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近年来，在都市繁华的大街上，又出现了一道道亮丽的风景线，那就是彩色LED屏。光彩绚丽的大屏幕为城市增添了生气。但是很少有人意识到笼罩在这层华丽面目下的危机。 这种危机就是火灾的隐患。某大厦新安装的LED屏，运行时间不长，就发生了火灾。技术人员十分困惑，因为设计施工都是严格按照规范实施的，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清真正的起因。 实际上，人们不理解这种现象十分自然，因为这是一种全新的现象。这种现象叫做谐波电流现象。谐波电流是一种高频电流，它主要产生于现代高科技电子设备，谐波电流的一个主要危害就是诱发火灾。任何高科技电子设备工作时都会产生谐波电流，这就像任何汽车都要产生尾气一样。 为什么高科技电子设备会产生谐波电流呢?这是因为任何电子设备都包含整流电路，而整流电路工作时，就会产生谐波电流，就像汽油发动机工作时要排放废气一样。电子设备是依靠复杂的电子线路工作的，而这些电子线路都是靠直流电来供电的。由于发电厂发出的都是交流电，因此电子设备必须将交流电进行整流，变换为直流电后才能使用。 LED显示屏就是一台复杂的电子设备，它包含了大量的整流电路，因此产生很大的谐波电流。由于电子信息设备的大量普及是近年来的事情，人们还沉浸在享受电子技术带来的种种便捷之中，对他们带来的危害还远远没有认识。就像几年前人们充分享受汽车带来的便捷，而忽视了空气污染、道路堵塞等后果一样。实际上谐波电流的危害已经日益严重地显现出来，并对全社会用电安全造成了不可忽略的影响。 谐波电流的奇怪特性 由于谐波电流出现的如此迅速，大部分人对谐波电流还十分陌生。其中谐波电流的一个惊人特性就是会导致零线电流过大。 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的吧。因此，传统上，在电气设计施工时，会减小零线的截面积。但是，当电气负荷为现代电子设备时，这个理论彻底被颠覆了。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，甚至会达到相线电流的2倍”。 实际上，一些富有经验的工程人员已经观察到了这种现象。某新安装的LED屏，在项目验收的时候，验收人员例行要检测三相负荷的平衡情况，结果无意之中，测量了零线的电流。所看到的现象令他大感迷惑。三条相线的电流均在150A左右，但是零线电流竟然达到了250A。 谐波电流埋下的定时炸弹 谐波电流颠覆了我们传统的观念。即使三相负荷平衡，零线电流也会达到相线电流的2倍。如果电气设计施工人员忽略了这一点，使零线的截面积与相线相同，就会导致零线过热。零线过热会加速电缆的老化，严重时诱发火灾。 从基础的物理知识，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!这是十分严重的火灾隐患。 读者要记住，零线电流过大的危害远大于相线电流过大的危害。这主要有两个方面原因。 首先，大家知道，电气线路一旦超过额定的负荷，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。当线路上的电流超过额定值时，过流保护装置自动切断线路，避免了火灾的发生。但是，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。 其次，在一些老旧的建筑物中，有些零线采用了比相线更细的导体，那么当零线上流过的电流超过相线时，就蕴藏着更大的火灾隐患。 用NBF消除隐患 消除LED屏火灾隐患的理想设备是NBF。NBF的中文名叫做“零线谐波电流阻断器”。这种设备从上世纪90年代开始在欧美国家广泛应用。主要的原因是，90年代，欧美国家开始大量普及信息设备、节电设备，这些设备造成了电网和电磁环境的严重污染，其中最严重的一个后果就是电气火灾频繁发生。人们经过深入的分析，终于发现了导致这些问题罪魁祸首，是谐波电流!NBF就是为了消除谐波电流而诞生的设备。 航天科工集团第二研究院706所，从上世纪80年代起开始研究电能质量问题，为保障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。目前，已经开发成功NBF零线谐波电流阻断器，其水平达到国际先进水平。 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，2009年，郑州某建材城开业后，发现配电系统的零线电流过大。经过检查，定位在两块LED显示屏。但是采用常规的方法无法判断问题所在，每块LED屏的三相负荷都平衡得很好，均为50A左右，但是零线电流达到80A。在业主的整改要求压力下，显示屏的厂商经过多方查讯，向706所求援，并希望派专家到现场勘查，提出解决方案。鉴于这个问题是十分典型的谐波电流问题，706所没有派专家到现场勘查，而是直接推荐了NBF，教会LED厂商安装，并承诺安装后故障现象必然消失。果然，安装NBF后，故障现象立即消失，零线电流降低为20A左右。 一般电工都能够进行现场NBF的安装，安装后不需要任何调试，即可投入运行。 实际上，LED屏安装NBF后不仅消除了零线电流过大导致的火灾隐患，而且还具有节电效果。综合测试表明，节电率在5~8%之间，具体数值取决于LED屏配电箱与变压器之间线路的长短。线路越长，节电效果越明显。
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发表于 2012-8-30 10:48:11
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