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諧波保護器在智能建築中的應用
  • 發布日期:2018-10-26      瀏覽次數:346
    • 劉細鳳

      AG平台電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801;

      摘 要:社會經濟和科技的發展推動著控製技術、通信技術、計算機技術的不斷進步,在智能建築中開始廣泛應用變頻空調、監控係統、消防係統數字辦公設備、通信設備、計算機等。與此同時這些設備和裝置的應用也產生了相應的副產品諧波,威脅了智能建築係統和用戶,使得相應設備的安全正常運行受到影響。為了滿足社會生活發展需要一種能夠對各種頻率和各種能量的諧波幹擾進行吸收並自動消除用電設備產生的隨機電湧、脈衝尖峰、高頻噪聲、高次諧波的裝置——諧波保護器應運而生。當前在智能建築電力環境中諧波保護器被廣泛應用,為用電設備的有效運行提供了重要保障。 
      關鍵詞:智能建築;高次諧波;諧波保護器

          一、諧波保護器基本原理
          諧波保護器是一種用於濾除高次諧波、保護精密儀器設備的新型保護裝置,采用超微晶合金材料與創新的特別電路。它主要由電壓箝位、低通濾波器以及吸收器組成,不但可以抑製和吸收用戶用電設備產生的隨機高次諧波和高頻噪聲、脈衝尖峰、電湧等幹擾,而且能隨時跟蹤電壓波形,瞬時濾除電源中的尖峰、浪湧、雜波,矯正因諧波影響而產生的高次諧波,從源頭消除諧波汙染,為用電設備提供保護功能。 
          諧波保護器的基本原理如圖1所示(以三相為例):以電壓箝位實時監測電壓的變化,使用低通濾波器濾除高次諧波,再運用吸收器吸收高次諧波的濾波設備。

      圖1 諧波保護器原理

          二、諧波保護器的功能
          ,自動保護用電設備。在電路中並聯諧波保護器能夠實現具有破壞性的尖峰瞬變、浪湧、高頻噪聲、高次諧。它的有效消除,進而促進用電設備的安全穩定運行和提升用電設備的使用壽命。
          第二,淨化電源。諧波保護器的抑製和消除諧波能力顯著,在並聯諧波保護器的電路中99%因各種諧波引起的電壓、電流的畸變都可以得到消除,同時諧波引發的計算機屏幕頻閃、負載變化、短路、開關引起的燈管頻閃都可 以得到避免。
          第三,保護功率因數補償設備。實際當中並聯振回路會在高次諧波頻率和雜散的電網電感及功率因數補償設備的諧波頻率的相互的作用下產生,電壓和電流波形會在諧振電路引起的諧波放大作用下加劇畸變,進而剛氏設備使用壽命。此外諧波保護器能夠對諧波汙染進行淨 化,為功率因數補償設備的使用壽命提供保證。
          第四,防止保護裝置的無跳閘。斷路器會因諧波電流的音響而發生斷路器誤跳閘,或者拒跳閘,而在電路中並聯諧波保護器能夠有效消除諧波電流,進而有效避免斷路器發生誤跳閘或者拒跳閘問題引。
          諧波保護電器有從源頭上消除諧波汙染的作用,進而為用電設備的正常運行提供保障。在電力設備電路中並聯諧波保護器,不僅能夠對電力係統中的電流狀態進行連續監測,還能夠對電路中的高次諧波進行吸收和阻隔,進而避免其他設備受到設備本身產生的諧波的幹擾。
         
          三、諧波保護器在智能建築的應用 
          智能建築中廣泛使用高靈敏度的現代化用電設備和裝備,高次諧波易導致這些電子係統運行錯誤乃至損壞,影響智能建築供電係統安全性和穩定性。   
          諧波保護器是智能建築供電、安全運行的重要保障, 技術人員隻需將其接入到電路中,設備中產生的高次諧波就會被其吸收,設備的故障率隨之降低,進而提供安全保障。同時諧波保護器本身並不耗電,設備在諧波保護器器的作用下使用壽命會有所提高,同時設備維修和維護成本也能得到降低。所以諧波保護器在智能建築中的應用及其必要。
          AG平台ANHPD係列諧波保護器為智能建築行業供電係統出力,避免其高次諧波幹擾,已在眾多項目中得到運用,以下為我司ANHPD對於高次諧波的治理效果展示,對於高次諧波抑製有非常顯著的效果。
          (1)50Hz工頻電源迭加2KHz幹擾信號

      諧波保護器接入前


      諧波保護器接入後

          (2)50Hz工頻電源迭加10KHz幹擾信號

      諧波保護器接入前

      諧波保護器接入後

          (3)50Hz工頻電源迭加100KHz幹擾信號

      諧波保護器接入前


      諧波保護器接入後

          (4)50Hz工頻電源迭加1MKHz幹擾信號

      諧波保護器接入前

      諧波保護器接入後

          四、AG平台諧波保護器介紹
          4.1主要技術參數

      表1 ANHPD技術參數

      額定電壓/額定頻率

      AC 380V(三相) AC 220V (單相)/ 50Hz±15%

      大脈衝電流值

      6.5kA

      濾波性能

      吸收頻率

      3kHz~10MHz

      泄漏電流

      ≤1.2mA

      安裝方式

      35mm導軌安裝

      安裝尺寸

      126*105*80(長*深*高)

      抗浪湧電流

      對於300V的脈衝電壓,脈衝電流不超過1000A

      電路連接方式

      星型(三相) 並聯(單相)

      絕緣電阻

      >100MΩ

      耐壓

      導電部分與外殼間承受2000VAC,時間1min,無擊穿和閃絡現象

      電源

      功率

      小於1.0w

      溫升

      小於40K

      電磁兼容性測試

      震蕩波抗擾度

      IEC60225-22 4級

      靜電放電抗擾度

      射頻電磁輻射抗擾度

      電快速瞬變脈衝群抗擾度

      外部接口

      端子

      耐高溫100℃

      外殼類型

      阻燃塑料

      維護方式

      免維護

      使用壽命

      15年以上

      接線方式

      接線孔連接

      重量

      約1.0kg

      外部環境

      工作溫度

      -25℃-70℃

      存貯溫度

      -40℃-80℃

      相對濕度

      ﹤95%(在15℃~25℃間)

      大氣壓力

      52-110kPa

      工作環境

      無爆炸無腐蝕性氣體導電塵埃,無劇烈振動,無衝擊源,海拔1500m以下

       

          4.2功能特點
          采用超微晶體的特殊電路;
          吸收3KHz~30MHz頻率各種能量的諧波幹擾,消除高次諧波、高頻噪聲、脈衝尖峰、浪湧等幹擾,矯正電壓、電流波形;
          減少了用電設備的故障率和機器誤操作,全麵克服了由於高頻諧波汙染引起的幹擾,保障了設備的安全運行;
          設備本身幾乎不耗電,具有超高的經濟性;
          結構設計合理,接線簡單,安裝方便。

          五、結語 
          高精尖是未來用電設備發展的必然趨勢,相應的怎樣避免受這些設備產生的諧波的幹擾成為科技人員麵對的重要課題。諧波保護器對於當前的高科技、高靈敏度設備產生的諧波具有有效地吸收和阻隔作用。因此在未來一段時間內在建築電氣係統中運用諧波保護器將會是必然的趨勢,相關人員應當從諧波保護器的作用原理和電氣設備實際情況出發,科學合理的運用諧波保護器保護用電設備。

      【參考文獻】 
      【1】王小雲,試論現代建築電氣設計中的諧波抑製【J】商業文化月刊,2011(7):179
      【2】鄭國興,諧波保護器及其在智能建築中的應用【J】電器與能效管理技術,2007(20):55-58
      【3】徐朝陽,二甲以上醫院中諧波保護器的應用【J】科技風,2015(17):250-250

      作者簡介:劉細鳳,女,本科。任職單位:現任職於AG平台電氣股份有限公司