去年在國展見過這方面的專利宣傳,好像叫“嘉義來”,但問起原理回答含糊不清,漏洞百出。
有文獻研究了節電器的作用,但絕對到不了所說的40%
基本節電原理如下:
1
瞬流及其危害
瞬流的主要特點是超高壓、瞬時、高頻。試驗
表明,瞬時電壓壹般高出正常電壓5~10
倍,最高
時可達到數萬倍。由於瞬流的產生時間非常短,它
甚至可以在億分之壹秒的時間內完成全過程,所以
對它進行抑制非常困難。另外,瞬流的活動相當頻
繁,即產生的頻率特別高。
瞬流的產生會影響設備的安全運行,瞬流造成
的危害主要有以下幾方面:
(1)
降低系統效率。試驗證明,瞬流使用電系
統的效率下降30
%以上。瞬流對開關,接觸元件、
繞線半導體器件等產生很大的沖擊,使電機、燈光
等用電設備效率下降。而且,由於長期的瞬流沖
擊,使接觸器件產生氧化層,在電機上的接觸器若
產生氧化層阻抗1Ω
,則電機效率損失13
%。如在
壹條120V、15A
的電路中瞬流發生頻次為4
萬個/
小時,
持續時間為100
微秒,
則線路損耗增加
8105
%。
(2)
電機溫度升高。電機的溫升主要是由於瞬
流使電感性負載電流損失增加和銅損提高而造成
的。試驗證明,800
次/
秒的振蕩型瞬流使鐵芯材
料的能耗由0104W/
h
提高到3W/
h
,
能耗增加
67
%。由於瞬流高壓的沖擊,多余的電能轉變為熱
能,使電機運行溫度升高,電機溫度升高1
℃,約增
耗4
%的電能。
(3)
使電表轉速加快。驅動電表的力矩,取決
於電路中的電壓與電流的大小,由於瞬流為突發式
過壓,會導致力矩突然變化,從而導致電表轉速加
快。通過試驗表明,瞬流使表針跳躍式的轉快,產
生過度計量,最高幅度可達30
%。
2
瞬流產生的原因
瞬流的產生有外部的原因和內部的原因。外
部原因有輸變電站大型開關的開合,鄰近大型負載
的起、停,這部分瞬流占系統瞬流總量的20
%~
30
%。內部原因是所有負載的起、停和運行中都會
產生大量瞬流,並回饋到系統中來,這部分瞬流約
占70
%~80
%。由於接觸不良或松動的電氣聯接
產生的高頻電壓尖鋒脈沖也會影響整個系統,產生
瞬流。
3
系統節電器的節電原理
系統節電器可以清除瞬流對電力系統的汙染。
系統節電器的節電是通過對瞬流的緩沖、降溫、潔
凈三方面綜合作用來達到的。
(1)
緩沖節電。系統節電器將外來的瞬流進行
截斷,或是將內部的回路切斷,從而切斷瞬流對電
表的跳躍式沖擊,達到節電。
(2)
降溫節電。由於瞬流的影響,鐵芯材料因
過度的磁滯使電流增加,導致電機溫度上升,用電
效率下降。系統節電器火線與零線間的箝位電壓
為275V
,所有高於275V
的電壓均被抑制,控制了
過壓,使電壓對負載和系統的影響減少到最小程
度,保持電機溫度不再升高。
(3)
清潔節電。系統節電器安裝後,使接觸器
及電路中的氧化層不再產生,甚至可使接觸器表面
已形成的氧化層逐步脫落,從而提高了系統的用電
效率。
4
阻截瞬流的原理
要達到阻斷瞬流,就要求系統節電器做到:
(1)
反映速度要比瞬流快,主要采用高科技半
導體元件,使它的反映速度,比電腦的速度要快幾
倍;
(2)
箝位電壓要足夠低,保證電壓峰值不高的
瞬流也能被阻截。
5
結語
隨著變頻器、不間斷電源(UPS)
等電子及整流
設備的廣泛應用,工業用電的汙染日益嚴重,通過
系統節電器進行節電將是壹種新的選擇。