中性線電流過載是指在低壓配電系統(tǒng)中,中性線(N 線)所承載的電流超過了其額定載流量的現(xiàn)象。在理想的三相平衡電路中,三相電流大小相等、相位互差 120°,此時中性線電流理論上為零。但在實際運行中,由于多種因素的影響,中性線電流會出現(xiàn)過載情況。其中,三相負(fù)載不平衡是一個常見原因,各種單相負(fù)載的接入使得三相負(fù)載分配不均,不平衡電流在中性線中匯聚,導(dǎo)致中性線電流增大。此外,大量非線性負(fù)載如 LED 燈、變頻器、電腦等接入電網(wǎng),它們在運行過程中會產(chǎn)生大量的諧波電流,其中三次及三次倍數(shù)次諧波在中性線中相位相同,無法相互抵消,反而會疊加在一起,使中性線電流急劇增大,甚至可能超過相線電流的 2 倍。
中性線電流過載會帶來嚴(yán)重的后果。一方面,電流過大導(dǎo)致線纜發(fā)熱,絕緣層加速老化,嚴(yán)重時直接熔斷引發(fā)短路,火災(zāi)風(fēng)險激增。另一方面,會造成三相電壓失衡,導(dǎo)致空調(diào)頻繁啟停、精密儀器報錯等設(shè)備故障,還會增加線路損耗,使電費增多。近年來,隨著電力電子設(shè)備在工業(yè)、商業(yè)及民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,非線性負(fù)載(如LED照明、充電樁、變頻設(shè)備等)大量投入使用,導(dǎo)致電網(wǎng)中諧波污染與三相不平衡問題日益突出。
中性線電流過大,已成為電氣系統(tǒng)中不可忽視的“隱形殺手"。據(jù)《2021年1-10月全國火災(zāi)形勢報告》顯示,電氣火災(zāi)占總火災(zāi)數(shù)的50.4%,其中電氣線路起火占比超過60%。中性線因電流過大引發(fā)的絕緣老化、過熱起火,是電氣火災(zāi)的重要誘因之一。在理想的三相平衡系統(tǒng)中,中性線電流接近于零。但在諧波污染嚴(yán)重或三相不平衡的系統(tǒng)中,3次諧波電流會在中性線上疊加,導(dǎo)致N線電流甚至超過相線電流。近年來,國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也開始加強(qiáng)對中性線電流的治理要求:《GB 50052-2009 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》《GB 51348-2019 民用建筑電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(第7.6.7條)《Q/GDW 1519-2014 配電網(wǎng)運維規(guī)程》多項標(biāo)準(zhǔn)明確要求對諧波與三相不平衡進(jìn)行治理,為N線電流治理提供了法規(guī)依據(jù)與技術(shù)支撐。安科瑞電氣推出的ANSNP系列中線安防保護(hù)器,是專為末端配電系統(tǒng)設(shè)計的綜合治理裝置,具備以下核心功能:? 智能治理:實時檢測N線電流;治理3N次諧波與三相不平衡;抑制諧波突變、雜散電流。? 系統(tǒng)節(jié)能:降低線損與集膚效應(yīng)損耗;延長設(shè)備壽命,減少維護(hù)成本? 智能運維:內(nèi)置Wi-Fi通信;支持手機(jī)APP近端監(jiān)控(目前支持安卓)具備用戶權(quán)限管理與數(shù)據(jù)加密?? 產(chǎn)品系列:ANSNP30/50/70/100/150等多規(guī)格;支持內(nèi)置或外置斷路器安裝。江蘇某制造企業(yè):問題:LED照明與可控硅調(diào)功設(shè)備產(chǎn)生大量3次諧波,N線電流高達(dá)500A,電纜發(fā)熱嚴(yán)重。效果:3次諧波從109.86A降至3.95A,治理率超97%,電纜溫度明顯下降。上海某商業(yè)廣場:商鋪LED照明密集,N線電流過大曾引發(fā)電氣事故。方案:在MLB、DISCOVERY等店鋪試點ANSNP30效果:N線電流從19.4A降至2.9A,遠(yuǎn)低于5A安全標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備運行穩(wěn)定。醫(yī)療機(jī)構(gòu):手術(shù)室、醫(yī)學(xué)影像科、放療設(shè)備技術(shù)保障與知識產(chǎn)權(quán)安科瑞在中性線治理領(lǐng)域已獲多項與軟著支持,包括:發(fā)明:《一種中線安防保護(hù)器用的N相過流保護(hù)與監(jiān)測系統(tǒng)》外觀、軟件著作權(quán)等多篇專業(yè)論文已被行業(yè)期刊錄用。