零線電流

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今天小編給大家說說了為什么零線電流大于火線電流?一起來看看吧！

1、三相正弦對(duì)稱交流電，在三相對(duì)稱負(fù)載即平衡負(fù)載時(shí)，由于電流矢量大小相等，方向即相位互差120度，其矢量和為零即其零序電流為零。

2、三相正弦對(duì)稱交流電，在三相不對(duì)稱負(fù)載即不平衡負(fù)載時(shí)，由于電流矢量大小不相等，方向即相位互差不全是120度，其矢量和不為零即其零序電流為不平衡電流，但是小于任一相電流。

3、三相正弦對(duì)稱交流電源，在三相負(fù)載中由于非線性元件如二極管的存在，三相負(fù)載電流中存在直流分量和三次的整數(shù)倍的高次諧波時(shí)，零序電流為其算術(shù)和，即零序電流有可能大于相線電流，如三相半波整流電路，任一相電流為負(fù)載電流的1/3，此負(fù)載電流就是零序電流。

4、但是，在三相橋式整流電路中，由于在交流電的正、負(fù)半周都有電流，且在一周內(nèi)正、負(fù)半周對(duì)稱，三相之間對(duì)稱，也就是說直流分量和三次的整數(shù)倍的高次諧波不存在，所以三相電流的矢量和為零，即零序電流為零。

5、在單相橋式整流電路中，由于在交流電的正、負(fù)半周都有電流，且在一周內(nèi)正、負(fù)半周對(duì)稱，所以此單相電流的直流分量和三次的整數(shù)倍的高次諧波不存在。

6、如果三相負(fù)載均為單相橋式整流電路這樣的負(fù)載，盡管不平衡，其三相電流的矢量和不為零，即零序電流不為零，零線電流也不會(huì)大于相線電流。

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【學(xué)員問題】為什么零線電流大于火線電流？

【解答】1、三相正弦對(duì)稱交流電，在三相對(duì)稱負(fù)載即平衡負(fù)載時(shí)，由于電流矢量大小相等，方向即相位互差120度，其矢量和為零即其零序電流為零；

2、三相正弦對(duì)稱交流電，在三相不對(duì)稱負(fù)載即不平衡負(fù)載時(shí)，由于電流矢量大小不相等，方向即相位互差不全是120度，其矢量和不為零即其零序電流為不平衡電流，但是小于任一相電流；

3、三相正弦對(duì)稱交流電源，在三相負(fù)載中由于非線性元件如二極管的存在，三相負(fù)載電流中存在直流分量和三次的整數(shù)倍的高次諧波時(shí)，零序電流為其算術(shù)和，即零序電流有可能大于相線電流，如三相半波整流電路，任一相電流為負(fù)載電流的1/3，此負(fù)載電流就是零序電流；

4、但是，在三相橋式整流電路中，由于在交流電的正、負(fù)半周都有電流，且在一周內(nèi)正、負(fù)半周對(duì)稱，三相之間對(duì)稱，也就是說直流分量和三次的整數(shù)倍的高次諧波不存在，所以三相電流的矢量和為零，即零序電流為零；

5、在單相橋式整流電路中，由于在交流電的正、負(fù)半周都有電流，且在一周內(nèi)正、負(fù)半周對(duì)稱，所以此單相電流的直流分量和三次的整數(shù)倍的高次諧波不存在；

6、如果三相負(fù)載均為單相橋式整流電路這樣的負(fù)載，盡管不平衡，其三相電流的矢量和不為零，即零序電流不為零，零線電流也不會(huì)大于相線電流；

零線有電流的原因

首先我們應(yīng)該知道，正常情況下零線上應(yīng)該是沒有電流的，那么在什么情況下零線上會(huì)出現(xiàn)電流呢。

理論上講，當(dāng)三相負(fù)載的功率因數(shù)為1，如果三相負(fù)載相等，三相電流相等，則零線電流為零。當(dāng)三相負(fù)荷極端不平衡時(shí)，也即，當(dāng)僅有一項(xiàng)負(fù)荷時(shí)，零線的不平衡電流達(dá)到最大，等于相線電流。也就是說，正常負(fù)載的情況下，零線截面等于相線截面即可。但是，現(xiàn)在用電負(fù)荷中，有很多的功率電子器件，它使負(fù)荷電流畸變，產(chǎn)生大量的諧波電流。當(dāng)用電負(fù)荷是要是單相負(fù)荷時(shí)，將產(chǎn)生大量的三次諧波電流。

零線電流大的原因是因?yàn)樨?fù)載的大量電子設(shè)備里邊的電源采用單相整流、會(huì)產(chǎn)生大量的三次諧波、通常的電源三次電流諧波含有率80%左右、而三次電流諧波的相位角、矢量角完全相同、故不能相互抵消、只能在中性線（零線）疊加造成、從而產(chǎn)生中性線（零線）過流現(xiàn)象。這也是為什么在三相平衡的情況下會(huì)出現(xiàn)零線過電流的原因。

那么我們?cè)撛趺磪^(qū)分零線上的電流是三次諧波引起的還是三相不平衡引起的呢？

雖然三相不平衡會(huì)使零線上的電流增大,但是這只是說在一定的范圍內(nèi)的,當(dāng)三相不平衡時(shí)零線上的電流不會(huì)超過任意的一相。

而三次諧波引起的零線上有電流是因?yàn)椋嗑€上產(chǎn)生了三次諧波，由于三相電的每相基波電流之間相位相差120°，因此3次諧波電流的相位相差360°（3×120° =360°），對(duì)于交流電而言，相位相差360°意味它們是同相位的。因此，３次諧波電流在零線上是算數(shù)疊加的 ，一般情況下零線電流是相線電流的1.732倍。

零線電流存在的安全隱患

零線上沒有過流保護(hù)裝置，因?yàn)殡姽ひ?guī)范中不允許在零線上安裝保護(hù)裝置。因此，即使零線電流超過相線電流，也不會(huì)出現(xiàn)保護(hù)，而是任憑零線發(fā)熱。在相線上的過流保險(xiǎn)還沒有動(dòng)作之前，零線已經(jīng)發(fā)熱嚴(yán)重，從而會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)，或者零線被燒斷的后果。零線斷開時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)上的電器設(shè)備損壞。在一般建筑物中，零線的截面積不會(huì)超過相線的截面積，甚至小于相線的截面積。因此，如果零線上的電流超過相線電流，就會(huì)過熱，零線上的電流超過相線電流是巨大的安全隱患。

治理方法

有源濾波器：有源濾波器是一種動(dòng)態(tài)的諧波治理方式，他可以濾除2-51次的諧波電流，但是如果我們的系統(tǒng)中只出現(xiàn)了三次諧波的問題。那么我們不太建議安裝有源濾波器。因?yàn)橛性礊V波器僅對(duì)其安裝位置的上游有作用，對(duì)于下游沒有任何效果。而且用有源濾波器來治理相線、零線上的三次諧波成本費(fèi)用是非常大的。一般情況下要比三次諧波濾波器高2-3倍。

三次諧波濾波器： LB3NBF不僅是當(dāng)前市場(chǎng)中能從源頭上徹底治理3次諧波電流的獨(dú)特產(chǎn)品，也是對(duì)三相四線制配電系統(tǒng)中相線和零線上的3次諧波電流能同時(shí)全面精確治理的專用濾波裝置，該裝置已經(jīng)在消除3次諧波電流引發(fā)的零線電流異常增高、母排發(fā)熱振蕩、變壓器過溫異響等諧波危害方面得到了廣泛的應(yīng)用。

由于 LB3NBF 能夠?qū)Π惭b位置下游的所有線路上的 3 次諧波電流起到抑制作用， 因此， 建議盡量在上游的位置安裝 LB3NBF ，這樣受益的范圍是 3NBF 下游的所有線路。例如，如果在變壓器的輸出端安裝 LB3NBF，則該變壓器的下游所有線路都不會(huì)受到 3 次諧波電流的危害。

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