隨著現代工業和照明技術的飛速發展，LED燈具和LED顯示屏等非線性負載設備在各類場所得到廣泛應用。然而，這類設備在運行過程中會產生大量3N次諧波，導致中性線（N線）電流異常增大，不僅加速了N線絕緣層的老化，還可能引發火災等安全隱患。為應對這一問題，科研人員研發出一種基于SNP中線安防保護器的N線過流保護與檢測方法，通過硬件電路實現快速響應和可靠保護，有效提升了設備運行的安全性和運維效率。
在實際應用中，SNP中線安防保護器通過互感器實時監測N線電流，并利用內部DSP和FPGA芯片快速計算A/B/C三相的諧波成分。當檢測到3N次諧波電流超過預設值時，設備會立即觸發內部繼電器，發出干接點信號，控制外部斷路器切斷電源或啟動報警系統。同時，用戶可通過WIFI模塊和網絡通訊電路遠程監控設備運行狀態，實現數據實時傳輸和遠程操控，極大地方便了現場運維管理。
傳統N線治理方法多采用無源濾波器或串聯三次諧波濾波器，但這些方式缺乏主動保護機制，難以應對突發故障。相比之下，基于硬件電路的過流保護方案具有響應速度快、抗干擾能力強、可靠性高等優勢。實驗數據顯示，該系統從電流檢測到繼電器動作的整個過程可在毫秒級內完成，有效避免了設備因過流而損壞的風險。硬件保護方式不受軟件程序跑飛或電磁干擾的影響，進一步提升了系統的穩定性。
為驗證方法的實用性，研究團隊進行了多組對比實驗。在測試中，當諧波源產生的3次諧波電流設置為10A時，設備采集到的N線電流為28.5A，未觸發報警；而當諧波電流增至20A時，N線電流達到56.7A，超過設定閾值，系統立即點亮反饋端子的發光二極管并發出警報。實驗結果表明，該方法能夠準確識別過流情況，并及時采取保護措施，避免了傳統軟件保護方案中因采樣噪聲或計算誤差導致的誤判問題。
該技術的通訊系統設計也頗具亮點。SNP設備通過485總線將運行數據傳輸至觸摸屏，同時利用WIFI模塊和網絡電路實現手機端或電腦端的遠程訪問。用戶可根據實際需求設置N線電流的報警閾值，并通過局域網或現有網絡實時查看設備狀態。這種設計不僅簡化了運維流程，還為大規模部署提供了便捷的管理手段。例如，在大型商業綜合體或工業園區中，運維人員可通過移動終端同時監控多臺設備的運行情況，大幅提升工作效率。
目前，這一創新方案已成功應用于SNP中線安防保護器產品中，并在多個項目中得到驗證。其低成本、高可靠性的特點使其成為電力電子行業逆變器、濾波器等設備過流保護的理想選擇。隨著智能電網和工業4.0的推進，該技術有望在更多領域發揮關鍵作用，為設備安全運行和能源高效管理提供有力保障。
