其后从一层逐步向三层乃至高层跟踪检测、结果发现三层出现上述电压不平衡现象,于是从一层至三层在分线箱的N线端子上跨接临时线路,再次送电上述电压不平衡现象消失。
最后拆开竖井母线线槽发现三层N线接线端子螺丝溢扣造成接触不良在中性线较大电流的作用下烧焦端子接触面,接触电阻增大,使中性线形成不了良好的导电通路,出现了几乎中性线断线的类似现象;
(2)案例分析2:全国政协礼堂于1999年9月17日晚举行“庆祝全国政协成立五十周年文艺晚会”用电量较大,舞台灯光照明采用三相可控硅调光,就负载性质来说,非线性负载比例较大。经检测会场4#配电箱,最大用线电流为87A,而中性线电流却是174A远远高于相线电流。采用红外测温仪对中性线橡胶电缆外皮进行测温,发现高达98℃,超过技术规范65℃的规定,并且可以直接观察到线皮软化和变色的现象,处于引燃绝缘材料的危险状态。
经初步判断,这是由于采用可控硅调光,就负载性质来说是非线性负载;由于中性线截面不够,从而引起中性线严重过载出现引燃电缆线皮的现象发生。
随后,在原来中性线的两端并接另一条截面较大的临时线路,上述中性线过载现象立即消失;
(3)案例分析3:中组部礼堂举行“七月的颂歌”演唱会,于2001年6月19日进行电气防火检测,发现电脑灯配电箱主断路器DZ158100A各相负载情况如下:
A相24.5A,B相24.8A,C相17.8A;N线电流54A。
这个结果表明N线电流大于A相电流2.2倍,这是由于电脑灯属于非线性负载所致。因此,N线截面必须大于相线截面2倍以上才能满足要求。事实上,设计上做了这样的考虑。
4 非正弦畸变电流测量及其仪表选用
对于三相不平衡非线性负载的低压配电系统,我们不仅要测量相线的电流而且还要测量中性线的电流。
首先,导线截面应满足载流量的要求,特别是中性线。在具有非线性负载的低压配电系统中,常常发现中性线电流大于相线电流,甚至大得很多。这是正常现象,但有时却出现中性线截面偏小的问题。
其次,对于上述低压配电系统中的所有连接部分要牢固可靠,接触良好,防止断线现象发生,中性线尤为重要。
最后,就是如何测量带有非线性负载的低压配电系统的非正弦畸变电流问题。实质上就是选用何种类型仪表测量非正弦畸变电流和有效值的问题。
多年来,我们对正弦量有效值的测量一直采用平均值响应式仪表。例如,磁电式仪表、全波整流式磁电式仪表以及普通钳形电流表,但是这种平均值响应式仪表却不能测量由非线性负载引起非正弦畸变的谐波电流有效值,如果用此类似表进行测量,其测量值要比实际值低得多(有资料表明在20%以上)。当然,这与各次谐波含量大小有关。
对于由于非线性负载产生非正弦畸变的谐波电流有效值测量,应采用电流平方的平均值响应式仪表,例如,电磁式或电动式仪表。
目前,比较适用的是带电流真有效值(英文缩写ARMS)测量功能的数字式钳形电流表,能够精确测量非正弦畸变的谐波电流的真有效值。因为测量结果的准确与否将给故障的诊断带来极大的影响,甚至要做出错误的判断。
5 结束语
(1)随着用电设备的大量增加,非线性负载比例的增大。谐波电流带来的危害日趋严重应引起我们足够的重视;
(2)中性线的热故障和火灾问题应从设计、施工、维护等各方面采用措施加以杜绝。例如,中性线截面选择应考虑谐波的影响;中性线连接部分牢固可靠,接触良好,防止断线;中性线的保护以及巡检中的电流测量问题,都应当求得科学有效的解决方法。
参考文献
1 《电气防火检测报告》宏安公司
2 《电力谐波的基本原理》
3 吴竞昌.《供电系统谐波》
4 邱关源.《电路》