流。移动通信大楼内装有大量的电子信息设备,其电源装置均为开关模式(SMPS),从电源开关瞬变过程中产生幅值很大的高频对地泄漏电流,此高频泄漏电流产生高频噪声,使对噪声敏感性很高的通信设备和计算机的工作受到干扰。为防止这种高频分量的干扰在供电系统中传布,每个SMPS的输入端上均配滤波器——即在相线和中性线上各串一个小电感并连接一个小电容器接地,这样滤波器的电容在相线和保护接地线间形成一条通路而有电流流过,此为工频对地泄漏电流。对一台设备而言,这种电流十分微小(通常小于3.5mA),但是多台设备并联时,其合成电流就可能相当大,
式中:IC——对地泄漏电流(A)
UO——相对地标称电压(220V)
f ——工频频率(50HZ)
C——滤波电容器的电容量(F)
XC——容抗(Ω)
按此式计算,当滤波电容大于0.217μF时,正常工频漏电电流即有15mA以上,实际上回路合闸时的电容充电电流更数倍于此,因此使得漏电断路器RCD误动作而切断电源,影响正常工作。最危险的是当电流至设备处PE线任一处中断还有可能导致人体接触电压大大超过接触电压限制50V,造成电击事故。
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