<讨论>奇怪的故障,零线电流大于相线电流! 点击:21787 | 回复:311



常师傅

    
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发表于:2006-03-25 22:41:00
楼主
说明: 这本是网友"洞天"急待解决的问题.我是从别处帮他转来的! 据楼主述线路布置状态一切正常.只零线电流大于相线! 本人明确趋向电脑电源.奇次零序谐波叠加在零线上所为! "洞天"也按此处理的.但结果我是不知的.和洞天失去联系有一段时间啦// 06.10.25 急求高手解疑现象,想到的都用了,就是没解决呀
我这里情况是这样的:
1、新开网吧150台,每相挂50台电脑;
2、中性线电流如楼主所说类似;
3、电压平衡、电流平衡;
4、三相各加8微法电容后中性线电流反而加大;
5、中性线对安全地线没有压差;
6、问题是被总配电屏值班人员反应过来的;
7、在分电屏各控制柜中(共有10个)就是我这里有这情况,其它在接法上一样(都是一个电工接的)。其它配电中性线上有电流,但都小于最大单相电流。
8、将其它用电户掐断后这里无改善.
  .....现象为中线电流大于相线电流  ...     



刘志斌

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发表于:2008-04-10 23:02:24
281楼

下来我讨论一下,零线电流大于相线电流的问题:

1、如果三相正弦对称交流电流,流经零线时,向量和为零,如果不平衡三相正弦对称交流电流,流经零线时,向量和小于相线电流;

2、如果三相正弦不对称(互差不是120 度)交流电流,流经零线时,向量和不为零,如果三相正弦同相(互差是360度)交流电流,流经零线时,向量和为相线的三倍;

3、对于正弦交流电源来说,整流、滤波电路是一个非线性负载,负载电流波形是二极管导通期间对电容充电、对负载供电的脉冲电流; 那么这样三相对称负载的脉冲电流,它的频率是三次谐波时,恰好三相同相位,流经零线是向量和为相线的三倍;

4、所以零线电流大于相线电流的根本原因是,整流、滤波电路是一个非线性负载,负载电流波形是二极管导通期间对电容充电、对负载供电的脉冲电流,这样的三相高次电流其相位不再是对称的,很可能是同相的,流经零线时同相叠加为相线电流的3倍;



刘志斌

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发表于:2008-04-10 23:03:14
282楼

下来我讨论一下,零线电流大于相线电流的问题:

1、如果三相正弦对称交流电流,流经零线时,向量和为零,如果不平衡三相正弦对称交流电流,流经零线时,向量和小于相线电流;

2、如果三相正弦不对称(互差不是120 度)交流电流,流经零线时,向量和不为零,如果三相正弦同相(互差是360度)交流电流,流经零线时,向量和为相线的三倍;

3、对于正弦交流电源来说,整流、滤波电路是一个非线性负载,负载电流波形是二极管导通期间对电容充电、对负载供电的脉冲电流; 那么这样三相对称负载的脉冲电流,它的频率是三次谐波时,恰好三相同相位,流经零线是向量和为相线的三倍;

4、所以零线电流大于相线电流的根本原因是,整流、滤波电路是一个非线性负载,负载电流波形是二极管导通期间对电容充电、对负载供电的脉冲电流,这样的三相高次电流其相位不再是对称的,很可能是同相的,流经零线时同相叠加为相线电流的3倍;



电神楚

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发表于:2008-04-11 01:44:14
283楼

楼主请把电容切除在量中线电流

神奇88

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发表于:2008-04-11 06:29:04
284楼
‘互感器测量错误’不会只是中线偏大,其他线也一样应该变大。这里可以考虑测量值只是相互间的比值。

刘志斌

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发表于:2008-04-11 12:37:38
285楼

 

     “楼主请把电容切除在量中线电流 ”

1、楼主不可能这样做,滤波电容器是电源的不可缺少的组成部分,无法去掉!

2、如果把电容切除了,那么二极管导通角变大,电流幅度变小,由于是直接给负载供电,没有电容充电电流,波形恢复全波脉动电压波形;

3、全波脉动波形的频率为100HZ,三相互差240度不再是120度,三相电流流经零线时叠加,零线电流大于相线电流,但不是三倍的关系!


刘志斌

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发表于:2008-04-11 12:53:15
286楼


对于正弦交流电源来说,整流、滤波电路是一个非线性负载,电流不再是50HZ的正弦交流电,在零线上的叠加也不是对称互差120度的相量和,也就是说三相电流的方向相同的时候多了,方向相反相互抵消的少了!



刘志斌

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发表于:2008-04-11 21:12:03
287楼
对于正弦交流电源来说,整流、滤波电路是一个非线性负载,负载电流波形是二极管导通期间对电容充电、对负载供电的脉冲电流; 那么这样三相对称负载的脉冲电流如果不同时出现,也就是说在零线上方向相反相互抵消的情况没有,零线电流就是火线电流的3倍;

GK368

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发表于:2008-04-12 10:57:12
288楼

贴在一起,便于看帖:

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13 楼 回复时间:2006-3-27 10:30:00
得分:0丁咚的帖子里提到的有关“
  .....现象为中线电流大于相线电流 ... ”
我认为这种现象是完全可能的(应为以前没有遇到这个问题,只能说肯能),其原因是否可以这样解释,我们说的三相平衡的交流电源,又是三相平衡负载,那么其中线电流等于零,这是完全正确的。
但对于电脑来讲,由于用的是开关电源将单相交流电整流为直流电,每个电脑的输入电流已不是正玄交流电流,而是周期性的脉冲电流,所以我们用三相矢量电流相加的方法确定中线电流的大小显然不对。对于周期性的脉冲电流,如果三相线电流相加的话所得的中线电流仍然是周期性的脉冲电流,其周期应为各相电流周期的三分之一,脉冲幅值和各相线电流的脉冲幅值相等,这样用付里哀级数的概念来解释的话(这个计算是复杂的),很可能就出现“.....现象为中线电流大于相线电流 ... ”的结果
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28 楼 回复时间:2006-3-29 10:34:00
得分:0对于三相平衡正玄交流电源,如果三相平衡的负载是三相交流电机,纯电阻的电加热,以及三相平衡电容,电感性负载的话,其电流只要是三相平衡的正玄波相电流,这里要特别强调电流波形为正玄波,那么其另序电流等于零,也就是说零线上的电流等于零。否则的话如果不是正玄波电流,如果电流是脉冲电流,即使三相脉冲电流是平衡的,它的另序电流不为零,流入它的零线上的电流就不可能为零。为什么呢?下面我们以三相的每一相上都有一个相同的带滤电容和电阻负载的单相桥式整流电路为例,看能否说明零线电流不为零的道理。
单相带滤波电容和电阻负载的桥式整流电路,当负载电阻比较大,滤波电容器的电容也足够大,假如滤波电容上的电压为交流电压幅值的0.9倍还要大,而且电容上的电压处于稳态状态(有点儿波纹是允许的),那么对于各相单相桥式整流交流侧的电流波形应该是每个市电周期存在着一个正脉冲和一个负脉冲,而且这两个脉冲相差180度的电角度(半个市电周期),这个脉冲电流不但要流入相线,同时也要流入零线,火线和零线的脉冲电流是相等的。
对于另外的两相上的桥式整流电路来说,由于电路是一样的,那么它们的交流侧电流也同样是一样的脉冲电流,脉冲周期也是一样的,只不过三相交流电相位差都是120度,所以这三相脉冲电流的脉冲波形也互相错开120度,三分之一的市电周期。
现在来看流入零线的电流波形,它是这三相相电流之和,如果滤波电容上的电压大到一定数值,这零线上的脉冲电流,在一个市电周期里就存在三个正脉冲和三个负脉冲,而且不重叠。利用电流的平均指或有效值的计算公式,不难得出零线电流等于三倍的相线电流的结论。如果随着滤波电容上的电压变小的话,那么零线上的脉冲也要慢慢重叠,导致零线上的电流慢慢变小。假如把滤波电容短路,电容上的电压为零的话,交流输入侧的电流就成为正正玄电流了,这时候零线上的电流才可为零了。
对于电脑来讲,它也离不开整流桥和滤波电容电路,它的输入电流波形不会是正玄波形,很可能是如上面所说的脉冲电流,有条件的话,可用示波器观察相线和零线的电流波形,这样可证明我的分析是错还是对。
耐压积分:431
帖子:8
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121 楼 回复时间:2006-4-10 15:45:00
得分:0通常情况下,对于感抗性负载或容抗性负载,功率因数就是电压和电流的相位差的余弦。而对于带滤波电流的单相整流电路的功率因数和前面说的功率因数计算方法不一样,当滤波电容足够大时,它的有功功率接近为输入电流的有效值的平方乘以滤波电阻再加上滤波电容上的电压乘以输入电流的平均值,视在功率仍然为输入电压的有效值乘以输入电流的有效值,功率因数还是有功功率和视在功率之比。为了区别前面的功率因数,称其为可视功率因数。带滤波电容的单相桥式整流电路的输入电流不能简单的认为电流越前电压一个角度,其实是既不越前,也不滞后,功率因数主要由滤波电容上的电压和输入电压的幅值之比来定,当电容上的电压为零时,功率因数接近1,处于最大,随着电容上的电压变高时,可视功率因数变小,当整流电路空载时,电容上的电压值接近输入电压的幅值,功率因数也接近零。输入电流的平均值与输入电流的有效值之比也具有和功率因数一样的变化趋势。
电机56积分:44
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199 楼 回复时间:2006-11-26 19:53:00
得分:0 在电脑负载中,电网输入的交流电压幅度高于2极管全波整流电路中的滤波电容上的充电电压时,2极管整流器导通输出电流,在大部分时间里整流器处于截止状态.这使电网电流波形变成了非正玄的窄脉冲(每个周期产生一正一负两个尖顶脉冲).因此产生了大量的谐波干扰分量.在这个谐波干扰分量里是不含耦次谐波和直流分量的.
在三相四线制(包括三相五线制)供电中,由于上述原因使电源相电压中有3k(k=1.3.5.7.9......)次谐波分量,那么在负载相电压及相电流中也含有3k次谐波分量.当负载为三相对称时,三个相电流的基波及(3k-2)次谐波为正序对称分量,它们的和等于零.三个相电流的5次谐波及(3k+2)次谐波为负序对称分量,它们的和也等于零.3k次谐波因为相位相同,大小相等,所以它们的和为一相中该次谐波的3倍.3k次谐波电流不但流过相线,同时也流过中线,这样中线的电流就有可能大于相线电流.
东方积分:41
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267 楼 回复时间:2008-4-9 22:22:11
得分:0这个问题有没有解释清楚呀?如果已经清楚了就算我白讲好了。

首先,这个现象是正常的。

三相平衡时,中线电流为零是有条件的,只适用于正弦波电流。电脑属于“非线性”负载,电流不是正弦波,而是很窄的脉冲波。每个脉冲只有2~3mS的时间,出现在电压的峰值处。下面的分析很重要:由于每相峰值错开120度,例如A相出现电流脉冲时,B相和C相都不在峰值点,所以没有电流。起码在这个时刻,A相电流无人去抵消,电流不会为零。同样,B、C两相也一样,都是单独出现,相互不能抵消,结果中性线上的电流大约是三相电流数值和。如果用示波器观察,可以看到中性线的电流频率是150Hz。
刘志斌积分:10196
帖子:234
注册时间:2006-7-30
274 楼 回复时间:2008-4-10 23:00:56
得分:0下来我讨论一下,零线电流大于相线电流的问题:

1、如果三相正弦对称交流电流,流经零线时,向量和为零,如果不平衡三相正弦对称交流电流,流经零线时,向量和小于相线电流;

2、如果三相正弦不对称(互差不是120 度)交流电流,流经零线时,向量和不为零,如果三相正弦同相(互差是360度)交流电流,流经零线时,向量和为相线的三倍;

3、对于正弦交流电源来说,整流、滤波电路是一个非线性负载,负载电流波形是二极管导通期间对电容充电、对负载供电的脉冲电流; 那么这样三相对称负载的脉冲电流,它的频率是三次谐波时,恰好三相同相位,流经零线是向量和为相线的三倍;

4、所以零线电流大于相线电流的根本原因是,整流、滤波电路是一个非线性负载,负载电流波形是二极管导通期间对电容充电、对负载供电的脉冲电流,这样的三相高次电流其相位不再是对称的,很可能是同相的,流经零线时同相叠加为相线电流的3倍;


刘志斌

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发表于:2008-04-12 11:37:19
289楼

 

1、对于正弦交流电源来说,整流、滤波电路是一个非线性电阻性负载,不是电容性负载;

2、负载电流波形是整流二极管在交流电压峰值时瞬间导通期间对电容充电、对负载供电的脉冲电流;

3、 那么这样三相对称负载的脉冲电流如果不同时出现,也就是说在零线上方向相反相互抵消的情况没有,零线电流就是火线电流的算术和;

 

lzj

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发表于:2008-04-12 11:44:44
290楼
搞不懂你的问题,如果有漏电开关,按你说的没法用了。

刘志斌

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发表于:2008-04-12 12:10:46
291楼

 

      “搞不懂你的问题,如果有漏电开关,按你说的没法用了。”

1、楼上担心二极管导通电容充电脉冲电流没有回路是吧???

2、整流滤波电路的二极管总是在交流电进入峰值时正向导通,离开峰值时反向截止,在负载和电容上形成一个充电、供电的脉冲电流!

3、这个电容的充电脉冲电流是构成回路的,相线与零线电流相等(单相时),不会引起漏电开关误跳!

 

 

GK368

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发表于:2008-04-12 12:23:46
292楼

例如有人说:“这里是容性负载比较多、电流超前电压。”这句话非常错误:

1、计算机用的是直流电,用交流电源供电,靠整流、滤波、稳压把交流电变为稳恒直流电,供计算机用;

2、对于正弦交流电源来说,整流、滤波电路是一个非线性负载,负载电流波形是二机管道通期间对电容充电、对负载供电的脉冲电流;

3、既然负载电流波形是二机管道通期间对“电容充电”、对负载供电的脉冲电流,那当然是“容性电路”,这个结论对吗???

4、什么是“容性电路”,容性电路的特点是,电容作为负载与交流电源不断交换能量,功率是无功功率,简单说,电容从电源不断取得电能,又不断还给电源;

5、而滤波电容总是从电源取得电能,又将电能供给直流负载,就是说滤波电容对交流电源是消耗电能的电阻性负载,不是交换能量的电容;

6、对交流电源来说,它与整流、滤波电路之间,没有交换电能的无功功率,那就是说与整流、滤波电路对交流电源来说功率因数是1或没有功率因数的问题;

7、所以对交流电源来说,整流、滤波电路及其负载不是容性电路,是非线性电阻性电路!!!

这段关于什么是“容性电路”,容性电路的特点是什么分析的不错,顶------------------------------下!

 

GK368

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发表于:2008-04-12 12:23:47
293楼

例如有人说:“这里是容性负载比较多、电流超前电压。”这句话非常错误:

1、计算机用的是直流电,用交流电源供电,靠整流、滤波、稳压把交流电变为稳恒直流电,供计算机用;

2、对于正弦交流电源来说,整流、滤波电路是一个非线性负载,负载电流波形是二机管道通期间对电容充电、对负载供电的脉冲电流;

3、既然负载电流波形是二机管道通期间对“电容充电”、对负载供电的脉冲电流,那当然是“容性电路”,这个结论对吗???

4、什么是“容性电路”,容性电路的特点是,电容作为负载与交流电源不断交换能量,功率是无功功率,简单说,电容从电源不断取得电能,又不断还给电源;

5、而滤波电容总是从电源取得电能,又将电能供给直流负载,就是说滤波电容对交流电源是消耗电能的电阻性负载,不是交换能量的电容;

6、对交流电源来说,它与整流、滤波电路之间,没有交换电能的无功功率,那就是说与整流、滤波电路对交流电源来说功率因数是1或没有功率因数的问题;

7、所以对交流电源来说,整流、滤波电路及其负载不是容性电路,是非线性电阻性电路!!!

这段关于什么是“容性电路”,容性电路的特点是什么分析的不错,顶------------------------------下!

 

刘志斌

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294楼

 

1、整流滤波电路的二极管总是在交流电进入峰值时正向导通,离开峰值时反向截止,在负载和电容上形成一个充电、供电的脉冲电流!

2、单相桥式整流滤波电路,在交流电一个周期内,电源供电电路中有两个电流脉冲;

3、三相Y形这样的负载电路,在交流电一个周期内,电源供电电路中每相相线电流有两个电流脉冲,而零线有6个电流脉冲;

4、这6个电流脉冲不同时流过零线,所以零线电流是6个电流脉冲电流的算术和;

5、在交流电一个周期内,这样相线电流是两个电流脉冲电流的算术和,零线电流则是6个电流脉冲电流的算术和;

 

刘志斌

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295楼

 

为什么两个脉冲不同时流过导线时,导线电流是两个脉冲电流的算术和???

 

举例说:

1、如果两个脉冲的大小相等、方向相反,同时流过导线时,导线电流为零,互相抵消;

2、如果两个脉冲的大小相等、方向相反,不同时流过导线时,导线电流是一个脉冲电流的2倍;


 

 

刘志斌

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296楼

1、在单相整流滤波电路的供电线路中,每交流电一周期,有正负两个电流脉冲;

2、这样的(单相整流滤波)三相负载的供电电路,每交流电一周期,每相线有正负两个电流脉冲,而零线有6个电流脉冲;

3、由于6个电流脉冲不同时流经零线,所以零线电流是显现电流的3倍!

刘志斌

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297楼

 

1、单相整流滤波电路,总是在电压进入峰值时二极管导通,电容充电、给负载供电;

2、单相整流滤波电路,总是在电压进入峰值时二极管导通,电容充电、给负载供电;在电压离开峰值时,二极管反向截止,形成一个电流脉冲;

 

 

遨游工控

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298楼
电网输入端电压波形基本规则,频率为50-50.2;周期为19.8-20ms;上升沿为9.55-10ms:下降沿为10-10.45ms;波顶有比较明显的平顶.直观感觉波形上升沿陡度不够,和下降沿不对称;逐渐加大电脑负载后波顶有较明显的变化-变平坦了.其它电压波形指标变化不大.注:测的一相火线的结果.
对于相线电流波形,测试直观波形含盖很多谐波.由于不稳定,自动测量数据不能作为依据.但电流主要波形为微分波形.不可理解.还请更有经验的同志给出原因.只开空调时电流波形明显不同.但离正弦波很远.

卫健

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发表于:2008-12-07 13:41:38
299楼

照各位的分析以后放网吧电源线时,是不是零线要大于相线呢?

xiaoems

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发表于:2008-12-26 23:07:41
300楼

我也遇到了这样的情况,。厂里搞厂庆的时候,负载是舞台效果灯和功放音响。u:20A,v:30A,w:40A,N:50A

用电流表测的,不知道怎么回事


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