宣传用贯宣材料

1、TN-S系统谐波与漏电电流系统谐波与漏电电流PE线中的线中的3n次谐波电流次谐波电流 在在TN-S系统的三相交流电路中，由于非线性负载的大量系统的三相交流电路中，由于非线性负载的大量应用，使三相交流电压发生畸变，本文仅就应用，使三相交流电压发生畸变，本文仅就3n次谐波对漏次谐波对漏电电流的影响谈谈自己的看法。电电流的影响谈谈自己的看法。 以前人们过于看重绝缘电阻对漏电流的影响，而忽视了分以前人们过于看重绝缘电阻对漏电流的影响，而忽视了分布电容和谐波电压对漏电的影响布电容和谐波电压对漏电的影响。 许多测试结果表明，在正常漏电电流中许多测试结果表明，在正常漏电电流中3n次谐波电流次谐波电流占有很高

2、的比例，尤其是占有很高的比例，尤其是3次谐波电流。次谐波电流。 无论各相导体对无论各相导体对PE导体的导体的3n次谐波电压是否相等、无论次谐波电压是否相等、无论各相导体对各相导体对PE导体的分布电容的大小如何，只要三相相导体的分布电容的大小如何，只要三相相导体对导体对PE导体之间存在导体之间存在3n次谐波电压，则必然通过它们次谐波电压，则必然通过它们与与PE导体之间的分布电容都会在导体之间的分布电容都会在PE导体上产生各自的电导体上产生各自的电容电流，并且在容电流，并且在PE导体上导体上“叠加叠加”；当三相基波电压和当三相基波电压和其他各次谐波（其他各次谐波（3n次谐波除外）电压不对称时，其各

3、次谐次谐波除外）电压不对称时，其各次谐波电压的波电压的零序分量，零序分量，通过相导体与通过相导体与PE导体之间的分布导体之间的分布电容也会在电容也会在PE导体上产生导体上产生各自的电容电流各自的电容电流。 PE线电流与漏电保护线电流与漏电保护 根据根据低压配电设计规范低压配电设计规范GB50054-95第第4.4.21条规定：条规定：“为减少接地故障引起的电气火灾危险而装设的漏电电流为减少接地故障引起的电气火灾危险而装设的漏电电流动作保护器，其额定动作电流不应超过动作保护器，其额定动作电流不应超过0.5A”；住宅设住宅设计规范计规范GB50096-1999第第6.5.2条第条第7款规定：款规定

4、：“每幢住每幢住宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能宅的总电源进线断路器，应具有漏电保护功能”；高层高层民用建筑设计防火规范民用建筑设计防火规范9.5.1条条“高层建筑内火灾危险高层建筑内火灾危险性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统性大、人员密集等场所宜设置漏电火灾报警系统“等规定。等规定。 在工程设计中，按照上述规定要求装设的漏电保护器在实在工程设计中，按照上述规定要求装设的漏电保护器在实际应用中却屡屡发生误动，甚至无法投入运行。造成漏电际应用中却屡屡发生误动，甚至无法投入运行。造成漏电断路器动作的根本原因是漏电电流，然而其漏电电流流向断路器动作的根本原因是漏电电流，然而其漏电电流

5、流向何处，为此我们先后对中国工商银行营业楼等现场进行了何处，为此我们先后对中国工商银行营业楼等现场进行了实测，大量实测数据表明，实测，大量实测数据表明，低压系统正常运行时，低压系统正常运行时，PE线电流超过线电流超过500mA是极其普遍的事，它是极其普遍的事，它属于泄漏电流。属于泄漏电流。 某银行某银行1#变压器变压器PE母排电流波形母排电流波形某银行低压柜某银行低压柜-地排地排PE线电流波形线电流波形某银行某银行1#变压器变压器N-PE干线干线 CH-IPE | No. In(%) In(A) PHASE(相位角) | 01 100.0 19.75 305 | 02 0.689 0.136

6、358 | 03 128.1 25.32 016 | 04 0.347 0.069 132 | 05 3.025 0.598 278 | 06 0.402 0.079 173 | 07 19.15 3.784 315 | 08 0.942 0.186 003 | 09 88.48 17.48 029某银行低压柜某银行低压柜-地排地排PE线电流数据线电流数据 IPE | No. In(%) In(A) PHASE | 01 100.0 12.69 120 | 02 0.881 0.112 144 | 03 85.05 10.79 182 | 04 0.706 0.090 335 | 05 3.1

7、49 0.400 154 | 06 0.244 0.031 185 | 07 11.58 1.470 119 | 08 0.351 0.044 179 | 09 37.42 4.750 188某演播室晶闸管调光柜接地母排至灯具某演播室晶闸管调光柜接地母排至灯具的的8 8根根PEPE分支分支线线的的电电流之和流之和 某演播室晶闸管调光柜某演播室晶闸管调光柜PE母排母排-灯具的灯具的8根根PE线电流之和线电流之和 IPE No. In(%) In(A) PHASE 01 100.0 1.139 194 02 4.218 0.048 137 03 243.6 2.776 188 04 3.928 0

8、.045 150 05 10.72 0.122 075 06 3.746 0.043 181 07 32.71 0.373 164 08 4.164 0.047 184 09 39.30 0.448 347设计院四号楼设计院四号楼34层照明层照明+个人电脑个人电脑设计院四号楼设计院四号楼34层办公室照明层办公室照明+个个人电脑人电脑PE线电流数据线电流数据 IPE No. In(% In(A) PHASE01 100.0 2.518 053 02 2.485 0.062 297 03 32.98 0.830 272 05 5.143 0.129 147 07 1.513 0.038 341 0

9、9 5.246 0.132 114 IT 33.97 0.855 000PE线电流的危害线电流的危害 1对通信线路和电子设备产生干扰。对通信线路和电子设备产生干扰。 2造成漏电保护单元误动。造成漏电保护单元误动。 3. 电能损耗增加电能损耗增加。3次谐波电压与次谐波电压与PE线电流线电流 1. 低压线路上的低压线路上的3n次（特别是次（特别是3次）谐波电压在相导体与次）谐波电压在相导体与PE线或线或电气设备外壳之间的分布电容上产生的电容电流如图电气设备外壳之间的分布电容上产生的电容电流如图1所示。通所示。通常，在向电脑、电视机、气体放电灯、晶闸管调光设备等非线性常，在向电脑、电视机、气体放电灯

10、、晶闸管调光设备等非线性负载供电的线路上，三相相导体对负载供电的线路上，三相相导体对PE导体间的导体间的3次谐波电压较高，次谐波电压较高，特别是在末端分支线路上尤为突出。另外，三相相导体对特别是在末端分支线路上尤为突出。另外，三相相导体对PE导导体之间的电压实际上也并下完全对称，各相相导体对体之间的电压实际上也并下完全对称，各相相导体对PE导体之导体之间的分布电容也不尽相等，何况还有其他各次谐波电压存在。为间的分布电容也不尽相等，何况还有其他各次谐波电压存在。为了找出代表事物本质的因素和阐述上的方便，现假设了找出代表事物本质的因素和阐述上的方便，现假设L1、L2、L3三相相导体对三相相导体对P

11、E导体的基波电压对称、三相相导体对导体的基波电压对称、三相相导体对PE导体导体的分布电容相等、如果忽略其他高次谐波电压的影响仅考虑的分布电容相等、如果忽略其他高次谐波电压的影响仅考虑3次次谐波电压，如图谐波电压，如图2所示，由于三个相线对所示，由于三个相线对PE线的线的3次谐波电压同次谐波电压同相位，且大小相等，所以，三个相线对相位，且大小相等，所以，三个相线对PE线的电容电流的大小线的电容电流的大小也相等、相位相同，也相等、相位相同， PE线上的电容电流等于三个电容电流之和线上的电容电流等于三个电容电流之和. 续 2当三相相导体对当三相相导体对PE导体的分布电容大小不等时，基波导体的分布电容

12、大小不等时，基波和各次谐波电压在相线和和各次谐波电压在相线和PE线之间产生的电容电流也不线之间产生的电容电流也不相等，相等， 3在三相电压不对称、各相导体与在三相电压不对称、各相导体与PE导体之间的分布电导体之间的分布电容大小相等的情况下，容大小相等的情况下，PE导体中也会有电流。导体中也会有电流。 4在在TNS系统的低压网络中，不仅电线、电缆的相导系统的低压网络中，不仅电线、电缆的相导体与体与PE导体之间存在分着分布电容，各种电气设备的带导体之间存在分着分布电容，各种电气设备的带电导体与其电导体与其PE导体或接地连接导体之间也存在着分布电导体或接地连接导体之间也存在着分布电容，在电源的基波和

13、各次谐波电压的零序分量的作用下，容，在电源的基波和各次谐波电压的零序分量的作用下，通过分布电容在其通过分布电容在其PE导体和接地连接导体中同样会产生导体和接地连接导体中同样会产生相应的电流。相应的电流。km）（M.缘缘电阻常数 20 70A级级B级级A级级B级级3673670036703671.采用隔离措施采用隔离措施,如就近用隔离变压器如就近用隔离变压器(Dyn11或或Dd0)。2.选用谐波含量小的设备。例如选用谐波含量小的设备。例如:12脉脉冲冲、24脉冲整流的变频器、高频开关式直脉冲整流的变频器、高频开关式直流电源等。流电源等。3.对谐波电流源就近采取滤波措施对谐波电流源就近采取滤波措施

14、。例如：。例如：UPS电源、晶闸管调光单元等电源、晶闸管调光单元等由设备制造商配套提供滤波器。由设备制造商配套提供滤波器。4.选用选用介电系数小的绝缘电阻高的电缆介电系数小的绝缘电阻高的电缆,如如:YJV型电缆聚乙烯绝缘的介电型电缆聚乙烯绝缘的介电系数系数=2.3，VV型电缆聚氯乙烯绝缘的型电缆聚氯乙烯绝缘的=56。5.在设计中尽量使三相线路的各相导体长度相等在设计中尽量使三相线路的各相导体长度相等(举例说明注意设计技巧举例说明注意设计技巧)。6.为了减少漏电开关的误动率为了减少漏电开关的误动率,适当适当减少漏电开关下游线路的总长度。减少漏电开关下游线路的总长度。7.选用选用3n次谐波电流含量

15、小的设备和电器等。次谐波电流含量小的设备和电器等。8.对重要的场所对重要的场所适当增大导线截面以降低芯线的运行温度。适当增大导线截面以降低芯线的运行温度。9.电力电子开关及其类似的电力电子开关及其类似的控制器件尽量靠近控制器件尽量靠近被控电气设备安装被控电气设备安装10.对向非线性负荷供电的三相回路应对向非线性负荷供电的三相回路应避免缺相运行避免缺相运行（减少（减少1、5、7、11、 等次的不平衡电容电流）等次的不平衡电容电流）11.对大容量的非线性用电设备对大容量的非线性用电设备就近就近采用专用变压器供电采用专用变压器供电.结论结论 综上所述，无论是在三相相导体对综上所述，无论是在三相相导体

16、对PE导体的导体的3n次谐波电压是否次谐波电压是否相等、无论三相相导体对相等、无论三相相导体对PE（或地）线的分布电容和分布绝缘（或地）线的分布电容和分布绝缘电阻的大小如何，只要三相对地（或电阻的大小如何，只要三相对地（或PE线）存在线）存在3n次谐波电压，次谐波电压，必定通过其分布电容和分布绝缘电阻在必定通过其分布电容和分布绝缘电阻在PE线上产生各自的分布线上产生各自的分布电流，并且在电流，并且在PE线上叠加；当三相基波电压和其他各次谐波线上叠加；当三相基波电压和其他各次谐波（3n次谐波除外）电压不对称时，其各次电压的零序分量，通次谐波除外）电压不对称时，其各次电压的零序分量，通过相导体与过

17、相导体与PE线之间的分布电容和分布绝缘电组也会在线之间的分布电容和分布绝缘电组也会在PE线上线上产生各自的谐波分布电流产生各自的谐波分布电流 ，另外，应当注意的是：当载流导体，另外，应当注意的是：当载流导体芯线温度接近其最高允许温度时，其绝缘电阻约为摄氏芯线温度接近其最高允许温度时，其绝缘电阻约为摄氏20度时的度时的绝缘电阻绝缘电阻1/700至至1/1000，此时电阻性漏泄电流激增。这时的电，此时电阻性漏泄电流激增。这时的电阻性漏泄电流是不可忽视的。而电缆的线间分布电容随温度变化阻性漏泄电流是不可忽视的。而电缆的线间分布电容随温度变化甚小，可忽略甚小，可忽略。 CH-Ia CH-Ib CH-I

18、c No. In(%) In(A) PHASE | No. In(%) In(A) PHASE | No. In(%) In(A) PHASE01 100.0 8.144 165 | 01 100.0 16.21 041 | 01 100.0 12.86 28302 0.345 0.028 346 | 02 0.204 0.033 057 | 02 0.466 0.060 01203 30.19 2.459 326 | 03 31.92 5.176 323 | 03 31.74 4.083 32504 0.335 0.027 018 | 04 0.173 0.028 267 | 04 0.29

19、3 0.038 15505 16.27 1.325 228 | 05 15.75 2.555 342 | 05 15.88 2.043 10606 0.367 0.030 009 | 06 0.162 0.026 191 | 06 0.128 0.016 26107 9.001 0.733 104 | 07 9.174 1.487 332 | 07 9.022 1.160 21808 0.417 0.034 117 | 08 0.147 0.024 220 | 08 0.148 0.019 00409 8.604 0.701 331 | 09 8.852 1.435 316 | 09 8.56

20、0 1.101 32210 0.308 0.025 003 | 10 0.138 0.022 231 | 10 0.186 0.024 14011 7.294 0.594 209 | 11 6.697 1.086 315 | 11 7.034 0.905 08712 0.285 0.023 257 | 12 0.140 0.023 190 | 12 0.216 0.028 21613 4.906 0.400 082 | 13 5.152 0.835 305 | 13 5.241 0.674 19414 0.368 0.030 109 | 14 0.115 0.019 233 | 14 0.19

21、0 0.024 35315 4.968 0.405 316 | 15 5.044 0.818 292 | 15 4.954 0.637 302某市局某市局1#楼电压测试数据楼电压测试数据1#楼电流数据楼电流数据 CH-Ia CH-Ib CH-Ic No. In(%) In(A) PHASE | No. In(%) In(A) PHASE | No. In(%) In(A) PHASE01 100.0 526.3 332 | 01 100.0 366.8 216 | 01 100.0 452.4 10502 0.327 1.719 223 | 02 0.383 1.404 220 | 02 0.

22、110 0.497 28303 6.051 31.84 151 | 03 7.385 27.08 137 | 03 17.13 77.50 15604 0.088 0.462 265 | 04 0.048 0.175 073 | 04 0.090 0.409 02205 1.435 7.555 309 | 05 3.088 11.32 052 | 05 3.553 16.07 15206 0.034 0.181 349 | 06 0.068 0.249 233 | 06 0.065 0.294 30307 0.977 5.144 183 | 07 0.691 2.533 085 | 07 0.

23、804 3.639 28008 0.065 0.341 195 | 08 0.075 0.276 185 | 08 0.060 0.270 30909 0.892 4.693 304 | 09 0.568 2.085 313 | 09 1.952 8.831 33510 0.024 0.125 325 | 10 0.029 0.105 043 | 10 0.061 0.276 31711 0.413 2.174 166 | 11 0.228 0.837 088 | 11 0.235 1.063 12512 0.034 0.180 182 | 12 0.034 0.125 245 | 12 0.

24、082 0.372 30813 0.091 0.478 071 | 13 0.297 1.088 024 | 13 0.471 2.132 30214 0.012 0.062 303 | 14 0.017 0.061 213 | 14 0.054 0.244 02415 0.361 1.901 273 | 15 0.577 2.118 222 | 15 1.468 6.643 28816 0.021 0.109 023 | 16 0.017 0.063 265 | 16 0.048 0.216 31817 0.173 0.909 181 | 17 0.204 0.747 032 | 17 0.

25、098 0.444 09618 0.035 0.186 083 | 18 0.047 0.172 190 | 18 0.021 0.095 04619 0.153 0.803 133 | 19 0.019 0.070 295 | 19 0.257 1.165 2924#楼二层照明楼二层照明 CH-Ua CH-Ub CH-Uc No. Un(%) Un(V) PHASE | No. Un(%) Un(V) PHASE | No. Un(%) Un(V) PHASE01 100.0 228.8 360 | 01 100.0 226.7 240 | 01 100.0 227.2 12002 0.02

26、9 0.066 193 | 02 0.041 0.093 346 | 02 0.032 0.074 02003 3.043 6.963 062 | 03 2.895 6.565 067 | 03 2.934 6.669 06604 0.023 0.052 168 | 04 0.015 0.033 343 | 04 0.017 0.039 34105 1.031 2.359 268 | 05 0.873 1.979 355 | 05 0.440 0.999 11506 0.024 0.055 226 | 06 0.016 0.036 219 | 06 0.019 0.042 27307 0.24

27、1 0.552 133 | 07 0.404 0.915 128 | 07 0.343 0.780 05308 0.046 0.106 239 | 08 0.043 0.097 263 | 08 0.042 0.094 02309 0.278 0.636 024 | 09 0.451 1.022 052 | 09 0.374 0.850 08510 0.087 0.199 218 | 10 0.025 0.058 021 | 10 0.017 0.039 28311 1.126 2.575 284 | 11 0.815 1.848 055 | 11 0.746 1.696 19012 0.075 0.171 208 | 12 0.056 0.128 189 | 12 0.048 0.110 30713 0.436 0.999 105 | 13 0.444 1.007 039 | 13 0.344 0.783 28514 0.041 0.094 226 | 14 0.034 0.078 268 | 14 0.015 0.034