中線安防由中性線引發(fā)的電氣火災(zāi)的探討

時(shí)間：2022-08-02作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：190

由中性線障礙引發(fā)電氣火災(zāi)的用電安全隱患

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【研究背景】

我國的低壓配電系統(tǒng)*多采用三相四線制，中性線在這種配電方式中的作用非常重要，但是由于我國在這方面的規(guī)范不夠全面，中性線常常受到人們的忽視。中性線過載的研究，對(duì)預(yù)防電氣火災(zāi)具有重大的意義。

中性線導(dǎo)致電氣火災(zāi)有兩種途徑。**種，中性線過載導(dǎo)致中性線過熱，絕緣層燃燒引發(fā)火災(zāi)。*二種，中性線故障導(dǎo)致中性線開路。一旦中性線開路，這時(shí)不平衡電流沒有中性線導(dǎo)通，中性點(diǎn)將發(fā)生位移。負(fù)荷小的相電壓將升高，而負(fù)荷大的相電壓將降低，造成嚴(yán)重的三相不平衡，燒毀電氣設(shè)備引發(fā)火災(zāi)。其中導(dǎo)致中性線電流過載的較主要原因就是三相電的不平衡和大量的諧波電流在中性線上疊加。


02

【電流過載原理】

在額定電壓下，電氣設(shè)備、電氣線路的實(shí)際運(yùn)行電流**過了額定電流的現(xiàn)象稱之為過電流，對(duì)具體設(shè)備或線路而言，習(xí)慣上把10倍以下額定電流的過流稱之為過載，把10倍額定電流以上的過流稱為短路。電流過載就是指導(dǎo)線中通過的電流**過導(dǎo)線安全流量。因?yàn)殡娏髟谕ㄟ^導(dǎo)線都會(huì)發(fā)熱，而導(dǎo)線都有允許的較高溫度（YJY電纜的較高耐溫為65℃；BVR電纜的長期使用溫度為攝氏70度，短時(shí)熱沖擊溫度120度，塑料熔化溫度155度左右）。當(dāng)導(dǎo)線達(dá)到這個(gè)溫度時(shí)表明線路中電流值的熱量恰好等于導(dǎo)線傳散出去的熱量，此時(shí)線路中的電流值也就是該導(dǎo)線的安全載流量。

03

【線路過載危險(xiǎn)性】

如果電流在導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量等于導(dǎo)線散出的熱量，導(dǎo)線會(huì)達(dá)到相對(duì)的熱平衡,導(dǎo)線溫度就不會(huì)升高。在這種情況下，導(dǎo)線一般可以使用30年以上，所以對(duì)各種電纜的絕緣材料都規(guī)定了允許工作溫度。而在通過的電流大于安全載流量時(shí),就會(huì)發(fā)生線路過載，溫度也會(huì)**其較高允許的工作溫度。在過載量不大或過載時(shí)間較短時(shí),并不會(huì)直接引發(fā)火災(zāi)，線路仍可運(yùn)行,但絕緣層會(huì)加速老化。這是一種慢性病有潛在的危險(xiǎn)，可能到某個(gè)時(shí)候就會(huì)成為隱患。絕緣層長時(shí)間處在高溫的情況下,它的**物成分會(huì)慢慢碳化,碳化那部分會(huì)變成半導(dǎo)體，導(dǎo)致其絕緣能力降低，這有可能發(fā)生線路對(duì)地或相間短路,也可能漏電,繼續(xù)加大負(fù)載,產(chǎn)生更多的熱量,這樣惡性循環(huán),較終會(huì)引起火災(zāi),引燃線路附近的可燃物起火,造成難以挽回的損失。

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【安全技術(shù)措施】


在大型場景的用電情況中，三相負(fù)荷一般是平衡的，而單相電用戶的使用情況很復(fù)雜。因此，只要考慮單相電用戶的情況，把配變低壓側(cè)的單相負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，均勻地分配到低壓線路的三相線上，就能實(shí)現(xiàn)三相電流平衡。值得注意的是，調(diào)整三相電流平衡絕不僅僅是簡單地按數(shù)量把使用單相負(fù)荷用戶平均分配到三條相線上;而是要把其中用電量大小、用電負(fù)荷類似的用戶均衡地分配到三條相線上，才能使場景中的電網(wǎng)在安全狀態(tài)下運(yùn)行。

此外，用電場景可安裝中性線安防保護(hù)器，通過電流檢測環(huán)節(jié)采集系統(tǒng)中性線上各次諧波電流，控制器快速計(jì)算并提取各次諧波電流的含量，生成諧波電流指令，通過功率執(zhí)行器件輸出與諧波電流幅值相等方向相反的補(bǔ)償電流，并將補(bǔ)償電流注入中性線，實(shí)現(xiàn)平衡三相負(fù)荷的目的。

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【現(xiàn)場案例】



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