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諧波保護(hù)器在智能建筑中的應(yīng)用

更新時(shí)間:2018-10-26 點(diǎn)擊次數(shù): 2408次

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司,上海 嘉定 201801;

摘 要:社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展推動(dòng)著控制技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,在智能建筑中開(kāi)始廣泛應(yīng)用變頻空調(diào)、監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)數(shù)字辦公設(shè)備、通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)等。與此同時(shí)這些設(shè)備和裝置的應(yīng)用也產(chǎn)生了相應(yīng)的副產(chǎn)品諧波,威脅了智能建筑系統(tǒng)和用戶,使得相應(yīng)設(shè)備的正常運(yùn)行受到影響。為了滿足社會(huì)生活發(fā)展需要種能夠?qū)Ω鞣N頻率和各種能量的諧波干擾進(jìn)行吸收并自動(dòng)用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)電涌、脈沖尖峰、高頻噪聲、高次諧波的裝置——諧波保護(hù)器應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前在智能建筑電力環(huán)境中諧波保護(hù)器被廣泛應(yīng)用,為用電設(shè)備的有效運(yùn)行提供了重要保障。 
關(guān)鍵詞:智能建筑;高次諧波;諧波保護(hù)器

    、諧波保護(hù)器基本原理
    諧波保護(hù)器是種用于濾除高次諧波、保護(hù)儀器設(shè)備的新型保護(hù)裝置,采用超微晶合金材料與創(chuàng)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,不但可以抑制和吸收用戶用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)高次諧波和高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等干擾,而且能隨時(shí)跟蹤電壓波形,瞬時(shí)濾除電源中的尖峰、浪涌、雜波,矯正因諧波影響而產(chǎn)生的高次諧波,從源頭諧波污染,為用電設(shè)備提供保護(hù)功能。 
    諧波保護(hù)器的基本原理如圖1所示(以三相為例):以電壓箝位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓的變化,使用低通濾波器濾除高次諧波,再運(yùn)用吸收器吸收高次諧波的濾波設(shè)備。

圖1 諧波保護(hù)器原理

    二、諧波保護(hù)器的功能
    ,自動(dòng)保護(hù)用電設(shè)備。在電路中并聯(lián)諧波保護(hù)器能夠?qū)崿F(xiàn)具有破壞性的尖峰瞬變、浪涌、高頻噪聲、高次諧。它的有效,進(jìn)而促進(jìn)用電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和提升用電設(shè)備的使用壽命。
    第二,凈化電源。諧波保護(hù)器的抑制和諧波能力顯著,在并聯(lián)諧波保護(hù)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,同時(shí)諧波引發(fā)的計(jì)算機(jī)屏幕頻閃、負(fù)載變化、短路、開(kāi)關(guān)引起的燈管頻閃都可 以得到避免。
    第三,保護(hù)功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備。實(shí)際當(dāng)中并聯(lián)振回路會(huì)在高次諧波頻率和雜散的電網(wǎng)電感及功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備的諧波頻率的相互的作用下產(chǎn)生,電壓和電流波形會(huì)在諧振電路引起的諧波放大作用下加劇畸變,進(jìn)而剛氏設(shè)備使用壽命。此外諧波保護(hù)器能夠?qū)χC波污染進(jìn)行凈 化,為功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備的使用壽命提供保證。
    第四,防止保護(hù)裝置的無(wú)跳閘。斷路器會(huì)因諧波電流的音響而發(fā)生斷路器誤跳閘,或者拒跳閘,而在電路中并聯(lián)諧波保護(hù)器能夠有效諧波電流,進(jìn)而有效避免斷路器發(fā)生誤跳閘或者拒跳閘問(wèn)題引。
    諧波保護(hù)電器有從源頭上諧波污染的作用,進(jìn)而為用電設(shè)備的正常運(yùn)行提供保障。在電力設(shè)備電路中并聯(lián)諧波保護(hù)器,不僅能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的電流狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè),還能夠?qū)﹄娐分械母叽沃C波進(jìn)行吸收和阻隔,進(jìn)而避免其他設(shè)備受到設(shè)備本身產(chǎn)生的諧波的干擾。
   
    三、諧波保護(hù)器在智能建筑的應(yīng)用 
    智能建筑中廣泛使用高靈敏度的現(xiàn)代化用電設(shè)備和裝備,高次諧波易導(dǎo)致這些電子系統(tǒng)運(yùn)行錯(cuò)誤乃至損壞,影響智能建筑供電系統(tǒng)性和穩(wěn)定性。   
    諧波保護(hù)器是智能建筑供電、運(yùn)行的重要保障, 技術(shù)人員只需將其接入到電路中,設(shè)備中產(chǎn)生的高次諧波就會(huì)被其吸收,設(shè)備的故障率隨之降低,進(jìn)而提供保障。同時(shí)諧波保護(hù)器本身并不耗電,設(shè)備在諧波保護(hù)器器的作用下使用壽命會(huì)有所提高,同時(shí)設(shè)備維修和維護(hù)成本也能得到降低。所以諧波保護(hù)器在智能建筑中的應(yīng)用及其必要。
    安科瑞ANHPD系列諧波保護(hù)器為智能建筑行業(yè)供電系統(tǒng)出力,避免其高次諧波干擾,已在眾多項(xiàng)目中得到運(yùn)用,以下為我司ANHPD對(duì)于高次諧波的治理效果展示,對(duì)于高次諧波抑制有非常顯著的效果。
    (1)50Hz工頻電源迭加2KHz干擾信號(hào)

諧波保護(hù)器接入前


諧波保護(hù)器接入后

    (2)50Hz工頻電源迭加10KHz干擾信號(hào)

諧波保護(hù)器接入前

諧波保護(hù)器接入后

    (3)50Hz工頻電源迭加100KHz干擾信號(hào)

諧波保護(hù)器接入前


諧波保護(hù)器接入后

    (4)50Hz工頻電源迭加1MKHz干擾信號(hào)

諧波保護(hù)器接入前

諧波保護(hù)器接入后

    四、安科瑞諧波保護(hù)器介紹
    4.1主要技術(shù)參數(shù)

表1 ANHPD技術(shù)參數(shù)

額定電壓/額定頻率

AC 380V(三相) AC 220V (單相)/ 50Hz±15%

大脈沖電流值

6.5kA

濾波性能

吸收頻率

3kHz~10MHz

泄漏電流

≤1.2mA

安裝方式

35mm導(dǎo)軌安裝

安裝尺寸

126*105*80(長(zhǎng)*深*高)

抗浪涌電流

對(duì)于300V的脈沖電壓,脈沖電流不超過(guò)1000A

電路連接方式

星型(三相) 并聯(lián)(單相)

絕緣電阻

>100MΩ

耐壓

導(dǎo)電部分與外殼間承受2000VAC,時(shí)間1min,無(wú)擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象

電源

功率

小于1.0w

溫升

小于40K

電磁兼容性測(cè)試

震蕩波抗擾度

IEC60225-22 4級(jí)

靜電放電抗擾度

射頻電磁輻射抗擾度

電快速瞬變脈沖群抗擾度

外部接口

端子

耐高溫100℃

外殼類(lèi)型

阻燃塑料

維護(hù)方式

免維護(hù)

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(huán)境

工作溫度

-25℃-70℃

存貯溫度

-40℃-80℃

相對(duì)濕度

﹤95%(在15℃~25℃間)

大氣壓力

52-110kPa

工作環(huán)境

無(wú)爆炸無(wú)腐蝕性氣體導(dǎo)電塵埃,無(wú)劇烈振動(dòng),無(wú)沖擊源,海拔1500m以下

 

    4.2功能特點(diǎn)
    采用超微晶體的特殊電路;
    吸收3KHz~30MHz頻率各種能量的諧波干擾,高次諧波、高頻噪聲、脈沖尖峰、浪涌等干擾,矯正電壓、電流波形;
    減少了用電設(shè)備的故障率和機(jī)器誤操作,克服了由于高頻諧波污染引起的干擾,保障了設(shè)備的運(yùn)行;
    設(shè)備本身幾乎不耗電,具有超高的經(jīng)濟(jì)性;
    結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,接線簡(jiǎn)單,安裝方便。

    五、結(jié)語(yǔ) 
    高精尖是未來(lái)用電設(shè)備發(fā)展的必然趨勢(shì),相應(yīng)的怎樣避免受這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波的干擾成為科技人員面對(duì)的重要課題。諧波保護(hù)器對(duì)于當(dāng)前的高科技、高靈敏度設(shè)備產(chǎn)生的諧波具有有效地吸收和阻隔作用。因此在未來(lái)段時(shí)間內(nèi)在建筑電氣系統(tǒng)中運(yùn)用諧波保護(hù)器將會(huì)是必然的趨勢(shì),相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)從諧波保護(hù)器的作用原理和電氣設(shè)備實(shí)際情況出發(fā),科學(xué)合理的運(yùn)用諧波保護(hù)器保護(hù)用電設(shè)備。

【參考文獻(xiàn)】 
【1】王小云,試論現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)中的諧波抑制【J】商業(yè)文化月刊,2011(7):179
【2】鄭興,諧波保護(hù)器及其在智能建筑中的應(yīng)用【J】電器與能效管理技術(shù),2007(20):55-58
【3】徐朝陽(yáng),二甲以上醫(yī)院中諧波保護(hù)器的應(yīng)用【J】科技風(fēng),2015(17):250-250

作者簡(jiǎn)介:劉細(xì)鳳,女,本科。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司

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