新型節(jié)能濾波器在實際中的應用

1、    新型節(jié)能濾波器在實際中的應用    段永偉 樊安國 張蕾前言本實用新型節(jié)電濾波器與電器設備或元器件并聯連接，它采用智能控制技術，通過對檢測的各類過電壓與負載的無功損耗，以納秒級響應和控制，進而使被保護的設備及元器件上實際承受的電壓就遠低于過電壓幅值，從而能將危險的尖峰過電壓切掉，使電器設備和元器件免遭過電壓沖擊的危害，同時能將基波以外的某些能量變害為益，為用電系統(tǒng)提供潔凈能源、降低無功損耗、提高功率因數，達到延長電器設備及元器件使用壽命，促進安全生產，節(jié)電增容等立竿見影的效果。1、存在問題及分析1）電機、變壓器等感性負荷由于受到大量浪涌電壓的沖擊

2、，磁滯損耗增加，造成電機溫升過高，能耗加大，容易因過熱而燒毀；更嚴重的，電機、變壓器的絕緣極易被高電壓脈沖擊穿；2）各種電器開關因受到高能量的瞬流的侵害，觸頭嚴重燒蝕，造成接觸不良并生成氧化性碳膜層，造成阻值加大、溫升過高、電耗增加、影響正常供電；同時開關壽命大力縮短，容易引起停產事故；3）燈具及照明設施因受浪涌電壓的沖擊，造成電極材料移位，燈具兩端發(fā)黑，光照度下降，耗電加大，極易損壞；4）大型電子儀器、電腦、通訊設施、儀表等，由于精密度很高，運算速度極快，對不規(guī)則的浪涌電壓脈沖極其敏感，高壓脈沖不到一個毫秒就可造成一個程序不規(guī)則，出現電腦死機、數據丟失、燒壞部件等現象，嚴重時整個系統(tǒng)會造成癱

3、瘓，損失巨大；5）變頻調速器在雨季運行時，有相當數量的變頻器被雷電感應電壓所破壞，這已成為較普遍的現象；6）不明原因的電源線短路現象會造成火災；7）整個用電系統(tǒng)，從弱電到強電，都經受著浪涌電壓的侵害，現代研究表明，有90%的電能問題都與浪涌電壓有關。2、具體實施方式2.1本實用新型濾波器的電路原理（見圖1）2.2本實用新型濾波器的限幅、吸收單元工作原理如圖2、圖3所示，所述的限幅單元包括第一限幅單元1、第二限幅單元2、第三限幅單元3，第一限幅單元1、第二限幅單元2、第三限幅單元3均包括晶界電阻6、晶粒電阻5、晶界電容4和電子開關k，其中晶界電阻6和晶界電容4并聯，晶界電阻6和晶界電容4的第一端

4、通過晶粒電阻5與電子開關k的第一端連接，電子開關k的第二端為首，晶界電阻6和晶界電容4的第二端為尾；第一限幅單元、第二限幅單元、第三限幅單元首尾相連形成三角形連接，其連接的公共端和負荷的電源輸入端連接。在沒有出現過電壓時，限幅單元端電壓小于其壓敏電壓，其導電屬于熱激發(fā)電子電導機理，通過限幅單元的阻性電流僅為毫安級，可看為開路；當出現過電壓時，電子開關k被控制單元控制導通，其導電屬于隧道擊穿電子電導機理，其伏安特性呈優(yōu)異的非線性電導特性，以i=cv（i是通過限幅單元的電流、v表示限幅單元的端電壓、c是與配方和工藝有關的常數，是非線性系數）可知，限幅單元端電壓微小變化可引起電流的急劇變化，則限幅單

5、元即利用該特性來抑制過電壓幅值和吸收或對地釋放過電壓引起的浪涌能量。如圖4所示，吸收單元包括由限幅單元組成的三角形連接方式形成的近似電容器組c，與電機有功消耗電阻和電機電感串聯后相并聯，其三個公共端分別和負載的電源輸入端連接。吸收單元的作用是把電網中的雜波進行過濾，再把雜波電能有的濾掉，有的保存起來，然后再與電機電感諧振過程中按基波的頻率供給電機使用，使其變害為利，進而使功率因數得到了提高，降低了無功損耗。3、取得的效果本實用新型節(jié)電濾波器將限幅單元和吸收單元科學地結合，經過對負荷電壓的動態(tài)循環(huán)高速檢測和無功損耗的檢測，對檢測的無論雷電過電壓或是瞬態(tài)操作過電壓以納秒級迅速響應，按照測得數據分析和計算后，以智能控制技術為核心，通過對限幅單元的驅動控制，以納秒級時間迅速呈現優(yōu)良非線性導電特性，通過裝置中壓敏電阻器伏安特性，抑制過電壓幅值和吸收或對地釋放過電壓引起的浪涌能量，同時利用電容器組的特有功能以達到提高功率因數和降