一、背景
随着电力电子类设备在社会中的使用范围越来越大，在各种工业，商业和民用应用领域中非线性负载的大量使用以及三相不平衡等问题的存在会导致中性线电流过大，容易引起中性线绝缘层老化起火从而引发火灾，存在较大的安全隐患。
据2021年1-10月份全国火灾形势报告显示，在1-10月份火灾事故中，电气火灾占据了火灾总数的50.4%, 其中电气线路是电气火灾中最主要的起火源，所占的比例高达60%以上是防范的重点，其中由于中性线导致的起火数量占有不小比例，所以治理中性线电流过大问题是非常有必要的。
N线电流过大引起的现象
变压器异响、N线及母排发烫、N线绝缘层软化变形、照明系统闪烁、电机累设备异响和振动、保护器频繁跳闸、接线端子表面氧化变色、电磁干扰
N线电流影响
01 线路发热，加速绝缘老化，火灾危险
N线电流过大，会使线路产生大量热量，加速绝缘老化，缩短线路使用寿命，甚至可能使绝缘层熔化引发短路和火灾
02 损坏电气设备，三相电压严重失衡
不平衡电流在N线产生的电压降会使三相电压不平衡加剧，导致部分设备电压异常，影响设备正常运行
03 影响计量准确性
在三相四线制计量系统中，N线电流异常会使电能表计量出现偏差，给用户和供电部门带来经济损失
04 引发保护装置误动作
N线过流可能使剩余电流动作保护器等保护装置误动作，导致供电中断，影响供电可靠性。
05 触电风险增加
正常时N线电位接近零，但电流过大时，N线可能出现较高电位，当人体接触与N线连接的设备外壳等部位时，会有触电危险
06 接地故障隐患
在TN系统中，N线电流过大可能使接地电阻上的电压升高，扩大故障影响范围，增加人员触电和设备损坏风险
中性线标准及规定
GB 51348-2019《民用建筑电气设计标准》7.6.7
Q/GDW 1519-2014《配电网运维规程》
GB 50052-2009《供配电系统设计规范》
二、解决方案
系列化
技术参数
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| 额定参数 ||
| 额定电压 | 380V±15% |
| 额定频率 | 50Hz±2% |
| N****线电流治理能力 | ANSNP30:N线电流治理能力0～90A； ANSNP50:N线电流治理能力0～150A; ANSNP70:N线电流治理能力0～200A； ANSNP100:N线电流治理能力0～240A； ANSNP150:N线电流治理能力0～300A； |
| 主要功能 ||
| 无功电流补偿 | 容性/感性 |
| 不平衡电流补偿 | 负序 |
| 谐波电流补偿 | 3~25次谐波(选配3~49次) |
| 互感器 ||
| 相 / 线 | 三相四线 |
| 互感器位置 | 单设备运行：电网侧或负载侧 |
| 互感器变比 | 100:5~10000:5 |
| 电气性能 ||
| 电网适应性 | 电压不平衡度<5% 公共连接点短路比>10 |
| 开关频率 | 16kHz |
| 总谐波补偿率 | >90% |
| 满负荷损耗 | <3% |
| 响应时间 | <40ms |
| 噪音 | <60dB |
| 环境条件 ||
| 存储温湿度 | -25~55℃，5%~90%无凝露 |
| 工作温湿度 | -10~40℃，5%~90%无凝露 |
| 其他环境 | 环境无腐蚀性气体及导电尘埃，海拔<1000m，安装地点无剧烈振动及颠簸，安装倾斜度<5% |
| 保护功能 ||
| 输出电流保护 | 支持输出电流限流 支持输出过电流保护/功率器件暂态过电流保护 |
| 超温保护 | 支持功率器件超温降容/保护 |
| 电网电压异常保护 | 支持过电压、欠电压、过频率、欠频率保护 支持电压不平衡、电压谐波异常保护 |
| 通讯功能 ||
| RS485 通讯 | RS485-1端口：支持ModBus协议，用于后台监控 RS485-2端口：选配ModBus协议，用于后台监控；或选配定制的通讯协议，以用于控制无功补偿电容器 |
| WIFI 通讯 | 支持TCP-ModBus协议，用于手机App近端监控 |
功能用途
01 对末端回路电流进行检测、分析，治理谐波及三相不平衡，可治理由3N次谐波和三相不平衡造成的N线电流过大问题，消除其造成的电气火灾安全隐患；
02 智能稳压功能；
03 实现系统N线电流治理，同时具备谐波电流、无功功率、杂散 电流、系统电流突变，谐波电流突变的抑制功能；
04 系统节能功能；降低系统线缆损耗,降低系统由于集肤效应引起的损耗问题，实现综合节能。同时可以提高系统的元件使用寿命，降低维修成本。
05 无线数据传输功能及手机APP交互功能。
手机APP展示
**手机APP：**通过手机APP控制设备运行启停、参数设置和运行数据查询，方便运维管理和操作。（设备自带无线WiFi通讯，用于手机App近端监控 ）
- 仅支持安卓手机安装APP
- 设备与手机距离1m~2m
**手机APP显示：**运行数据（电网/负载/装置）、参数设置、故障信息、设备信息
**用户信息安全管理：**对设备信息进行严格的系统用户口令加密，按节点对用户进行权限管理
触摸屏页面
三、案例
江苏某制造企业由于存在大量的LED照明灯具和可控硅调功器控制的电加热设备致使产生大量的3次谐波，N线电流最大可达500A左右，线缆和断路器发热异常，现场的生产设备受到严重影响，生产效率下降。现场18个末端治理点位，以某个末端配电箱为例进行N线治理测试。
治理效果
**现场情况：**加热管投入运行少，功率小，电流小，此时N线电流120A左右；加热管投入运行多，35%功率运行，N线电流较大，可达480A左右。
设备配置:1台ANSNP100壁挂模块
治理效果：①N线电流减小。3次和9谐波电流由治理之前的109.86A和35.66A降低到3.95和3.3A，ANSNP对于N线电流中3次谐波的治理能力补偿率在97%及以上，符合前期预期的治理要求；②线缆和断路器的温度降低