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什么是LED显示屏谐波

作者:浙江大彩GKC | 阅读次数: 6次

由于led显示屏追求大屏幕,需要安装大量的led模组,这就有可能导致显示屏产生谐波,引发零线过热、跳闸等故障现象。那么,什么是LED显示屏谐波,浙江大彩gkc针对LED显示屏谐波的解决方案是什么呢?


LED显示屏谐波概述


由于LED显示屏在工作中需要低压直流驱动,因此项目通常会采用大量小功率开关电源模块,配置成分布式局部低压直流供电模式。这种方法虽然能够解决低压传输的损耗,但是却带来了谐波污染和中线电流过大等问题。


开关电源是典型的谐波源负载,其谐波含量非常高,波形为断续的尖峰波。常规三相近似平衡的负载,其零线的正常电流一般小于相线电流的30%。但是led显示屏系统无论怎么配置负载的分布,终会带来瞬时三相不平衡。加之谐波电流的影响,其零线的电流可以达到相线电流的280%。开关电源工作时,会出现电流谐波畸变率高、谐波含量大、谐波频谱宽、功率因数低、电缆过热等现象,严重影响led显示屏的正常工作。所以必须对其进行谐波治理。


LED显示屏谐波的危害


实际上,不仅LED显示屏会有这个问题,一些采用电子镇流器的广告灯箱也会有类似的问题。之所以有这种问题,是因为LED显示屏的电源是开关电源。开关电源的输入端是整流电路,因此是典型的谐波源。单相桥式整流电路的谐波电流有3次、5次、7次、9次等。 3次谐波电流在零线上是算数叠加的,有效值是相线电流的1.73倍。由于在布线时,零线的截面积与相线的截面积相同,因此当相线达到额定电流时,零线上的电流会超过额定电流值,导致零线过热。


需要注意的一点是,交流电流在导体上流动时,有一种物理现象,叫做趋肤效应,或者集肤效应。趋肤效应的意思是,交流电流不是均匀分布在导体中,而是向导体表面集中。交流电的频率越高,这种效应越显著。电流集中在靠近表面的位置,意味着导体的实际截面积减小。因此,当零线中流过3次谐波电流时,零线对于3次谐波电流呈现出更大的电阻。


交流电阻与频率的平方根成正比,因此,一个导体对于3次谐波电流的电阻是基波电流电阻的1.7倍。按照功率P=I2R计算,同样幅度的3次谐波电流的发热量是基波电流发热量的1.7倍。这更加剧了零线的过热。


我们知道,当电流流过导体时,会导致导体发热,发热量与导体的电阻成正比,与流过导体的电流的平方成正比。因此,如果零线与相线的截面积相同,当零线电流达到相线电流的2倍时,则零线发热量是相线的4倍。如果零线的截面积是相线的1/3,零线的电阻是相线的3倍,当零线电流达到相线电流的2 倍时,则零线的发热量是相线的12 倍!


通过上面的分析,我们知道,当零线上的电流超过相线电流时,必然会导致零线过热,可能引发火灾。 零线电流过大是一个严重的火灾隐患,因为零线上没有过流保护装置,不象相线上有保险等装置,当电流过大时,切断电流。当电流过大时,只能任其温度升高,加速电缆老化,甚至引起火灾。


LED显示屏谐波的解决方案


针对性的LED显示屏谐波的解决方案,就是在LED显示屏的电源输入端零线上安装LB3NPF系列三次谐波电流零线滤波器。它是专为各类单相整流电路引起三次谐波过大和零线电流过高而开发的专用滤波器,能够将3次谐波电流和零线电流消除掉90%以上,从根源上消除三次谐波引起的零线电流过大等相关故障隐患。


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