*十九節(jié) 大屏幕顯示屏導致零線過熱問題的解決

時間：2020-01-05作者：北京航天愛威電子技術有限公司瀏覽：934

 　　現(xiàn)象：

　　某地新安裝了一塊大屏幕顯示屏，運行后，發(fā)現(xiàn)零線很熱，達到燙手的程度。經過檢查，發(fā)現(xiàn)相線電流為260A時，零線電流達到了450A。向大屏幕顯示屏的供貨商咨詢解決的辦法，得到的建議是再增加一根零線。

　　增加零線后，零線的溫度明顯降低，但是發(fā)現(xiàn)變壓器下端的配電柜頻繁跳閘。

　　原因分析：

　　現(xiàn)代的大屏幕顯示屏一般使用發(fā)光二極管陣列，發(fā)光二極管采用直流電壓驅動。直流電壓是通過開關電源獲得的。

　　每個開關電源的輸入端是整流電路，因此是典型的諧波源。單相橋式整流電路的諧波電流有3次、5次、7次、9次等，電流的波形和頻譜如圖1所示。

　　圖1 單相整流器的諧波電流波形與頻譜

　　如**的分析，3次諧波電流在零線上是算數(shù)疊加的，因此導致零線電流很大的現(xiàn)象。

　　需要注意的一點是，交流電流在導體**動時，有一種物理現(xiàn)象，叫做趨膚效應，或者集膚效應。趨膚效應的意思是，交流電流不是均勻分布在導體中，而是向導體表面集中。交流電的頻率越高，這種效應越顯著。電流集中在靠近表面的位置，意味著導體的實際截面積減小。因此，當線路中流過諧波電流時，線路對于高次諧波電流呈現(xiàn)出較大的電阻。交流電阻與頻率的平方根成正比，因此，一個導體對于3次諧波電流的電阻是基波電流電阻的1.7倍。按照功率P=I2R計算，同樣幅度的3次諧波電流的發(fā)熱量是基波電流發(fā)熱量的1.7倍。

　　解決辦法與效果：

　　在配電盤的零線上安裝NBF零線電流阻斷器，如圖2所示。NBF零線阻斷器對于減小零線上的三次諧波電流效果十分顯著，可以將零線電流減小為原來的20%以下。

　　圖2 用NBF零線電流阻斷器減小零線電流

　　啟示：

　　大屏幕這類大量使用開關電源作為供電的設備，工作時會導致零線電流過大這時，較好使用SPHF為開關電源供電，或者使用NBF阻斷零線上的電流，防止零線過熱或者跳閘的問題。


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