Cet article analyse les risques et les causes des surcharges de courant sur la ligne neutre. Il combine les principes techniques et des cas d'application pratiques.AcrelCet article présente le protecteur de ligne neutre (ANSNP), un produit essentiel à la gestion des courants anormaux sur la ligne neutre et à la réduction des risques d'incendie électrique. Les recherches montrent que la série ANSNP, grâce à une surveillance en temps réel, une compensation des harmoniques et des mécanismes de protection intelligents, atteint un taux de compensation de plus de 97 % pour le troisième harmonique du courant sur la ligne neutre. Ceci permet de réduire significativement la température des lignes et d'assurer une sécurité électrique efficace et fiable pour les applications industrielles et commerciales.
Mots clés :Ligne neutre actuelle; HarmonicControl; Incendie électrique; Protection de sécurité Acrel à ligne neutre; ANSNP
1. Courant neutre excessif : la cause souvent négligée des incendies électriques
Dans les réseaux de distribution d'énergie basse tension, le conducteur neutre (conducteur N) joue un rôle crucial dans l'équilibrage du courant triphasé. Cependant, avec la généralisation des charges non linéaires telles que l'éclairage LED, les onduleurs et les alimentations sans coupure (UPS), le problème de la surcharge du conducteur neutre est devenu de plus en plus préoccupant. Les données de recherche montrent que lorsque le courant harmonique de rang 3 généré par ces charges non linéaires se superpose au conducteur neutre, son amplitude peut atteindre 1,7 fois celle du courant de phase, entraînant une forte hausse de la température de la ligne, une accélération du vieillissement de l'isolation et, à terme, un risque de court-circuit et d'incendie.
1.1 Trois voies de transmission du risque d'incendie
Vieillissement de l'isolation :Lorsque la surcharge à long terme entraîne une température de la couche isolante du fil neutre supérieure à 60 °C, la vitesse de vieillissement est accélérée de 3 à 5 fois, et la carbonisation de la couche isolante peut facilement provoquer un court-circuit.
Dommages matériels :Le déséquilibre de tension triphasé s'est intensifié, entraînant une augmentation de plus de 40 % du taux de défaillance des instruments de précision (tels que les équipements médicaux et les serveurs).
Dysfonctionnement du système de protection :Une surintensité dans la ligne neutre peut provoquer un déclenchement intempestif du disjoncteur différentiel, affectant ainsi la continuité de l'alimentation électrique.
1.2 Cas d'accidents typiques
Les images sont fournies à titre indicatif uniquement.
En 2016, un incendie dans un cinéma a été provoqué par une surintensité dans le fil neutre de son équipement audio, entraînant des pertes économiques directes supérieures à 10 millions de yuans. En 2019, un déséquilibre triphasé dans l'écran LED a provoqué un incendie dans la salle de distribution d'un centre commercial de Pékin, contraignant des milliers de personnes à évacuer. Les statistiques du service d'incendie du ministère de la Sécurité publique montrent que la proportion d'incendies d'origine électrique causés par des défauts du fil neutre est passée de 18 % en 2015 à 29 % en 2024, ce qui représente une menace importante pour la sécurité publique.
2. AcrelProduits de sécurité Central Line : Dispositifs de protection triple pour la sécurité électrique
Pour résoudre le problème des courants anormaux sur la ligne neutre, le protecteur de sécurité de ligne neutre de la série ANSNP a été développé parAcrela mis en place la première ligne de défense pour la sécurité énergétique grâce à un système de gestion de processus complet de « surveillance-compensation-protection ».
2.1 Surveillance en temps réel et diagnostic intelligent
Capteur de haute précision :Le transformateur de courant intégré à 0,5 niveau peut capturer la forme d'onde du courant neutre en temps réel avec une précision de ±1 %.
Algorithme d'analyse harmonique :Grâce au système de contrôle numérique DSP, il peut identifier rapidement les composantes harmoniques 3, 5 et 7, et la précision de surveillance du THD (distorsion harmonique totale) est ≤2%.
Système d'alerte précoce intelligent :Lorsque le courant de la ligne neutre dépasse 120 % de sa valeur nominale, l'écran tactile de 7 pouces émet immédiatement une alarme sonore et visuelle et transmet des données en temps réel via l'application mobile.
2.2 Technologie de compensation harmonique dynamique
Injection de courant inverse :Cette méthode utilise un module de puissance IGBT pour générer un courant de compensation d'amplitude égale et de sens opposé au courant harmonique, et l'injecte dans le neutre. Les mesures montrent qu'après traitement, le courant harmonique de rang 3 a chuté de 109,86 A à 3,95 A, soit un taux de compensation de 97,3 %.
Topologie à trois niveaux :réduit les pertes des modules, améliore la stabilité du système et maintient la température des IGBT en dessous de 75 °C en fonctionnement à pleine charge.
Conception à double borne N :Lorsque le courant de la ligne neutre dépasse le courant de la ligne de phase, il bascule automatiquement en mode parallèle à deux fils, augmentant ainsi la capacité du shunt de 100 %.
2.3 Système de protection multiniveaux
Déconnexion rapide au niveau matériel :Le disjoncteur haute sensibilité intégré peut couper le circuit défectueux en 0,1 seconde en cas de changement soudain de courant, et sa vitesse de réponse est 5 fois plus rapide que celle des fusibles traditionnels.
Prise de décision intelligente au niveau logiciel :Enregistrez les types de défauts (surcharge, court-circuit, erreur de séquence de phase) et mettez en œuvre le diagnostic à distance ainsi que l'exploitation et la maintenance via la plateforme de gestion de l'efficacité énergétique AcrelEMS.
Garantie de mise à la terre et de dissipation de la chaleur :Un fil de mise à la terre dédié de 4 mm² supprime les interférences électromagnétiques, et la conception du conduit d'air à convection avec entrée d'air inférieure et sortie d'air supérieure assure un fonctionnement stable de l'équipement à une température ambiante de 40 °C.
3.1 Scénario de production industrielle
Après l'installation du protecteur ANSNP100 dans une usine d'électronique de la province d'Anhui, le courant de neutre à l'harmonique de rang 3 a chuté de 125 A à 5 A, la température des câbles de 78 °C à 32 °C et le taux de défaillance des équipements de production a diminué de 65 %. Ce cas illustre les avantages significatifs du produit pour la gestion des charges à forte génération d'harmoniques, telles que les onduleurs et les machines à souder.
3.2 Scénario de complexe commercial
Après l'installation du protecteur ANSNP200 dans un centre commercial de Pékin, le courant de ligne neutre est passé de 640 A à 37 A, le THD est passé de 90,2 % à 11,3 %, l'efficacité énergétique du système de distribution électrique a augmenté de 18 % et la durée de vie d'équipements tels que les écrans LED a été prolongée grâce à la fonction intelligente de stabilisation de la tension.
3.3 Scénario de centre de données
Lors d'un test réalisé dans un centre de données financières, les produits de la série ANSNP ont réduit le 9e harmonique du courant de ligne neutre de 35,66 A à 3,3 A, résolvant ainsi efficacement le problème de pollution harmonique de l'alimentation UPS et assurant le fonctionnement stable du cluster de serveurs.
4. Voie de modernisation technique pour la gestion de la sécurité électrique
4.1 Stratégie de maintenance préventive
Inspection régulière :Il est recommandé d'utiliser un analyseur de qualité de l'énergie de haute précision pour effectuer une analyse spectrale du courant de la ligne neutre tous les trimestres, en se concentrant sur le contenu harmonique 3N.
Optimisation du choix des câbles :Pour les systèmes dont les charges harmoniques dépassent 30 %, la section transversale de la ligne neutre doit être identique à celle de la ligne de phase afin d'éviter de « faire travailler un petit cheval sur une grosse charrette ».
Audit d'efficacité énergétique :Établir des dossiers de santé des équipements via la plateforme AcrelEMS pour obtenir une évaluation quantitative des effets du contrôle harmonique.
4.2 Tendances en matière d'itération technologique
Avec le développement de l'Internet des objets et des technologies de calcul en périphérie, la prochaine génération de produits de sécurité de ligne neutre intégrera des algorithmes d'IA pour réaliser la prédiction harmonique et l'auto-optimisation des paramètres de compensation dynamique.Acrela déployé une plateforme de simulation de système de distribution basée sur un jumeau numérique dans certains projets pilotes, qui peut fournir un avertissement préalable de 72 heures sur les anomalies potentielles du courant de la ligne neutre.
V. Conclusion
La surcharge du courant sur la ligne neutre est une cause majeure d'incendies d'origine électrique.AcrelLes protecteurs de ligne neutre de la série ANSNP offrent une solution systématique à ce problème grâce à la synergie entre la surveillance en temps réel, la compensation des harmoniques et la protection intelligente. Les données de terrain montrent que ce produit peut augmenter le taux de compensation du troisième harmonique du courant de ligne neutre à plus de 97 %, réduisant ainsi considérablement la température de la ligne et les risques d'incendie. Dans le contexte de l'essor de l'Industrie 4.0 et des nouvelles infrastructures, la promotion et l'application de ces technologies de pointe revêtent une importance pratique considérable pour la construction d'un système de distribution d'énergie moderne, sûr, efficace et respectueux de l'environnement.
Date de publication : 12 août 2025
