諧波對建筑電氣的危害,你們知道嗎?
智能建筑的諧波主要來自兩方面:
一是大量非線性負(fù)荷形成的諧波源,例如計算機(jī)系統(tǒng)、開關(guān)電源、電子式熒光整流器等導(dǎo)致配電系統(tǒng)的電壓、電流發(fā)生畸變,產(chǎn)生諧波。
二是公用電網(wǎng)本身具有一定的諧波含量和配電變壓器作為諧波源產(chǎn)生的諧波,由公用電網(wǎng)側(cè)傳輸至配電系統(tǒng)。
惡劣的諧波環(huán)境將會對智能建筑中用電設(shè)備和系統(tǒng)造成巨大的危害,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1、由于設(shè)備自身產(chǎn)生的接地電流在設(shè)備和真實地之間產(chǎn)生一個電壓降,因此,容易使電腦死機(jī);高次諧波會在中性線上疊加,中性線電流能夠在建筑物金屬結(jié)構(gòu)上任意流動,從而產(chǎn)生不受控制的磁場,即引發(fā)計算機(jī)屏幕的頻閃現(xiàn)象;由于開關(guān)、短路以及負(fù)載變化而引起的短時間電壓變化將會引起燈光頻閃,過度的頻閃將會使人體不舒服;嚴(yán)重的諧波畸變會引起在一個正弦周波內(nèi)的額外過零點,影響測試設(shè)備,干擾程序控制裝置的同步性,導(dǎo)致控制裝置死機(jī)。
2、智能建筑中線纜密布,系統(tǒng)設(shè)備繁多,微電子裝備復(fù)雜,且防護(hù)能力弱,高次諧波治理將會使智能化系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生誤碼、錯碼、誤動作,使信號系統(tǒng)受到污染、產(chǎn)生噪聲,甚至連通話質(zhì)量都不能保證。隨著低電壓信號在IT設(shè)備中使用的增加,比特錯誤率也隨之提高,甚至可以高到使整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
3、在諧波電壓作用下,電容器會產(chǎn)生額外的功率損耗,加快絕緣介質(zhì)的老化。更為嚴(yán)重的是,大量諧波電流很可能引發(fā)電容器和系統(tǒng)其他元件之間的并聯(lián)諧振或串聯(lián)諧振,造成電容器超載而損壞;使與電容器連接的配電回路中所有線路、設(shè)備因電壓閃變、超壓、過負(fù)荷而損壞。
4、配電回路的諧波治理電流含量高會使斷路器遮斷能力降低。這是因為畸變電流過零點時,電弧電流隨時間的變化要比工頻正弦電流大,電弧電壓的恢復(fù)要迅速得多,使電弧容易重燃,導(dǎo)致誤跳閘或在該跳閘的時候根本不跳。剩余電流可能會達(dá)到使剩余電流保護(hù)裝置動作的設(shè)定值。事實表明,空氣電磁斷路器不能遮斷其分?jǐn)嗄芰Ψ秶鷥?nèi)波形畸變率超過50%的故障電流,而且還會導(dǎo)致斷路器損壞。
5、電壓諧波會導(dǎo)致感應(yīng)電動機(jī)的額外損耗。高次諧波治理導(dǎo)致的扭矩脈動在聯(lián)軸器和軸承處會產(chǎn)生磨損和裂紋。由于電機(jī)速度是固定的,諧波中儲藏的能量就以額外的熱量形式散發(fā)了,導(dǎo)致設(shè)備過早老化。
6、對于電力電纜和配電線路,諧波電流頻率增高會引起明顯的集膚效應(yīng),導(dǎo)線電阻增大,線損加大,發(fā)熱增加,絕緣過早老化,容易發(fā)生接地短路故障,形成潛在的火災(zāi)隱患。在智能建筑中大量集中使用電子計算機(jī)和大面積采用電子節(jié)能氣體光源照明的場合,中性線電流甚至達(dá)到相線電流的2倍,致使中性線過熱、燒毀,甚至導(dǎo)致火災(zāi)。