安科瑞ANSNP中性線熱故障和火災安防保護器概述

      低壓配電系統中會使用大量的非線性負載，在實際生產和生活中UPS電源、變頻空調、LED屏、計算機、數字辦公設備以及通信設備等被廣泛應用，這些設備和裝置的使用以及三相不平衡等問題的存在會導致中性線電流過大，容易造成中性線（零線）絕緣層老化起火從而引發火災，存在較大的安全隱患。

三次諧波與中性線電流

        中心線電流異常原因大致可分為兩類：一是三相基波電流不平衡導致中性線基波電流過大；二是因為零序諧波電流在中性線疊加導致電流過大。

        非線性設備中產生的電流可以采用傅里葉級數分解來描述各次諧波，其中單相整流回路產生的電流經過分解展開后主要諧波滿足3N次特性，即以3、9、15次等符合3N次特性的諧波為主，其中3次諧波含量較高。

        3次諧波電流主要由單相非線性負載產生，由于3次諧波屬于零序諧波，在三相電網中，各相的相位差為120°，這正好是3次諧波電流的周期，每相負載內的3次諧波電流在中性線匯集時，其中瞬時值是直接同相相加，所以中性線上的3次諧波電流大于相線上的3次諧波電流，有時候中性線電流還要大于基波電流，甚至于接近相電流的2倍。

三次諧波產生中性線電流波形圖

中性線電流熱故障和火災問題

在三相四線制或五線制運行過程中，中性線引發火災事故主要通過三種途徑：

中性線長期過載導致中性線絕緣層老化，后使得絕緣層燃燒引發火災；

中性線故障使中性線開路，導致三相電嚴重不平衡，燒毀電氣設備引發火災；

中性線老化使線路局部過熱，導致中性線絕緣層老化，后使得絕緣層燃燒引發火災。

安科瑞ANSNP中性線熱故障和火災安防保護器

中線安防保護器的基本原理為：通過電流檢測環節采集系統中性線上各次諧波電流，經控制器快速計算并提取各次諧波電流的含量，生成諧波電流指令，通過功率執行器件輸出與諧波電流幅值相等方向相反的補償電流，補償電流注入中性線，可有效消除過大的中性線電流，同時解決諧波污染嚴重、三相不平衡、功率因數低等電能質量問題。

ANSNP工作原理圖