系統節電器

系統節電器概述

　　 ESS是適用于所有的用電系統的一種通用型節電裝置；是瑞克公司根據市場要求專門設計的功能更強大、更完善的升級版產品。它采用*的微電腦控制技術，能隨時監控電網的電壓并報告電網波動情況；能方便地在節電模式與旁路模式之間切換；有效地改善功率因數，提高整個用電系統的用電效率；并能有效濾除電網電路中的瞬變浪涌，保護設備不受瞬變的影響或被破壞；具有節電和保護的雙重功效。

原理

在討論的節電原理前，讓我們一起討論一下什么是瞬流．瞬流是交流正弦波電路上電流與電壓的一種瞬時態的畸變．浪涌、諧波為其主要的表現形式。瞬流zui主要的特點有三個：超高壓、瞬時態、高頻次。

　　超高壓是指通常的瞬流尖峰，它高出正常電路電壓幅值的5-10倍，zui高可達數萬伏。瞬時態是指瞬流持續的時間非常之短，它可以在數億分之一秒內完成從迸發到消失的過程。高頻次是指瞬流的活動十分頻繁，可以說瞬流無時不有、無處不在。經專家測試表明，日光燈管一個簡單的開關動作，就有24個瞬流產生，電壓高達1200V。

　　概括性地說，瞬流會使用戶的用電成本增加；同時，瞬流會破壞設備的安全運行。我們先說瞬流與用電成本的關系。大量的科學研究已經證明，瞬流使一個用電系統的電耗增加的方式有三種：

1．系統效率下降：

　　通用電氣公司的《TECHNICAL DATA》（《技術通訊》）雜志上發表的多篇研究報告證實，瞬流將使一個用電系統的用電效率嚴重下降。瞬流對所有的開關裝置、接觸元件、線包繞組、半導體元件等，都有沖擊作用，使電機、燈光及系統中所有的用電裝置的用電效率下降。研究發現，由于經年累月的沖擊，瞬流會在開關裝置及其它接觸性器件上造成氧化性碳膜層。在電機接觸器上，每1歐姆阻抗的氧化性碳膜層的生成和存在，可使電機的效率損失13%。瞬流導致系統用電效率下降的另一個例子來自下面這樣一個研究結果：在一條120V 的電路中，電流為15A/小時，瞬流發生的頻次為40000個/小時，瞬流持續的時間為100微秒。研究人員發現，在這樣一個簡單的電路中，瞬流導致了8.05%的線路電耗增加。

2．電機溫度升高：

　　電機的溫升還由于瞬流使電感性負載電流損失增加和銅損提高而造成。實驗表明，一個800周的振蕩型瞬流會使鐵芯材料的能耗由 0.04W/lb提高到3W/lb，能耗增加的幅度為67%。常識也告訴我們，由于瞬流高壓的沖擊，多余的電能轉換成熱能，因而使電機的運行溫度上升。電機溫度每上升一度，大約增加4%的電耗。

3．避免用電量的過度誤計量:

　　美國工程學會會刊AIEE第59卷第460-464頁上發表的Keener與 Nelm的一份研究報告，證明瞬流會嚴重地影響電能表的計量。其結果會導致電能表對一個系統總的應用電量的過度計量。瞬流能使電表走快，也被其它一些學者的研究結果所證實。如Hershfiled博士在《規范工程雜志》發表的一篇論文，就曾詳細說明瞬流如何使監測電氣負載的感性電能表對系統的總電量產生過度計量。ESS的應用將從兩個方面切斷瞬間變對電能表的影響：

一是堵截外部的來路；
二是切斷內部的回路。

　　可使電能表的計量恢復正常,用多少電，電表就正常計量多少。通過前面的敘述，我們已經了解瞬流的危害是不僅會使一個系統的電耗增加，用戶多付電費；而且會嚴重影響到設備的安全。統計發現，50%-70%的電視返修及保修索賠，皆起因于瞬流的影響。通用電氣公司持續7年時間的一系列研究還發現，當電機線包繞組的耐壓從2000V提高到6000V以上的耐壓水平時，電機被燒的機會降低80%。該項研究不但證明了瞬流對電機安全性的影響，還說明2000V-6000V之間的瞬流對電機的安全性影響zui大。瞬流還影響到所有的電子設備、電腦系統、燈光系統、配電設備，使它們蕩機、損壞、壽命縮短、發生火災等。

瞬流產生的來源主要有兩個方面：

　　一是環境的。雷電感應電壓、輸變電站大型開關的開合、鄰居大型負載的起停，都會伴隨有瞬流進入到用電系統。環境因素產生的瞬流占一個系統瞬流總量的20%-30%。

　　二是用電系統內部產生的，它占一個系統瞬流總量的70%-80%。任何負載的起停和運行都會有大量的瞬流產生，回饋到本身的用電系統中。大的負載的起停及運行過程中所產生的瞬流還會影響到鄰居及電網。電弧放電也是瞬流的一個主要來源。它可能是由不良和松動的電氣連接引起或由老舊的不干凈的電刷引起。由電弧放電所產生的高頻電壓尖峰脈沖，會通過設備線路擴散，影響到整個系統。上面我們分析了瞬流的危害及其產生的原因，下面我們將討論的節電原理。概括而言，它是經由緩沖、降溫、潔凈三大綜合作用，而zui終達到節電的效果。

a．緩沖器──緩沖節電原理。的應用將從兩個方面切斷瞬流對電表的階躍式沖擊：

一是堵截外部的來路；

二是切斷內部的回路。可使電表的計量復歸正常，用多少電，電表就正常計量多少。

b．冷卻機──降溫節能原理。前面已經提到，由于瞬流的影響，鐵芯材料由于過度的磁滯而使電流損失增加，結果使感性負載，尤其是電機的溫度上升，用電效率下降。的箝位電壓在火線與零線間的箝位值為275V，所有高于275V的電壓均被迅速抑制，從而抑制了過壓，使其對末端負載和整個系統的影響減少到zui輕的程度。

c. 清道夫──清潔節電原理。在正確安裝之后，會使接觸器及電路中的氧化性碳膜層不再生成，甚至使接觸器觸頭表面已形成的氧化性碳膜層逐步剝落，舒緩阻滯，提高系統的用電效率。

　　　到目前為止，我們所說的其實只是涉及的一般性節電原理。通過瞬流抑制而實現節電，從技術手段上講，還要滿足兩個基本的要求。

*，的反應速度必須極快，要超過多數瞬流的速度。多數瞬流的發生速度都非常之快，快到數億分之一秒。為了保證抑制的效果，采用高科技半導體元件，使得它的反應速度超過10－13秒，比電腦的速度都要快幾倍。

　　第二，箝位電壓要足夠低，保證那些電壓峰值不高的瞬流也能被捕捉到，以保證抑制的效果。要做到這兩點，非常的不容易。它對產品的元器件的設計及性能要求*。既要極快的速度，又要極低的箝位，對設計者和制造商的挑戰性都相當的大。

　　隨著變頻器、SCR、不間段電源（UPS）等電子及整流設備的日益廣泛的普及和應用，工業用電環境中的瞬流污染也日益嚴重。以其高科技的手段和優異的性能，為我們開辟了一個通過清除電力污染而實現節電降耗和保護設備安全的新途徑。

產品特性

　　＊ 節約電能，提高一個用電系統的用電效率平均20%
　　＊ 用于工業和商業配電系統的自動瞬流保護。
　　＊ 有效控制比工業認可的靜態平均雷電感應電壓浪涌高約三倍的雷電感應電壓
　　＊ 它大量存在于用戶的進線端和用電系統之中。
　　＊ 每相故障指示器（氖泡）。
　　＊ 連接線為#14AWG多股絞合線。
　　＊ 固態雙向元件。
　　＊ 密封封裝，除指示燈外，無可移動部件。

應用范圍

　　ESS是一種通用型節電器，從理論上說可適用于所有用電系統。但由于是一種被動型的節電器，其反映出的節電效果與其應用環境的瞬流活躍程度息息相關。而不同應用環境的瞬流活躍程度各不相同，選擇一個合適的應用環境才能獲得較好的節電效果和較佳的投資回報。
下面列出的幾個系統是已經證明了的比較理想的應用環境。
　　
　　快餐店：系統簡單，設備較雜，所需數量較少。
　　制衣廠：系統較小，單相設備較多，啟停很頻繁。
　　空壓機系統：系統簡單，功率較大，回報較快。
　　注塑機系統：系統比較簡單，工況變化大。功率較大，回報較快。其它頻繁啟停的設備系統。

技術指標

　　額定線電壓（RMS）380V三相，四線加地線。
　　zui大浪涌電流（每相）（8/20ms電流波形）：每相80KA。
　　響應時間：高達85皮秒（10-13秒）（6英寸長連接頭），每7英寸增加1奈秒（10-9 秒）。
　　箝位電壓（峰值） Cat.C1/B3 ANSI/IEEE C62.41-1991
　　（6kV-1.2/5.0ms，3KA-8/20ms ）：
　　相線對零線：275V 零線對地：275V
　　脈沖承載能力：2000個8/20ms C類脈沖沒有阻礙。
　　zui大連續工作電壓（RMS）
　　相線對零線：250VAC 相線對相線：430VAC
　　相對濕度范圍：0-*，不結露。
　　工作頻率：50-60Hz。
　　動態跟蹤過濾器（交流正弦波）。
　　工作溫度范圍：-40℃- +85℃。