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諧波對電力電纜使用壽命的影響

來源:上海一德 │ 發表時間:2016-12-13 | 瀏覽數:載入中...

終歸還是離不開現代社會的進步,現代社會的進步不僅讓人們用上了非常方便快捷的電能,同時還帶了電力諧波,而電力諧波的產生卻是對電纜是不友好的,會影響電纜的壽命,那么會有怎樣的影響呢,上海一德有源濾波器與您分享一下查到的結果!

諧波造成系統正弦波形畸變、產生高次諧波的設備,稱為諧波源。一切非線性設備和負荷都是諧波源。諧波電流流過導體表面會產生集膚效應和鄰近效應,這兩種現象都會使線路或設備產生更多的附加發熱,從而影響絕緣壽命。除此之外,由于諧波電流會產生較高頻率的電場,這種情況下絕緣的局部放電加劇,介質損耗顯著增加,致使溫升增加,也會影響絕緣壽命。電流流過導體,其熱效應會引起導體發熱,其大小影響線路損耗的因數有兩個:電流和電阻,它們同時又分別受其他因數制約:

電流大小主要由負荷運行情況決定。當諧波含量很低時,電流有效值就是基波電流的大小;當諧波畸變率達到100%時,電流的有效值則比基波電流增大近0.5倍。

電阻則受電流頻率、導體材質和尺寸的影響。當諧波含量很低時,Kc約等于 1;當諧波畸變率高時,Kc隨電流諧波頻率的增大而遞增。

電流諧波的存在將增加電力電纜的損耗,電流諧波有效值越大,電力電纜損耗越大;電流諧波頻率越高,電力電纜損耗越大。

線路損耗的增加必然導致線路溫度的升高,導線外面包有絕緣層和保護層,溫度的分析較為復雜,這里通過分析裸導體實現導線溫度的定性判斷。對于裸導體,流過一定電流時,其穩定溫升對于具體的電線電纜來說,如果假定兩種情況下流過電流的有效值相同,那么穩定溫升的差異只取決于電阻的大小,如流過導體的電流存在諧波將增加其等效阻值,增加程度取決于諧波電流的大小及頻率。

對于電纜和電線來說,由于有厚厚的絕緣層和保護層,熱交換的效率必然沒有裸導體高,因此流過相同電流時,穩定溫升要高一些,諧波電流引起的溫升增加量相應也要增大。

在諧波環境下電力電纜的阻值、運行損耗及溫升對電力電纜的使用壽命的影響,隨著溫度的升高,老化壽命急劇下降,當平均溫度升高10°后,老化壽命僅為正常工作溫度下壽命的1/4。

諧波對電纜的危害,上海一德認為可以從以下兩個方面進行改進,從而減少諧波對電纜壽命的影響。1.改善電纜的結構設計:采用多股導線,增加表面積,減少阻抗;以圓形電纜代替扇形等異形結構,增加導體距離,減少阻抗。2.在主要諧波源設備處就地安裝諧波濾除裝置,從源頭遏制諧波對電纜的影響。有源濾波器濾波能力高于95%、具有多種容量等級、安裝方式靈活(壁掛與機架可選),是設備級濾波裝置的首選。

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