电容电流治理方法及原理
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发布时间：2023-06-11 04:48
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热心网友
时间：2023-10-12 14:09
众所周知，带电电缆、变压器对地都有一定的分布电容，而分布电容大小取决于电缆的几何尺寸、电缆的长度和绝缘材料等。所以我们探讨分布电容的电流补偿对开关的设计是有着重要意义的。
二、电容电流补偿的必要性
电缆实际上各相通过绝缘电阻和分布电容与大地相连接，当人身体触及一相时，触电电流通过人身、大地、另外两相对地绝缘电阻及分布电容回到电源的另外两相，构成闭合回路（见图一）。
通过分析和数学推导得出通过人体的电流为：
式中Ir通过人体的电流
Uφ电网电压
Rr人体电阻
Rx相对地绝缘电阻
C相对地分布电容
ω交流角频率
从上式中可以看出,人体电阻为一定值。触电电流主要取决于电网的绝缘电阻RX和分布电容C。触电电流当然也取决于电网电压Uφ。
例如，电网电压为660V、电网对地绝缘电阻为100KΩ、人体电阻为1KΩ。如果不考虑分布电容的影响，则通过人体的电流为：
当考虑对地电容影响时，如果C=0.5UF，则通过人体电流为：
从上述计算可知，即使在绝缘电阻较高的情况下，如果分布电容的影响，则人身触电电流显著增加，危及生命安全。因此必须电容电流补偿，以保证供电安全。
三、电容电流补偿原理
电容电流补偿是利用增设感性支路的办法来补偿的。也就是在人为的中性点与大地之间接入可调零序电抗器BK，构成一个感性支路，用以补偿电网三相对地的分布电容产生的入地电流。补偿原如图二
根据电原理图，电容电流可以等值如图三
根据电工学知识，在上述电路中，电容的作用与电感作用相等时，产生并联谐振，即通过电容3C的电流和感抗支路电流在数值上相等，相位相反，这时通过人体的电流则取决于电网总绝缘电阻Rx，使电容电流得到补偿。
我们也可以从物理的概念上来理解电流的向量关系，电感引起流过人体的电流是感性电流Ilr滞后于绝缘电阻引起的电流Ir900，而由于电容引起的触电电Icr则超前电阻引起的电流Ir900，也就是说，Ilr与Icr方向相反如图四
四、电容补偿电路
对于一定长的度的电缆，具有一定的对地分布电容，电网对地分布的电容为各条对电缆对地分布电容总和，由于使用的电网的长度，截面大小不同，分布电容也不同。所以要求附加支路电感量必须能够调整。一般都采取两种方法：
1、采用零序电抗器。增加电抗器分接头，调整零序电抗器的分接头，就可以调整附加支路的电感量，达到补偿的目的。如图五
调整时，按下按钮BS，调整电抗器的分接头，使毫安表的指示电流最小。
2、采用磁放大器。首先说明磁放大器的原理。由对口型铁芯成π型布置。在铁芯的两个边柱各有一个交流线圈并相串联，中柱有一个匝数较多的直流控制线圈。两个交流线圈并想串联时，应使其在中柱铁芯产生交流磁通大小相等，方向相反，以保证在直流控制线圈中无感应电势见图六。
由电工基础可知，一只铁芯线圈接入交流电路以后，其电感量L为：
L=（4πw2S10-8/1）μ
式中 L-线圈的电感量
W-线圈匝数
1-磁路长度
μ-铁芯导磁系数
从上式中可知，当铁芯的几何尺寸确定以后，其电感量与匝数W平方成正比，与导磁系数μ有关，所以要得到各种不同的电感量，只要改变匝数W和μ就可以改变电感量，达到补偿的目的。在铁芯材料一定的情况下，其导磁系数决定于外加直流控制磁场的大小，随着直流控制磁场的变化，磁化曲线上的工作点也随之改变，因此导磁系数μ也就随之改变。
调整时，按下按钮BS，调节电位器W1使毫安表的读数最小，就能达到最佳补偿效果。
五、结束语
综上所述，电网分布电容是可以通过调节电感来进行补偿的。目前很多类型的开关都实现了电容电流补偿。如果在原电路的基础上稍加改动，增加一些功能模块就可以实现智能调节电感量的大小。从而提高了防爆开关的保护性能。
热心网友
时间：2023-10-12 14:09
1、软启动器（可控硅 电机启动器）；
2、开关电源、UPS、逆变元件、电池充电器；
3、变频控制的电机、起重机、电梯、泵等制造过程控制；
4、电子数据图像设备--如电视等无线电发射设备，可控灯光设备；
5、整流器、荧光灯等。
这些设备由于自身的工作特点，即使供给理想的正弦波电压，它们取用的电流也是非正弦的，即有谐波电流存在。
频率为50Hz的正弦波波形，称基波，50Hz称基波频率。谐波为一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频率整数倍。谐波用基波倍数表示，例如频率为150Hz的正弦波称为3次谐波、频率为250Hz的正弦波称为5次谐波、频率为350Hz的正弦波称为7次谐波，依次类推。
