PFC在LED户外亮化工程中对零线电流有什么样的影

　　野外景象照明的LED灯具运用现已有超越十年的前史,因为LED操控便利,这么的工程整体规划越来越大,整个项目常常数千万元,乃至上亿元。在这种状况下,本来的不注意盲点的一些技能开端呈现。

　　在这些盲点,功率因数和零线电流的影响即是其间之一。这个疑问很简略,但不注重而构成的工程疑问、危险和糟蹋许多。

　　在霓虹灯年代，镇流器自身功率因数一般都比较高，由此导致的疑问较少。而在LED年代，所运用的低压开关电源一般没有PFC[L2] 功用，相应地会有以下几方面的成果:① 在大规划工程中，因为功率因数过低，也许严峻污染电网，许多的高次谐波会对其它设备构成干扰。

　　② 一同，功率因数过低，还会增大前级设备的功率载荷，添加用户出资。

　　③ 导致零线电流过大。在旧式电路中因为功率因数较高，零线电流较小，一般市售的四芯电缆也是根据这种状况，零线的线径相对相线会小一些。

　　④ 严峻过量的发动冲击电流会激烈冲击电网，构成合闸艰难也是常有的事。

　　对于一般开关电源因为输入整流滤波电容较大，构成发动时对电网冲击较大，导致合闸艰难，这一点工程设计单位现已有所思考，采取了一些办法，这个不是这篇文章评论的要点。带PFC功用的开关电源，因为输入电容小许多，有助于削减发动冲击电流。

　　这篇文章首要描绘和剖析选用三相四线制的大功率LED工程中，零线电流的各种状况。

　　一、三相四线制分相运用一般不带PFC功用的开关电源，总零线电流约等于各相线电流之和。

　　一般的误解是：①零线中的电流为三相相电流的相量之和，三个相电流频率持平，相位角互差120o，假如三个电流巨细也持平的话，则三个电流彼此抵消，相量和刚好为零，零线中就无电流。②零线就是用来经过不平衡电流的。

　　本来这些说法都只适用于带PFC功用的开关电源。

　　不带PFC功用的开关电源，沟通输入经整流后，选用一个大的电容滤波。这种状况下，输入电流为脉冲方式。一个这种开关电源的典型输入电流波形如图1所示。

　　在这么一个典型的电流波形上，叠加120°和240°两个相移的相同的电流波形，能够得到图2的波形，这么就得到了三相平衡状况下，三根零线一同接到三相四线的零线上时，构成的总零线电流。

　　能够很明白地看出，因为一切正向电流和负向电流都没有一同呈现，所以总零线电流是三个相线电流简略的叠加。

　　这种波形当然不是“三相四线制分相运用一般不带PFC功用的开关电源”时也许呈现的仅有状况。在这个暗示图中，正向电流和负向电流不会一同呈现是有条件的。假如开关电源进线整流后的滤波电容过小，或许负载较重，不同相的正向电流和负向电流就有也许堆叠、彼此抵消，那么总零线电流就不再是三个相线电流简略的叠加，会小一些。

　　因为这个因素，就有下面的推论：二、三相四线制分相运用开关电源，总零线肯定不能悬空。

　　总零线悬空的价值，依咱们的工程经历，能够说工程界天天都在支付。之所以将“不带PFC功用”去掉，是因为就算有PFC功用，除非三相负载格外平衡，总零线电流不会是零，所以也不允许不接好。

　　正常的三相沟通电，相线与零线间的电压为220V，各相之间的相位角是120度。假如单一一相的零线开路，当然没有疑问，这一相没电罢了，假如总零线开路，就会构成中位点漂移，各相之间的相位角发生改动，改变的巨细与三相接入的负载多少有关，此刻各相上的电压为相邻两相电压的矢量和，构成负载小的那相电压增加，负载重的那相电压下降。

　　记录了总零线未接构成相电压反常的状况。运用不带PFC功用的电源，总零线未接时，别离调整三相的运用功率，实习丈量相电压，蓝色的电压值显着现已超越电源输入电压规模。工程中呈现这种情况，在必定程度内开关电源也许供给维护，但一般会导致电源损坏。

　　三、三相四线制相运用带PFC功用的开关电源，总零线电流由各相的功率因数以及各相电流的区别决议。

　　假定各相上的功率因数都很抱负，能够用电子表格来核算总的零线电流。表格的一种款式如图4：图4其间：I1、I2、I3别离为三相电流。

　　总零线电流有效值：实习运用中，将等式右边的电参数，换成相应的单元格坐标即可。

　　下面图5是模仿的一些典型状况所做的核算。

　　将核算成果和实习丈量的成果对比，能够判别开关电源是不是有足够高的功率因数。咱们选用下面的电路做验证实验，成果十分挨近理论核算。

　　四、与此疑问有关的剩下电流维护器RCD或漏电维护器的运用。

　　对功率因数疑问，格外是对零线电流缺少知道的状况下，有人会在体系中选用三相三线的剩下电流维护器，然后发现行不通，无法合闸。这个理由不再赘述。结论是：即便你选用带PFC功用的开关电源，只需呈现三相不平衡，维护器就会动作。

　　对于漏电维护器的疑问，做一个延伸：是不是选用三相四线的漏电开关、把零线接好就必定没疑问呢?

　　实习状况常常仍是不可，因为工程中开关电源都是请求输入接地线的，而开关电源出于EMC和安全方面的思考，这个接地线与沟通进线间，一般会接一个或几个高耐压小容量电容。假如你运用了较活络的漏保器，这些电容充电的刹那间电流就会触发了漏电维护器动作。

　　除了上电时的冲击，相同是因为这些电容的因素，开关电源运用中的对地漏电流相对于工频变压器，算得上是大许多，而在大的工程中，因为开关电源运用数量一般比较多，这些漏电流叠加起来，会达到很大的数值，并且是电源不接地反而没那么大。这种状况，应核算总漏电流值，挑选动作电流更大的漏电维护器。

　　五、结束语：这篇文章联系理论论述和工程实习，指出大型LED野外工程中运用具有PFC功用开关电源的必要性，并总结了自LED运用于野外工程以来，一向未被充沛注重的零线有关疑问。作者期望借此为职业从业者供给参考，为LED野外工程的规范化进程尽一份绵力。