電源質(zhì)量問題的探討2011(已發(fā)表賽爾論文-滕磊樂)

1、電源質(zhì)量問題的探討沈陽萬宸建筑規(guī)劃設(shè)計公司王忠言沈陽建筑大學(xué)材料學(xué)院劉陽摘要文中介紹了電源質(zhì)量問題的危害及解決方案，分析了造成電源質(zhì)量危害的原因，闡述提高電源質(zhì)量的方法。關(guān)鍵詞電源質(zhì)量諧波抑制電涌電源質(zhì)量包括：1電壓的變化范圍過大。電網(wǎng)供電不足，供電部門采取降壓供電，或地處偏遠地帶，損耗過多，導(dǎo)致電壓偏低。電網(wǎng)用電太少，導(dǎo)致電壓偏高電壓低負載不能正常工作，電壓太高，負載使用壽命縮短，或?qū)⒇撦d燒毀。2諧波。普遍的波形失真指標準電源波形的多

2、種諧波。電網(wǎng)諧波產(chǎn)生的原因是整流器、UPS電源、電子調(diào)速裝備、熒光燈系統(tǒng)、計算機、微波爐、節(jié)能燈、調(diào)光器等電力電子設(shè)備和電器設(shè)備中開關(guān)電源的使用或二次電源本身自身產(chǎn)生。諧波對公用電網(wǎng)的危害主要包括：1）使公用電網(wǎng)中的元件產(chǎn)生附加的諧波損耗，降低了發(fā)電、輸變電設(shè)備的效率，大量的3次諧波流過中性線時，會引起線路過熱甚至發(fā)生火災(zāi)；2）影響各種電氣設(shè)備的正常工作，除了引起附加損耗外，還可使電機產(chǎn)生機械振動、噪聲和過電壓，使變壓器局部嚴重過熱，使

3、電容器、電纜等設(shè)備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以致?lián)p壞；3）會引起公用電網(wǎng)中局部并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振，從而使諧波放大，使前述的危害大大增加，甚至引起嚴重事故；4）會導(dǎo)致繼電保護和自動裝置誤動作，并使電氣測量儀表計量不準確；5）會對鄰近的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，輕者產(chǎn)生噪聲，降低通信質(zhì)量，重者導(dǎo)致信息丟失，使通信系統(tǒng)無法正常工作。3.電涌。指在瞬間內(nèi)（數(shù)毫秒間）輸出電壓有效值高于額定值110%，持續(xù)時間達一個或數(shù)個周期。是破壞精密電子設(shè)備的主要元兇

4、。除受到雷擊產(chǎn)生外另外主要是由于在電網(wǎng)上連接的大型電氣設(shè)備關(guān)機開機時，電網(wǎng)因突然卸載而產(chǎn)生的高壓。電涌的危害：計算機技術(shù)發(fā)展至今，多層、超規(guī)模的集層芯片，電路密集，趨向是集成度更高、元器件間隙更小、導(dǎo)線更細。幾年前，一平方厘米的計算機芯片有2000個晶體管而現(xiàn)在的奔騰機則超過10000000個。從而增加了計算機受電涌損壞的概率。由于計算機的設(shè)計和結(jié)構(gòu)決定了它應(yīng)在特定的電壓范圍內(nèi)工作。當電涌超出計算機能承受的水平時，計算機將出現(xiàn)數(shù)據(jù)亂碼，

5、芯片被損壞，部件提前老化，這些癥狀包括：出乎預(yù)料的數(shù)據(jù)錯誤，接收輸送數(shù)據(jù)的失敗，丟失文檔，工作失常，經(jīng)常需要維修，原因不明的故障和硬件問題等等。雷電電涌遠遠超出了計算機和其它電氣設(shè)備所能承受的水平，絕大多數(shù)情況下，造成計算機和其它電器設(shè)備的當即毀壞，或數(shù)據(jù)的永遠丟失。即使是一個20馬力的小型感應(yīng)式發(fā)動機的啟動或關(guān)閉也會產(chǎn)生3000－5000伏的電涌，使和它共用同一配電箱的計算機在每一次電涌中都會受到損壞或干擾，這種電涌的次數(shù)非常頻繁。電

6、涌對敏感電子電器設(shè)備的影響有以下類型：1)電壓擊穿半導(dǎo)體器件。2)破壞元器件金屬化表層。3)破壞印刷電路板印刷線路或接觸點。4)破壞三端雙可控硅元件。5)晶閘管或三端雙向可控硅元件失控。6)數(shù)據(jù)文件部分破壞.7)數(shù)據(jù)處理程序出錯。8)接收、傳輸數(shù)據(jù)的錯誤和失敗。9)原因不明的故障。10)過早老化。11)零部件提前老化、電器壽命大大縮短。的情況下線損增量最大。當三相負荷不平衡時，無論何種負荷分配情況，電流不平衡度越大，線損增量也越大。8噪

7、聲。指射頻干擾和電磁干擾及其它和種高頻干擾。源于電磁波或高頻波感應(yīng)，它是高頻率的變化，在正常電力50Hz頻率上介于15100%電位擾動。馬達運行、斷電器動作、馬達控制器工作、廣播發(fā)射、微波輻射及電氣風暴都會造成噪聲。危害：雜訊過大，可能讓電腦CPU產(chǎn)生誤判，嚴重者可能燒壞CPU和其他電腦配件，可造成無線電傳輸中斷。感應(yīng)傳導(dǎo)到四周環(huán)境，導(dǎo)致其他電子設(shè)備.無法正常工作?？墒姑窈较到y(tǒng)工作失效，通信不暢，計算機運行錯誤，自動設(shè)備誤動作。根據(jù)如上

8、現(xiàn)象，在實際建筑電氣設(shè)計中需要采取各種電氣元件裝置。以筆者2010年設(shè)計的葫蘆島市人民銀行辦公樓為例：（1）防雷。第二類防雷建筑物防直擊雷的措施，采用裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)(帶)沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)，并應(yīng)在整個屋面組成不大于10m10m或12m8m的網(wǎng)格。所有避雷針應(yīng)采用避雷帶相互連接。突出屋面的放散管、風管、煙囟等物體需要保護；.金屬物體可不裝接閃器，但應(yīng)和屋面防雷裝置相連；.在屋面接閃器保護范圍之外的非金屬物

9、體應(yīng)裝接閃器，并和屋面防雷裝置相連。引下線不應(yīng)少于兩根，并應(yīng)沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距不應(yīng)大于18m。當僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時，可按跨度設(shè)引下線，但引下線的平均間距不應(yīng)大于18m。每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。防直擊雷接地和防雷電感應(yīng)、電氣設(shè)備、信息系統(tǒng)等接地共用同一接地裝置，并宜與埋地金屬管道相連；共用接地裝置與埋地金管道相連的情況下，接地裝置宜圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體。利用建筑物的鋼筋作為防

10、雷裝置時應(yīng)符合下列規(guī)定：一、建筑物宜利用鋼筋混凝土屋面、梁、柱、基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為引下線。二、當基礎(chǔ)采用硅酸鹽水泥和周圍土壤的含水量不低于4%及基礎(chǔ)的外表面無防腐層或有瀝青質(zhì)的防腐層時，宜利用基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為接地裝置。三、敷設(shè)在混凝土中作為防雷裝置的鋼筋或圓鋼，當僅一根時，其直徑不應(yīng)小于10mm。被利用作為防雷裝置的混凝土構(gòu)件內(nèi)有箍筋連接的鋼筋，其截面積總和不應(yīng)小于一根直徑為10mm鋼筋的截面積。四、利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋網(wǎng)作為接地體時，在周圍地

11、面以下距地面不小于0.5m，五、構(gòu)件內(nèi)有箍筋連接的鋼筋或成網(wǎng)狀的鋼筋，其箍筋與鋼筋的連接，鋼筋與鋼筋的連接應(yīng)采用土建施工的綁扎法連接或焊接。單根鋼筋或圓鋼或外引預(yù)埋連接板、線與上鋼筋的連接應(yīng)焊接或采用螺栓緊固的卡夾器連接。構(gòu)件之間必須連接成電氣通路。（2）防雷電波侵入。當?shù)蛪壕€路全長采用埋地電纜或敷設(shè)在架空金屬線槽內(nèi)的電纜引入時，在入戶端應(yīng)將電纜金屬外皮、金屬線槽接地；當架空線直接引入時，在入戶處應(yīng)加裝避雷器，并將其與絕緣子鐵腳、金具連

12、在一起接到電氣設(shè)備的接地裝置上。靠近建筑物的兩基電桿上的絕緣子鐵腳應(yīng)接地，其沖擊接地電阻不應(yīng)大于30Ω。架空和直接埋地的金屬管道在進出建筑物處應(yīng)就近與防雷的接地裝置相連；當不相連時，架空管道接地，其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。（3）高度超過45m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)建筑物，尚應(yīng)采取以下防側(cè)擊和等電位的保護措施。一、鋼構(gòu)架和混凝土的鋼筋應(yīng)互相連接。二、應(yīng)利用鋼柱或柱子鋼筋作為防雷裝置引下線；三、慶將45m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大