谐波电流是怎样对其他设备造成干扰的

时间：2020-01-05

　　谐波电流的主要危害之一是对同一个电网上的其它电子设备形成干扰。那么这种干扰是怎样形成的呢?了解了这种干扰产生的机理，就能够有效地预防干扰。

　　这种干扰是电流流过电网系统的负载时产生的。要记住：非线性负载向电网发射的谐波电流本身并不会对其他设备产生影响，我们所看到的谐波对其他设备的影响，是谐波电流通过电网的阻抗产生谐波电压产生的。

　　关于这种现象的解释如图1所示。

　　这里设备1是产生谐波电流的设备，它工作时向电网注入谐波电流。由于电网有一定的阻抗，电网的阻抗包括，变压器的阻抗Z0，线路的阻抗Z1和Z2，总的阻抗就Z=(Z0+Z1+Z2)。当设备1向电网注入谐波电流时(记为In)，则在电网的阻抗Z上产生了谐波电压(记为Un)，于是设备2的电源输入端就出现了谐波电压Un。如果谐波电压**过了设备2能够承受的程度，设备2就会受到这个谐波电压的干扰。一般电子设备允许的谐波畸变率为THVD<5%。

　　图1 谐波电压的产生

　　在现实中，设备1往往是中频炉、变频器、直流电机驱动器等工作电流发生剧烈变化的设备，设备2往往是PLC、数控机床、计算机等设备。

　　谐波对其他设备造成的不良影响主要体现在以下几个方面：

　　·数字控制设备，PLC、数控机床等，发生误动作;

　　·信号采集系统、测量仪器等的精度降低;

　　·电动机发生抖动、过热。

　　从上述原理可知，谐波源负载是否会对同一个电网上的电子设备造成干扰，主要看是否会在电子设备的电源线输入端造成较大的谐波电压。当然，不同的电子设备抗畸变电压的能力不同，因此，在电网上的一个位置，某台电子设备会受干扰，并不意味着所有的电子设备在这个位置都会受干扰。

　　按照谐波源负载与电子设备的位置，可以参照表一来判断容易出现干扰的风险。

　　表一：谐波源对电子设备形成干扰的风险评估

谐波源距离变压器	电子设备在谐波源的	谐波源与电子设备之间的距离	电子设备受干扰的可能性
远	上游	远	小
	上游	近	大
	下游	远	大
	下游	近	大
近	上游	远	小
	上游	近	较大
	下游	远	大
	下游	近	较大

　　从表一可知，谐波源负载与变压器之间的距离越远，越容易对同一个电网上的电子设备形成干扰。

　　为了降低谐波源对电子设备形成干扰，较稳妥的方式就是在谐波源的电源线输入端安装HTHF谐波滤波器，或者选用谐波指标满足GB17625标准的设备。需要注意的是，在母线上安装传统的陷波器型谐波滤波器往往不能解决问题。因为导致电子设备受干扰的谐波除了5、7次谐波以外，往往还包含了更高次的谐波，这些谐波不滤除，就不能消除干扰问题。HTHF谐波滤波器能够滤除5次谐波以上的各次谐波电流，包括间谐波电流，是变频器、中频率、直流电机等强谐波源设备的理想配套设备。

　　如果谐波源负载很多，而仅是个别电子设备受干扰，性价比较高的处理方式是在受干扰的电子设备电源输入端安装PQC电能调节器。PQC电能调节器是一种采用铁磁谐振原理制造的设备，它能够消除电网上的各种干扰电压，包括：谐波电压、电压骤降、浪涌电压，等等，特别适用于各种数字控制设备、仪器设备、各种贵重设备，为设备提供纯净的电能，保持设备的**工作。

　　电子设备出现干扰问题时，有时并不是单纯由于谐波问题导致的，可能还有射频干扰的问题，地线干扰的问题，等等，如果解决了谐波的问题后，故障现象依然存在，可以与航天绿电课堂联系，由**提供分析和解决方案。90%以上的电磁兼容与电能质量问题在航天绿电课堂都可以得到解决。

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