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专业解读|关于谐波电流的问题看这篇就够了

2022-09-28

   

    最近,经常会有客户问起关于谐波电流的相关问题,今天由CTC的技术工程师对谐波电流测试进行专业解读。

    一、什么是谐波电流

    电子、电气设备或系统在设计过程中如果使用了非线性负载,那么当电流流经该非线性负载时,与所加的电压不呈线性关系,就会形成非正弦电流,谐波电流就是将非正弦周期性电流函数按傅立叶级数展开时,其频率为原周期电流频率整数倍的各正弦分量的统称。频率等于原周期电流频率k倍的谐波电流称为k次谐波电流,k大于1的各谐波电流也统称为高次谐波电流。

    二、谐波电流的危害

    谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低,使电气设备过热、产生振动和噪声,并使绝缘老化,使用寿命缩短,甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作,使电能计量出现混乱。谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。

    三、以下介绍下最常用的谐波电流测试标准

    EN IEC61000-3-2:2019+A1:2021;

    GB 17625.1-2012;

    每个国家实施的谐波标准版本大不相同,但内容都大同小异,主要以IEC和EN版本为主。

目前做CE,CCC对谐波有要求,北美及日韩对谐波暂无强制性要求。

    标准中设备的分类

    A 类:平衡的三相设备 ;
    家用电器,不包括列入B,C, D 类的设备;
    工具,不包括便携式工具;

    真空吸尘器;
    白炽灯调光器;
    音频设备;

    专业的舞台照明灯具;

    未规定为B,C,D类的设备均视为A类设备。

    B 类:便携式工具;不属于专用设备的电弧焊设备
    C 类:照明设备
    D 类:有功功率不大于 600W 下列设备:个人计算机和个人计算机显示器;电视接收机;冰箱和冰柜有一个或多个变速驱动器来控制压缩机电动机。

    四、谐波电流豁免要求

    1)非连接到公共低压配电系统的电气电子设备;

    2)标称电压为直流供电的电子电气设备;

    3)额定功率小于5w的照明设备;

    4)额定功率不大于75W的电子电气设备;

    5)总额定功率大于1kw的专业设备。

    厂家可以根据此限制项考虑是否需要进行谐波电流测试。

    五、谐波电流的限值

    Class A类要求如下表

 

    Class B类设备输入电流的各次谐波不应超过Class A表给出值的1.5倍

    Class C 类

  1. Class C >25W

  1. 25W ≥ Class C ≥5W

    额定功率大于等于5w且小于等于的照明设备至25w须符合下列三套要求中的一项:

    1:谐波电流不得超过表3第2栏中与功率有关的限值;

    2:第三次谐波电流,以基波电流的百分比表示,应不超过86%,第五次谐波电流不超过61%。 此外,输 入电流的波形应在60°之前或60°时达到5%电流阈值,在65之前出现峰值,在90度之前不能降低到电流阈值以 下,电流阈值等于测量周期内出现的峰值的5%;

    3: THD不得超过70%。 以基波电流的百分比表示,三次谐波电流应不超过35%,五次电流应不超过25%, 第七次电流不超过30%,第九次和第十一次电流不超过20%,第二次电流不超过5%

    Class D类

    对应D类设备,谐波各次电流不应超过表3推导出的限值。

    通过限值可以看出B类设备的限值为A类设备限值的1.5倍,C类设备要求较为严格,D类次之,也是由于这两类设备在生活中应用最为广泛。测试时可以根据产品类别,选择相应限值。

 

 

 

 

 

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