諧波電流介紹及測試方案展示

諧波電流

一、什么是諧波電流？

嚴(yán)格地講，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數(shù)倍的電量，一般是指對周期性的非正弦電量進(jìn)行傅里葉級數(shù)分解，其余大于基波頻率的電流產(chǎn)生的電量。從廣義上講，由于交流電網(wǎng)有效分量為工頻單一頻率，因此任何與工頻頻率不同的成分都可以稱之為諧波。

二、諧波電流的影響

由于半導(dǎo)體變流技術(shù)的發(fā)展，人們對電能的利用效率得到了大幅地提高，但大量的開關(guān)電源和晶閘管的使用也導(dǎo)致了諧波電流的產(chǎn)生。諧波電流具有十分嚴(yán)重的危害性，它一方面加重了電網(wǎng)中線負(fù)擔(dān)，大量非線性負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流將流過中線造成中線過負(fù)荷，嚴(yán)重情況下將燒毀中線，引發(fā)火災(zāi)；另一方面它又加重了電網(wǎng)高壓電容的負(fù)擔(dān)，電網(wǎng)用戶變壓器一般都接有高壓電容用以濾除電網(wǎng)高頻干擾，而高頻的諧波電流流過電容將使溫度上升甚至發(fā)生爆炸；另外，諧波電流還能引起電網(wǎng)電壓波形畸變，從而影響其他電器產(chǎn)品的穩(wěn)定運(yùn)行。

正是出于保護(hù)共用電網(wǎng)電能質(zhì)量，保障電網(wǎng)和用戶設(shè)備的正常進(jìn)行，IEC 提出了諧波電流限值標(biāo)準(zhǔn)。IEC 61000-3-2 2018 電磁兼容性（EMC）- 第 3-2 部分：限值 - 諧波電流發(fā)射限值（設(shè)備輸入電流≤16A/ 相）將設(shè)備分為 A、B、C 和 D 四類。

三、諧波電流的測試標(biāo)準(zhǔn)

在低壓供電設(shè)備范疇內(nèi)，涉及到的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有：IEC61000-3-2（額定電流小于 16A）；IEC61000-3-4（額定電流大于 16A）；IEC61000-3-12（額定電流大于 16A 小于 75A）。對應(yīng)的 EN 標(biāo)準(zhǔn)中只有 EN61000-3-2 和 EN61000-3-12 列入了歐盟 EMC 協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的官方公報(bào)中，因此對于大于 75A 的設(shè)備沒有相應(yīng)的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)。涉及到測試方法的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)為 IEC61000-4-7。

四、諧波電流的測試方法

1、設(shè)備：諧波分析儀和純凈的交流電源

2、測試頻段

2～40 次諧波，即 100Hz～1kHz。

3、諧波電流測試的限值標(biāo)準(zhǔn)

IEC61000-3-2 中根據(jù)產(chǎn)品的分類 Class A/B/C/D 不同而有不同的限值。

①A 類設(shè)備

②B 類設(shè)備：測試限值不大于 A 類設(shè)備對應(yīng)限值的 1.5 倍；

③C 類設(shè)備

④D 類設(shè)備

電壓波動和閃爍

一、電壓波動

電壓波動與閃爍測試主要測量 EUT 引起的電網(wǎng)電壓的變化。電壓變化產(chǎn)生的干擾影響不僅僅取決于電壓變化的幅度，還取決于它發(fā)生的頻度。電壓變化通常用兩類指標(biāo)來評價(jià)，即電壓波動與閃爍。

其中電壓波動主要反映在電網(wǎng)上突然有較大的電壓變動，一般說來，它對閃爍測量的影響很小，但是對同一電網(wǎng)中其他設(shè)備特別是電子設(shè)備的影響可能是很大的。

閃爍測量則可以精確評定連續(xù)電壓波動的影響，它可以反映對人類肉眼對產(chǎn)生隨時(shí)間變化的光刺激引起的不穩(wěn)定視覺效果。

測試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：IEC 61000-3-3/ GB 17625.2：對額定電流不大于 16A 的設(shè)備在低壓供電系統(tǒng)中產(chǎn)生的電壓波動和閃爍的限制。

IEC 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：de 不超過 3%；dd 超過 3%的持續(xù)時(shí)間小于 200ms；dmax 不超過 4%。

二、電壓閃爍

閃爍分短期閃爍與長期閃爍兩種：

短期閃爍 Pst：是在短時(shí)間內(nèi)（10min 內(nèi)）所評估出來的閃爍程度，用 Pst=1 作為閃爍刺激的閾值。Pst 實(shí)際上是模擬人對 50Hz 電網(wǎng)中工作在 230V 交流電壓下 60W 的白熾燈在電壓波動情況下所產(chǎn)生的閃爍感受程度。

長期閃爍 PLt：指在較長時(shí)間內(nèi)（在 2H 內(nèi)）所評估出來的閃爍程度，標(biāo)準(zhǔn)用 PLt=0.65 作為閃爍刺激的閾值。

審核編輯 黃昊宇