用NBF解決3次諧波電流

NBF零線諧波電流阻斷器是航天綠電專為治理零線諧波電流開發(fā)的設(shè)備，該設(shè)備在消除3次諧波的危害方面具有很高的性價(jià)比。

NBF安裝在變壓器的次級(jí)端，串聯(lián)在零線上，如圖所示。NBF對(duì)于三次諧波電流具有很高的阻抗，能夠阻斷三次諧波電流從零線流回變壓器，因此稱為零線諧波電流阻斷器。

我們知道，相線與零線共同構(gòu)成了三次諧波電流的通路，如果零線阻斷了三次諧波電流，相線上自然就沒有三次諧波電流了。因此，NBF能夠?qū)φ麄€(gè)供電系統(tǒng)的3次諧波電流進(jìn)行控制。

用NBF治理零線的3次諧波電流最大的好處是從全系統(tǒng)的角度治理，配電系統(tǒng)上的任何設(shè)備都能夠收益。

但是，使用NBF會(huì)導(dǎo)致更大的電壓畸變率。這是因?yàn)?，NBF等效成增加了系統(tǒng)對(duì)于三次諧波的阻抗。在第一分冊(cè)中我們知道，諧波電壓畸變率是與系統(tǒng)阻抗成正比的。實(shí)踐和理論表明，這種電壓畸變對(duì)于單相整流電路是沒有害處的。

NBF的工作原理

NBF零線諧波電流阻斷器的基本原理是利用LC并聯(lián)電路在諧振點(diǎn)具有高阻抗的特性。

圖中所示的是NBF的阻抗特性。從圖中可以看出他在三次諧波，也就是150Hz的頻率點(diǎn)上，具有非常高度的阻抗。而在基波頻率(50Hz)具有非常低的阻抗。

由于零線與相線形成一個(gè)電流回路，因此，當(dāng)在零線上串聯(lián)了一個(gè)較大的阻抗時(shí)，相線上的諧波電流也減小了。

NBF零線諧波電流阻斷器的參數(shù)經(jīng)過精心的設(shè)計(jì)，對(duì)于基波電流的阻抗控制在毫歐姆的數(shù)量級(jí)別上，因此，不會(huì)對(duì)基波電流形成不良影響。

NBF的效果

左圖是安裝了NBF后，相線上的電流的變化情況。可知，安裝了NBF后，電流的脈寬變寬，幅度降低。因此，可以防止跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。實(shí)際測量表明，電流的有效值也降低了10~20%。

NBF的效果與他的額定功率有關(guān)，額定功率越小，效果越好。這是由于電路特性所決定的。因?yàn)?，在功率較大的場合，在設(shè)計(jì)NBF的電路時(shí)要兼顧基波電流的損耗，為了不產(chǎn)生過大的基波電流損耗，只能犧牲三次諧波電流的阻斷效果。

航天綠電系列的NBF 能夠?qū)⒘憔€上的電流消除到原來的30%以下，理論分析表明，這樣就能夠保證零線上的電流不會(huì)超過相線的電流，這就能夠保證零線不會(huì)出現(xiàn)過熱的現(xiàn)象。

NBF的節(jié)電效果

需要指出的是，NBF還具有明顯的節(jié)電效應(yīng)，這是通過測量得出的結(jié)論。

首先，我們需要明確一個(gè)概念，所謂節(jié)電，只是節(jié)省本來浪費(fèi)掉的那部分電能。而真正用來作功的電能就不能節(jié)省。

因此，NBF的節(jié)電效果與系統(tǒng)的狀態(tài)有關(guān)。也就是，原來的系統(tǒng)浪費(fèi)電能越多，則節(jié)電的效果越明顯。

NBF節(jié)電的來源主要是降低了變壓器和零線導(dǎo)體的發(fā)熱。因此，原來的變壓器和零線導(dǎo)體發(fā)熱量越大，NBF節(jié)電的效果越明顯。

上圖中，展示了零線導(dǎo)體的長度不同時(shí)，安裝NBF的節(jié)電效果。零線越長，節(jié)電效果也越明顯。對(duì)于典型的建筑物，能夠節(jié)省5%的電能。這是十分可觀的數(shù)值。