この記事では、中性線過負荷電流の危険性と原因を分析します。アクレ中性線セキュリティプロテクター（ANSNP）について、この記事では、異常な中性線電流を管理し、電気火災のリスクを低減する本製品の中核的価値を体系的に解説します。研究によると、ANSNPシリーズは、リアルタイム監視、高調波補償、インテリジェントな保護メカニズムにより、中性線電流の3次高調波補償率を97%以上に高め、線路温度を大幅に低減し、産業および商業用途において効率的で信頼性の高い電力安全性を提供します。
キーワード:ニューラルラインカレント; ハーモニックコントロール; 電気火災; Acrel ニュートラルラインセキュリティプロテクター; ANSNP
1. 過剰な中性電流：電気火災の見落とされがちな原因
低圧配電システムにおいて、中性線（N線）は三相電流のバランスをとる上で重要な役割を果たしています。しかし、LED照明、インバータ、UPS電源などの非線形負荷の普及に伴い、中性線電流の過負荷問題がますます顕著になっています。研究データによると、非線形負荷によって発生する第3高調波電流が中性線に重畳されると、その振幅は相線電流の1.7倍に達し、線路温度の急激な上昇を引き起こし、絶縁劣化を加速させ、最終的には短絡や火災を引き起こす可能性があります。
1.1 火災リスクの3つの伝播経路
絶縁体の劣化:長期過負荷により中性線絶縁層の温度が 60℃ を超えると、老化速度が 3 ～ 5 倍加速され、絶縁層の炭化により短絡が発生しやすくなります。
機器の損傷:三相電圧の不均衡が深刻化し、精密機器（医療機器、サーバーなど）の故障率が40％以上増加しています。
保護機能の故障:中性線の過電流により残留電流保護装置が誤って作動し、電源の継続性に影響を与える可能性があります。
1.2 典型的な事故事例
写真は参考用です
2016年には、映画館で音響機器の中性線に過電流が発生したことが原因で火災が発生し、直接的な経済損失は1,000万元を超えました。2019年には、北京のショッピングモールの配電室でLEDスクリーンの三相不平衡により火災が発生し、数千人が避難を余儀なくされました。公安部消防署の統計によると、中性線故障による電気火災の割合は2015年の18%から2024年には29%に上昇し、公共の安全に対する重大な脅威となっています。
2. アクレセントラルラインセキュリティ製品：三重保護機構が電気の安全を守ります
異常な中性線電流の問題に対処するために、ANSNPシリーズの中性線セキュリティプロテクタが開発されました。アクレ当社は、「監視・補償・保護」の全プロセス管理システムを通じて電力安全の第一防衛線を構築しました。
2.1 リアルタイム監視とインテリジェント診断
高精度センサー：内蔵の 0.5 レベル変流器は、±1% の精度で中性電流波形をリアルタイムでキャプチャできます。
調和解析アルゴリズム:DSP デジタル制御システムを使用することで、第 3、第 5、第 7 高調波成分を迅速に識別でき、THD (全高調波歪み) 監視精度は 2% 以下になります。
インテリジェント早期警報システム:中性線電流が定格値の 120% を超えたことが検出されると、7 インチ タッチ スクリーンは直ちに音声と視覚によるアラームを発し、携帯電話アプリを通じてリアルタイム データをプッシュします。
2.2 ダイナミック高調波補償技術
逆電流注入:この方式では、IGBTパワーモジュールを用いて、高調波電流と等しい大きさで逆方向の補償電流を生成し、中性線に注入します。測定データによると、処理後、第3高調波電流は109.86Aから3.95Aに低下し、補償率は97.3%に達しました。
3 レベル トポロジ:モジュール損失を削減し、システムの安定性を向上させ、全負荷で動作しているときに IGBT の温度を 75°C 未満に保ちます。
ダブルN線端子設計：中性線電流が相線電流を超えると、自動的にデュアルワイヤ並列モードに切り替わり、シャント容量が 100% 増加します。
2.3 多層保護システム
ハードウェアレベルの高速切断:内蔵の高感度回路ブレーカーは、電流が突然変化したときに 0.1 秒以内に故障回路を遮断することができ、応答速度は従来のヒューズの 5 倍です。
ソフトウェアレベルのインテリジェントな意思決定:障害の種類 (過負荷、短絡、位相シーケンス エラー) を記録し、AcrelEMS エネルギー効率管理プラットフォームを通じてリモート診断と操作および保守を実行します。
接地と放熱の保証：4mm²の専用アース線が電磁干渉を抑制し、下部の空気入口と上部の空気出口を備えた対流空気ダクト設計により、周囲温度40°Cでも機器の安定した動作を保証します。
3.1 工業生産シナリオ
安徽省のある電子工場では、ANSNP100プロテクターを導入した結果、中性線電流の3次高調波が125Aから5Aに低下し、ケーブル温度は78℃から32℃に低下し、生産設備の故障率は65%減少しました。この事例は、インバータや溶接機などの高調波負荷の管理において、本製品が大きなメリットを発揮することを示しています。
3.2 商業複合施設のシナリオ
北京のショッピングモールにANSNP200プロテクタを設置した後、中性線電流は640Aから37Aに低下し、THDは90.2%から11.3%に低下し、配電システムのエネルギー効率は18%向上し、インテリジェントな電圧安定化機能によりLEDスクリーンなどの機器の耐用年数が延長されました。
3.3 データセンターのシナリオ
金融データセンターでのテストでは、ANSNPシリーズ製品により中性線電流の第9高調波が35.66Aから3.3Aに低減され、UPS電源の高調波汚染問題が効果的に解決され、サーバークラスターの安定した動作が確保されました。
4. 電力安全管理の技術的アップグレードパス
4.1 予防保守戦略
定期点検：高精度の電力品質アナライザーを使用して、3N 高調波成分に重点を置き、四半期ごとに中性線電流のスペクトル分析を実行することをお勧めします。
ケーブル選択の最適化:高調波負荷が 30% を超えるシステムの場合、「小さな馬が大きな荷車を引く」状態を避けるために、中性線の断面積は相線の断面積と一致する必要があります。
エネルギー効率監査:AcrelEMS プラットフォームを通じて機器の健全性記録を確立し、高調波制御効果の定量的な評価を実現します。
4.2 技術の反復トレンド
モノのインターネットとエッジコンピューティング技術の発展により、次世代の中立線セキュリティ製品には AI アルゴリズムが統合され、調和予測と動的補償パラメータの自己最適化が実現されます。アクレ同社は、いくつかのパイロット プロジェクトにデジタル ツイン ベースの配電システム シミュレーション プラットフォームを導入しました。このプラットフォームでは、潜在的な中性線電流の異常を 72 時間前に事前に警告できます。
V. 結論
中性線の電流過負荷は電気火災の主な原因です。アクレのANSNPシリーズ中性線安全保護装置は、リアルタイム監視、高調波補償、インテリジェント保護の相乗効果により、この問題に対する体系的なソリューションを提供します。現場データによると、本製品は中性線電流の3次高調波補償率を97%以上に高め、線路温度と火災リスクを大幅に低減します。インダストリー4.0と新インフラの急速な発展を背景に、このような先進技術の推進と応用は、安全で効率的、かつ環境に配慮した近代的な配電システムの構築において、重要な実用的意義を有しています。
投稿日時: 2025年8月12日
