安科瑞ANSNP中性线热故障和火灾安防保护器概述

      低压配电系统中会使用大量的非线性负载，在实际生产和生活中UPS电源、变频空调、LED屏、计算机、数字办公设备以及通信设备等被广泛应用，这些设备和装置的使用以及三相不平衡等问题的存在会导致中性线电流过大，容易造成中性线（零线）绝缘层老化起火从而引发火灾，存在较大的安全隐患。

三次谐波与中性线电流

        中心线电流异常原因大致可分为两类：一是三相基波电流不平衡导致中性线基波电流过大；二是因为零序谐波电流在中性线叠加导致电流过大。

        非线性设备中产生的电流可以采用傅里叶级数分解来描述各次谐波，其中单相整流回路产生的电流经过分解展开后主要谐波满足3N次特性，即以3、9、15次等符合3N次特性的谐波为主，其中3次谐波含量较高。

        3次谐波电流主要由单相非线性负载产生，由于3次谐波属于零序谐波，在三相电网中，各相的相位差为120°，这正好是3次谐波电流的周期，每相负载内的3次谐波电流在中性线汇集时，其中瞬时值是直接同相相加，所以中性线上的3次谐波电流大于相线上的3次谐波电流，有时候中性线电流还要大于基波电流，甚至于接近相电流的2倍。

三次谐波产生中性线电流波形图

中性线电流热故障和火灾问题

在三相四线制或五线制运行过程中，中性线引发火灾事故主要通过三种途径：

中性线长期过载导致中性线绝缘层老化，后使得绝缘层燃烧引发火灾；

中性线故障使中性线开路，导致三相电严重不平衡，烧毁电气设备引发火灾；

中性线老化使线路局部过热，导致中性线绝缘层老化，后使得绝缘层燃烧引发火灾。

安科瑞ANSNP中性线热故障和火灾安防保护器

中线安防保护器的基本原理为：通过电流检测环节采集系统中性线上各次谐波电流，经控制器快速计算并提取各次谐波电流的含量，生成谐波电流指令，通过功率执行器件输出与谐波电流幅值相等方向相反的补偿电流，补偿电流注入中性线，可有效消除过大的中性线电流，同时解决谐波污染严重、三相不平衡、功率因数低等电能质量问题。

ANSNP工作原理图