電源質(zhì)量問題初探-wenkub
2023-04-09 06:21:52 本頁面
【正文】 建筑物供電的電力公司來決定。當(dāng)一個(gè)人站在地上時(shí)，他身體的電位與大地的電位是非常接近的。不是所有系統(tǒng)都需要接地，而實(shí)際上也不是所有電氣系統(tǒng)均被接地，但是當(dāng)我們談到電氣系統(tǒng)提起電壓值時(shí)，就很自然地聯(lián)系到對(duì)地電位而言的電壓。大多數(shù)事故是隨機(jī)的，很難重現(xiàn)，例如PC機(jī)死機(jī)，程控交換機(jī)掉線或電機(jī)過早報(bào)廢。十年或更多年以前，幾乎沒有哪個(gè)建筑師和電氣工程師能夠想象到我們今天的建筑物內(nèi)能達(dá)到如此高的計(jì)算機(jī)化水平，又有誰能預(yù)見到在每個(gè)辦公桌上都放置有PC機(jī)？過去商用計(jì)算機(jī)是放在一間專門的“計(jì)算機(jī)房”內(nèi)的大機(jī)器，而照明燈具的諧波輸出也很低，電話是靠電線連接在一起的，電機(jī)也只能以其設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，在家里辦公幾乎是不可能的，激光打印機(jī)的使用還不普遍。最終，他們發(fā)布了設(shè)計(jì)指南并提出了解決措施的建議，而這些措施既使不能完全消除電源質(zhì)量問題，也可以大大減少因電源質(zhì)量引起的事故和危害。通常這種影響比一般物理影響還要嚴(yán)重，它能引發(fā)計(jì)算機(jī)故障，錯(cuò)算和停機(jī)，致使設(shè)備的生產(chǎn)率下降。當(dāng)沒有精確的檢測手段時(shí)，所謂“不良電源質(zhì)量”通常意味著與正常情況相比，電源產(chǎn)生相當(dāng)大的偏差導(dǎo)致設(shè)備誤操作或縮短設(shè)備的使用壽命。這些做法可避免電源質(zhì)量問題的出現(xiàn)或者使這一問題的影響減少到最小。電源質(zhì)量問題初探A Power Quality Primer前 言辦公室和工廠中計(jì)算機(jī)和敏感設(shè)備的激增,促使人們更關(guān)注樓宇電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的電源質(zhì)量問題。目 錄前 言 5什么是電源質(zhì)量問題 8什么是電氣接地 11為什么喜歡采用接地的配電系統(tǒng)？ 12敏感電氣設(shè)備 13開關(guān)模式電源 15三相系統(tǒng)非線性負(fù)荷的影響 16技術(shù)探討 17諧波 18布線要點(diǎn) 20接地的有關(guān)問題 24雷電 28結(jié)束語 29什么是電源質(zhì)量問題“電源質(zhì)量”這一術(shù)語對(duì)不同的人有不同的說法。換言之，“良好電源質(zhì)量”則意味著造成這種偏差的可能性很小。根據(jù)估計(jì)，電源質(zhì)量問題每年給美國商業(yè)造成的損失大約在150~300億美元之間。在許多情況下，對(duì)電氣系統(tǒng)和接地系統(tǒng)作些改進(jìn)和完善，即可防止或消除這類問題?；貞涍^去，誰又能預(yù)見到將來電子技術(shù)又會(huì)給我們帶來什么樣的變化呢?一般地說，通過用電負(fù)荷的計(jì)算公式可以計(jì)算出每一個(gè)送電地區(qū)的電力負(fù)荷，過去幾十年里設(shè)計(jì)師就是利用它合理地計(jì)算出電氣負(fù)荷能力，來滿足建筑物以及住戶現(xiàn)時(shí)和今后的用電要求，很少考慮到諧波和瞬態(tài)過電壓問題。電力研究院指出，大約80%的電源質(zhì)量問題與不當(dāng)?shù)牟季€或接地有關(guān)，這方面的問題將在本文中進(jìn)一步解釋，特別是在布線和接地方面。因此“地（ground）”實(shí)際上表達(dá)了一個(gè)對(duì)電壓參考電位點(diǎn)，或者叫“0”電位點(diǎn)。如果建筑物是金屬結(jié)構(gòu)的，那么建筑物結(jié)構(gòu)的金屬構(gòu)件或水管（如果也是金屬的話）的電位也與大地非常接近。為什么喜歡采用接地的配電系統(tǒng)？電氣系統(tǒng)接地的主要目的是在系統(tǒng)發(fā)生故障（接地短路）時(shí)，保護(hù)人員和財(cái)產(chǎn)的安全。接地系統(tǒng)的第二個(gè)作用是提供給雷電電流一個(gè)可控制的低阻抗的通路，使之安全地流入大地而不造成危害。今天，大多數(shù)工廠的生產(chǎn)都是由計(jì)算機(jī)來控制的。數(shù)字量的“1”~，甚至更低，而“0”位則提高到0~。它的重量和元件數(shù)量大幅減少，這是使計(jì)算機(jī)變得更小、更輕便、更便宜的先決條件。這種干擾可因某種不適當(dāng)?shù)钠帘位蚪拥鼐€方式而傳導(dǎo)到敏感設(shè)備上。這些諧波還能使電路和中性線發(fā)熱，并使數(shù)字邏輯運(yùn)算產(chǎn)生錯(cuò)誤。開關(guān)模式電源的方塊圖在脈沖直流送到變壓器（圖中TR）前將儲(chǔ)存在電容器C1中的能量以短脈沖（這是準(zhǔn)方波）的形式送出來，這樣變壓器在高頻脈沖直流上運(yùn)行，而以前是在60Hz交流上運(yùn)行。這種趨勢現(xiàn)在還在繼續(xù)發(fā)展。一般的儀表可能測不到這些。如果基波或諧波是非正弦波，例如是由脈沖電源產(chǎn)生的方波。根據(jù)歐姆定律，這些畸變電流會(huì)產(chǎn)生畸變電壓，使設(shè)備發(fā)生故障。對(duì)改造的項(xiàng)目同樣也很經(jīng)濟(jì)。它們并不是任何法范。它們還可能是一個(gè)嚴(yán)重的影響安全的問題。MC型電纜的三種結(jié)構(gòu)型式圖上：三根相線各有一根單獨(dú)的中性線圖中：三根相線(12號(hào)線)共用一根兩倍截面的中性線(8號(hào)線，白色)圖下：三根相線，一根兩倍截面的中性線和一根隔離接地線(綠色帶黃線條)注意，這三種類型的電纜內(nèi)都有一根綠色的設(shè)備接地線。為某一特定裝置安裝濾波器時(shí)，需請(qǐng)專業(yè)人員進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。但是其單位kVA的價(jià)格也很昂貴。在確定處理方案之前，應(yīng)仔細(xì)比較采用K額定值變壓器與采用普通變壓器降容兩種方法，哪一種方法更為經(jīng)濟(jì)。在某些場合，更好的做法是給敏感設(shè)備從單獨(dú)配電盤上引單獨(dú)回路來供電。而象激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)和傳真機(jī)等設(shè)備也應(yīng)與計(jì)算機(jī)分開回路供電。此兩種插座由兩回分開的回路自兩個(gè)配電箱供電，插座內(nèi)還裝有瞬態(tài)涌壓防護(hù)器。但無論如何不能因?yàn)榇┝私饘偬坠?，就把回路的接地線（綠
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