各种电能污染对用户配电系统内所有设备、仪器仪表、线路和开关的共同危害和各自危害，集中在一起叙述，就是为了让读者朋友们充分认识电能污染对设备保护的影响有多大、危害有哪些。

①电能污染的共同危害

无论是瞬流、浪涌，还是大家十分熟悉的谐波，都会对设备构成下列五大类危害：

一是干扰通讯设备、计算机系统等电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机。

二是引起电器自动装置误动作，甚至发生严重事故。

三是使电器设备过热、震动和噪声加大，回事绝缘的老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。

四是影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共震等设备的工作性能，造成噪声干扰和图像紊乱。

五是导致供电系统功率损耗增加。

②各种常见电能污染的特殊危害

A.瞬流的特殊危害

除了上述电能污染的共同危害外，瞬流的特殊危害是可以破坏任何一种电器，包括任何一种工业电机、敏感电器，如电脑、通讯、证券、广播、航空指挥电器、军事指挥电器等。其具体危害有四：

一是损坏电机、电脑系统，引起线圈发热，绝缘性能降低，导致电脑硬件损坏、死机、异常；

二是破坏照明设施的镇流器，导致灯管老化或烧毁；

三是损坏设备和降低设备的性能，缩短设备使用寿命；

四是引起电能的过度消耗，增加用电量。研究表明，电器在使用过程中，会使用寿命将延长35%-40%，使设备内部温度上升，用电效率下降，电表计量不明。若没有瞬流的危害，设备的使用寿命将延长35%-40%。

节康科技中央节能保护装置

B.浪涌的特殊危害

除了上述电能污染的共同危害外，浪涌的特殊危害是引起用户设备的自动停止和启动、电脑控制系统无理由复位、电机更换、电器设备寿命缩短。其中，对敏感电子设备有下列危害：

一是灾难性危害。电机的绝缘电压为正常工作电压的2倍加1000V左右，即220伏的电机绝缘电压一般为1500伏。如果浪涌电压一次次地冲击电机的绝缘层，则可能导致电机绝缘层被击穿。也就是说，当浪涌电压超过设备所承受的能力时，这个设备就可能被真坏或烧坏。

二是累积性危害。多个小型浪涌的累积危害，导致干扰和过早老化，造成数据文件部分破坏，数据处理程序出错，接受、传输数据的错误和失效，原因不明的故障。

输出音质画面质量下降，零部件提前老化，电器寿命大大缩短。

总之，浪涌是现代自动控制设备和信息设备的常见威胁，在数据系统之中，45.3%的故障是电能质量问题引起的，而其中浪涌占了90%。

C.谐波的特殊危害

①由于谐波不经治理是无法自然消除的，因此大量谐波电压电流在电网中游荡并积累叠加导致线路损耗增加、电力设备过热，使电能的利用效率降低，从而加大了电力运行成本，增加了电费的支出。

②谐波电流会影响电力系统的多个工作环节，包括变压器、中性线，还有电动机、发电机和电容器等。无功补偿电容器会因电网电压谐波畸变而产生过热，谐波将导致严重过流；谐波电流会导致变压器、电动机和备用发电机的运行温度(K参数)严重升高。中性线上的过电流（由谐波和不平衡引起）不仅会使导线温度升高，造成绝缘损坏，而且会在三相变压器线圈中产生环流，导致变压器磁滞和铜耗增加，所以变压器在严重的谐波负荷下将产生局部过热，噪声增大，从而加速绝缘老化，大大缩短了变压器、电动机的使用寿命，降低供电可靠性，极有可能在生产过程中造成断电的严重后果。

③电网中含有大量的谐波源（变频或整流设备）以及电力电容器、变压器、电缆、电动机等负荷，这些电气设备处于经常的变动之中，极易构成串联或并联的谐振条件。当电网参数配合不利时，在一定的频率下，形成谐波振荡，产生过电压或过电流，危及电力系统的安全运行，如不加以治理极易引发输配电事故的发生。

④对旋转的发电机、电动机，由于谐波电流或谐波电压在定子绕组、转子回路及铁芯中产生附加损耗，从而降低发输电及用电设备的效率，更为严重的是谐波振荡容易使汽轮发电机产生震荡力矩，可能引起机械共振，造成汽轮机叶片扭曲及产生疲劳循环，导致设备无法正常工作。

⑤继电保护自动装置对于保证电网的安全运行具有十分重要的作用。但是，由于谐波的大量存在，易使电网的各类保护及自动装置产生误动或拒动，特别在广泛应用的微机保护、综合自动化装置中表现突出，引起区域（厂内）电网瓦解，造成大面积停电等恶性事故。

⑥另外，电网谐波将使测量仪表、计量装置产生误差，达不到正确指示及计量(计量仪表的误差主要反映在电能表上)。断路器开断谐波含量较高的电流时，断路器的遮断能力将大大降低，造成电弧重燃，发生短路，甚至断路器爆炸。

⑦由于谐振波的长期存在,电机等设备运行增大了振动, 使生产误差加大,降低产品的加工精度，降低产品质量。

⑧当输电线路与通讯线路平行或相距较近时，由于两者之间存在静电感应和电磁感应，形成电场耦合和磁场耦合，谐波分量将在通讯系统内产生声频干扰，从而降低信号的传输质量，破坏信号的正常传输，不仅影响通话的清晰度，严重时将威胁通讯设备及人身安全。

D.非线性负载所造成谐波污染

随着高精密、高复杂、高性能、高价值的高精尖的非线性污染型设备，在用户配电系统中所占比例越来越大，种类和数量越来越高，用户配电系统中的瞬流、浪涌、谐波等电能污染越来越严重，给设备保护、设备正常运行构成严重威胁。因为这些非线性污染型设备，在用户配电系统中产生各次谐波，而该谐波电流随着谐波次数的增加，谐波电流变得很小，但是频率越高的谐波电流，在配电系统中的热量越大，引起的电能浪费越多。有关机构的研究表明，一个高次谐波频率为50KHz的高次谐波，虽然其谐波电流仅1mA，但在系统中所道生的热量，等同于基波（50Hz）状态下，超过300A电流通过时，所产生的热量。一般地说，在常见的非线性污染型设备的配电系统中，往往会有无数个各种频率的高次谐波存在。尽管这些谐波电流很小，但又回起来所道生的电能损耗，严重得惊人。

根据电工学中的集肤效应学说，对于铜质导线的配电系统，若是谐波电流的频率达到1000Hz时，电流通过的导线表面深度仅为2.11mm深度。若是谐波电流的频率达上升到8000Hz时，电流通过导线的表面深度下降到0.745mm。对于纯对纯净的50Hz正弦波电流，所通过导线的表面深度则高达9.43mm。

综上所述，在非线性污染型设备的配电系统中，各种高次谐波所导致的特种集肤效应，再加上配电系统中原貌的氧化性碳膜，磁性材料受谐波干扰形成的磁滞现象，导线导体中的涡流等现象，所产生的叠加累计效应，使用户配电系统中的电能损耗高达20%以上。

中央节能保护装置，通过双向阻隔内外部电能污染，抑制、滤除和吸收瞬流、浪涌、谐波，降低上述导线的特种集肤效应，并清除氧化性碳膜，从而避免导线、设备的温度上升，降低配电系统的各种损耗，从而实现节能节电。

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