零线电流过大的原因及危害

2021-07-12

零线电流过大的原因主要是3次谐波电流造成的。在低压配电系统中,当负荷主要以电脑、节能灯等单相整流负荷为主时,就会产生大量3次谐波叠加到零线上。如下图所示:
 
图1 三次谐波电流在零线上叠加结果
图1所示的是A、 B、 C三条相线,零线N的电流波形关系。正弦波是传统负荷的电流波形,脉冲波形是非线性负荷的电流波形。从图中可以看出,对于正弦波电流,任何时刻,三相电流在零线上的数值叠加结果为0。如果是脉冲电流,在任何时刻,三条相线的电流在零线上并不会相互叠加而产生任何抵消的效果。从图中可以看出,零线上的电流脉冲数是相线上的电流脉冲数的3倍。根据电流有效值的计算方法,零线上的电流的有效值是相线电流有效值的1.73倍。
零线电流过大的危害主要有以下几方面:
1)零线电流过大易造成零线电缆发热,甚至将零线烧断,存在重大的火灾隐患。
2)谐波电流在流过变压器时,会造成变压器的损耗增加,从而导致变压器的温度过高。
3)三次谐波电流易引起过流保护装置意外动作跳闸。
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