LED显示屏中隐藏的火灾隐患.doc

LED显示屏中隐藏的火灾隐患

近来，LED显示屏诱发火灾的事件频频发生，给人民生命财产安全造成了很大损失。这些事故的原因往往被归结到线路老化、短路、内部高温等因素上。随着事故发生的频率升高，人们开始进行更深入的分析，终于揭开了问题的真相。
        一个报告引起的思索
        2021年5月，航天绿电的工程师接到报告，郑州某新建楼宇在验收时，发现它上面安装的LED显示屏的零线电流很大。进一步测量说明，三根相线上的电流几乎相等，都是250A左右，而零线上的电流达到了450A。验收人员拒绝接收项目。LED屏的安装公司找到航天绿电，寻求问题的答案和解决办法。
        这个问题引起了航天绿电工程师的重视。这种现象背离了电工常识。传统的电工学理论告诉我们，当三相负荷平衡时，零线上的电流为零，"零线"这个术语大概就是由此而来吧。那么这个报告中的现象究竟是偶然的，还是必定的呢？如果是必定的，那就意味着现在越来越多的LED屏将带来庞大的安全隐患。因为，零线上是不安装过流保护装置的，如果零线电流超过相线电流，就会在相线还没有达到保护阈值时，零线已经由于过流而出现高温，加速线路老化，最终可能诱发火灾。
        令人震惊的结论
        航天绿电的工程师们开始了深入细致的研究。首先，查阅了大量的国外资料。从资料中得知，报告中所提到的现象确实存在。当负荷是整流电路时，这是一种必定发生的现象。
        早在上个世纪90年代，欧美国家开始大量普及信息设备、节电设备。这些设备的大量使用，导致的一个严重后果就是电气火灾的频繁发生。人们经过深入的分析，终于发现导致这些问题的罪魁祸首是整流电路。整流电路导致零线上的电流超过相线电流，而在老式建筑物中，零线的截面积往往小于相线的截面积，结果零线就会过热，从而诱发火灾发生。
        LED显示屏是由开关电源提供电源的。开关电源中包含了整流电路。于是就导致了报告中所提到的奇怪现象。
        实际上，现代建筑物中的电气负荷中都包含了整流电路，小到手机充电器，大到电梯、空调等。因此，可以预见，现代建筑物中零线电流超过相线电流将是一个普遍现象。

      这个结论确实令人恐惧，因为这意味着，随着现代化的电气负荷普遍，我们的建筑物中将隐藏着一个庞大的安全隐患。
        零线电流过大带来的灾难
        零线电流过大带来了庞大的安全隐患。因为传统的电气施工规范中规定，零线上不同意安装过流保护装置。当零线的电流过大时，不会出现保护动作，只能任凭零线过热。
        1 航天绿电--解决电磁兼容和电能质量问题专业品牌 中国航天科工集团第二研究院 706 所
        在现代建筑物中，零线的截面积与相线的截面积相同。在老式建筑物中，零线的截面积可能仅为相线截面积的1/3。
        基础物理知识告诉我们，电流流过导体时，会导致导体发热，发热量与导体的电阻成正比，与流过导体的电流的平方成正比。因此，如果零线的截面积与相线的截面积相同〔意味着电阻相同〕，当零线电流达到相线电流的2倍时，则零线的发热量是相线的4倍。如果，零线的截面积是相线的1/3〔意味着零线的电阻是相线电阻的3倍〕，当零线电流达到相线电流的2倍时，则零线的发热量是相线的12倍！
        通过上面的分析，我们知道，当零线上的电流超过相线电流时，必定会导致过热，可能引起火灾。
        防患于未然
        我们发现了LED屏具有这个特性，就可以采用措施进行防范了。有人可能会想到，可以通过加粗LED的零线来解决这个问题。但是这并不是一个最好的解决方法。因为，无论我们加粗了LED屏的零线，使LED屏的局部消除了零线过热的问题，但是零线上的电流依旧很大。这些电流会流入建筑物中的零线中，在建筑物中引起类似的问题。除非将整个配电系统的零线全部加粗。
        NBF就是为了全面解决这个问题推出的解决方案。NBF的中文名叫做"零线谐波电流阻断器"。这种设备从上世纪90年代开始在欧美国家广泛应用。航天科工集团706所发挥在电能质量控制技术方面的优势，自主研发了NBF产品，其性能指标达到国外同类产品的先进水平。
        NBF的安装十分简单，串联安装在零线上，就能够将电子设备产生的谐波电流减小80%以上。仅需半天的施工时间，而断电时间可以控制在1小时以内。