Sıfır-akımın nedenleri ve arıtma ekipmanının seçimi

Güç sisteminde sıfır-sekans akımı önemli ve yaygın bir olgudur. Aşırı sıfır-akım akımı, transformatörlerin ve hatların daha fazla ısınmasına, güç kalitesinin bozulmasına, koruma cihazlarının yanlış çalışmasına veya arızalanmasına neden olabilir ve hatta güvenlik kazalarına yol açabilir. Bu nedenle, nedenlerinin tam olarak anlaşılması ve kontrol ekipmanlarının doğru seçilmesi, elektrik şebekesinin güvenli, istikrarlı ve verimli çalışmasını sağlamak için hayati önem taşımaktadır.

I. Sıfır Dizi Akımının Nedenleri

1. Hat parametrelerinin asimetrisi: Havai hatların düzenindeki eksik simetri, kabloların üretim veya döşeme hataları, üç-fazlı hatların topraklama kapasitansının tam olarak eşit olmamasına neden olacak, dolayısıyla sıfır-dizi akımı üretecektir.

2. Transformatör uyarma akımı: Transformatörün uyarma akımı doğası gereği az miktarda üçüncü harmonik bileşenler içerir. Bu bileşenler nötr noktada üst üste bindirildiğinde, sıfır-dizi akımı oluşacaktır.

3. Ekipmanın eskimesi veya arızalanması: Örneğin, kablo yalıtımının eskimesi toprağa giden kaçak akımın artmasına neden olur veya tek-fazlı topraklama arızası durumunda çok büyük bir sıfır- dizi akımı üretilecektir (bu, koruma cihazının harekete geçmesi ve arızayı ortadan kaldırması gerektiğinin sinyalidir).

4. Tek-fazlı yüklerin aşırı kullanımı: Alçak-güç dağıtım sistemlerinde aydınlatma, klima, bilgisayarlar ve şarj istasyonları gibi yüklerin tümü tek-fazla bağlanır. Üç fazdaki tek-fazlı yükler eşit şekilde dağıtılmazsa, bu, üç-faz akımında bir dengesizliğe yol açacak, dolayısıyla sıfır-sekans akımı üretecektir.

II. Yönetişim Ekipmanlarının Seçimi

1. Sıfır-sıfır akım filtresi

Çalışma prensibi: Genellikle bir veya daha fazla reaktörden oluşurlar, faz hattı ile nötr hattı arasına seri olarak bağlanırlar. Güç frekansı (50Hz) akımına karşı çok düşük bir empedansa sahiptir, ancak yüksek-sıfır frekanslı-dizili harmonik akımlara (150Hz, 250Hz gibi) karşı yüksek bir empedans sunar, böylece bu harmonik akımların transformatöre ve yukarı akış güç şebekesine akmasını önler ve bunları yerel yük tarafıyla sınırlandırır.

2. Aktif Güç Filtresi (APF)

Çalışma prensibi: Yük akımındaki harmonik ve reaktif bileşenleri (sıfır-sıfır bileşenler dahil) gerçek-zamanlı olarak algılayabilir ve ardından güç elektroniği dönüştürücüsü aracılığıyla bu zararlı akımlarla aynı büyüklükte ancak ters yönde bir dengeleme akımı üretebilir ve bunu sisteme enjekte ederek bunları iptal edebilir. Modern aktif güç filtreleri genellikle harmonikleri (2-25. ve üzeri), reaktif gücü ve dengesiz akımları aynı anda telafi etme işlevine sahiptir.