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谐波对电力电缆使用寿命的影响

来源:上海一德 │ 发表时间:2016-12-13 | 浏览数:载入中...

终归还是离不开现代社会的进步,现代社会的进步不仅让人们用上了非常方便快捷的电能,同时还带了电力谐波,而电力谐波的产生却是对电缆是不友好的,会影响电缆的寿命,那么会有怎样的影响呢,上海一德有源滤波器与您分享一下查到的结果!

谐波造成系统正弦波形畸变、产生高次谐波的设备,称为谐波源。一切非线性设备和负荷都是谐波源。谐波电流流过导体表面会产生集肤效应和邻近效应,这两种现象都会使线路或设备产生更多的附加发热,从而影响绝缘寿命。除此之外,由于谐波电流会产生较高频率的电场,这种情况下绝缘的局部放电加剧,介质损耗显著增加,致使温升增加,也会影响绝缘寿命。电流流过导体,其热效应会引起导体发热,其大小影响线路损耗的因数有两个:电流和电阻,它们同时又分别受其他因数制约:

电流大小主要由负荷运行情况决定。当谐波含量很低时,电流有效值就是基波电流的大小;当谐波畸变率达到100%时,电流的有效值则比基波电流增大近0.5倍。

电阻则受电流频率、导体材质和尺寸的影响。当谐波含量很低时,Kc约等于 1;当谐波畸变率高时,Kc随电流谐波频率的增大而递增。

电流谐波的存在将增加电力电缆的损耗,电流谐波有效值越大,电力电缆损耗越大;电流谐波频率越高,电力电缆损耗越大。

线路损耗的增加必然导致线路温度的升高,导线外面包有绝缘层和保护层,温度的分析较为复杂,这里通过分析裸导体实现导线温度的定性判断。对于裸导体,流过一定电流时,其稳定温升对于具体的电线电缆来说,如果假定两种情况下流过电流的有效值相同,那么稳定温升的差异只取决于电阻的大小,如流过导体的电流存在谐波将增加其等效阻值,增加程度取决于谐波电流的大小及频率。

对于电缆和电线来说,由于有厚厚的绝缘层和保护层,热交换的效率必然没有裸导体高,因此流过相同电流时,稳定温升要高一些,谐波电流引起的温升增加量相应也要增大。

在谐波环境下电力电缆的阻值、运行损耗及温升对电力电缆的使用寿命的影响,随着温度的升高,老化寿命急剧下降,当平均温度升高10°后,老化寿命仅为正常工作温度下寿命的1/4。

谐波对电缆的危害,上海一德认为可以从以下两个方面进行改进,从而减少谐波对电缆寿命的影响。1.改善电缆的结构设计:采用多股导线,增加表面积,减少阻抗;以圆形电缆代替扇形等异形结构,增加导体距离,减少阻抗。2.在主要谐波源设备处就地安装谐波滤除装置,从源头遏制谐波对电缆的影响。有源滤波器滤波能力高于95%、具有多种容量等级、安装方式灵活(壁挂与机架可选),是设备级滤波装置的首选。

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