探究：敏感性负荷的电能质量问题（图）-第4页-北极星输配电网

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2.4照明设备

大部分照明灯在发生电压暂降时只是闪一下或暂时变暗，不会造成严重的后果。在这里重点讨论的照明设备为高压气体放电灯(highintensity disge，HID)，如包括水银灯、金属卤化物灯、高压钠灯等。HID不仅具有高发光效率，而且较荧光灯的发光质量更高，寿命更长，具有极高的经济效益。从以上的优点可见HID在未来的照明技术的应用上势必日益普遍，将占重要地位。

HID属于弧光放电灯，在发光期间灯泡电流的变化会很大，因此需要一个镇流器来稳定其电流，使灯泡所发出的光稳定。

HID镇流器可分为电子式(见图6)及电磁式(传统式，见图7)两种，电子式镇流器具有体积小、效率高、寿命长等优势。目前，电磁式镇流器有被电子式镇流器取代的趋势。

图6 一种HID灯电子式镇流器

电子式镇流器动作原理可以分成三级：第一级将输入的交流电源通过整流电路转成直流，并经过直流对直流升压转换电路进行功率因数修正;第二级为直流对直流降压转换电路，用于提供一个可变的直流，因为HID在点灯的过程中由瞬时到稳态灯管等效电阻变化很大，所以需要一个可变的直流进行控制;第三级利用一个点火器产生一个高压将灯点亮，灯泡点亮之后点火电路即失去了作用，镇流器通过单相全桥电路供给灯泡方波电压。图7为电磁式镇流器动作原理，即通过点火器上的电压控制开关，使电感与电容产生共振，从而在灯泡端产生高压使灯泡点亮，当灯泡点亮之后点火器即失去作用。

图7 HID灯电磁式镇流器

电压暂降时输入HID镇流器的电压变低，镇流器所输出的电流也随之变小，一旦流经灯泡的电流小到无法维持灯泡内部建立电弧所需最小的电流值时，灯泡会熄灭。一般电压中断或暂降超过一个周波时，灯就熄灭。HID的特性是灯点亮之后是慢慢地亮，大约经过5～10min之后才会完全的达到稳态发光。灯熄掉之后欲再点灯则需等灯管冷却，一般冷却的时间约为1～7min。也就是说一旦HID遭受到电压暂降的干扰，从熄灭到稳态发光至多约需20min，在工业环境、在人群大量聚集的场所或街道照明等场合，这种情况发生很可能导致混乱。

还需指出，HID引起熄灭的电压暂降量值随其使用时间会逐渐减小，例如钠灯在寿命的最后阶段，2%暂降就会熄灭;而在全新阶段，45%暂降才能熄灭。图8为一般用电设备对电压暂降的敏感程度概要，各种用电设备对电压暂降幅度有不同的耐受度，例如交流接触器在50%以内的电压暂降仍可运转，但可变速马达和高压放电灯只容忍15%以内的电压暂降。此外电压暂降持续间的长短，对用电设备也会产生不同影响。如交流接触器在遭遇持续0.01s以上的电压暂降即会误动，而低压继电器当电压暂降持续1s以上才会受到影响。

图8 一般用电设备对电压暂降的敏感程度

目前，国外已对敏感设备电压暂降敏感度开展了大量的研究，而在国内，对敏感设备电压暂降敏感度的研究尚处于起步阶段，还没有对敏感电气设备电压暂降敏感度进行大量的测试，急需进一步深入研究。

2.5机械装置

通常，对用于切割、钻孔与金属处理等的精加工自动装置或复杂机械来说，电压的任何变化都可能影响被加工部件的质量。机械装置对电压变化敏感的另一个原因是出于安全性的考虑。自动装置通常需要非常平稳的电压以正常安全运行，任何电压的波动，特别是电压暂降，可能引起自动装置或复杂机械的异常运行。因此，这种类型的机械装置通常设定在90%额定电压时跳闸。

原标题：【电能质量讲座之二】林海雪：敏感性负荷的电能质量问题

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