谐波电流介绍及测试方案展示

谐波电流

一、什么是谐波电流？

严格地讲，谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量，一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。从广义上讲，由于交流电网有效分量为工频单一频率，因此任何与工频频率不同的成分都可以称之为谐波。

二、谐波电流的影响

由于半导体变流技术的发展，人们对电能的利用效率得到了大幅地提高，但大量的开关电源和晶闸管的使用也导致了谐波电流的产生。谐波电流具有十分严重的危害性，它一方面加重了电网中线负担，大量非线性负载产生的谐波电流将流过中线造成中线过负荷，严重情况下将烧毁中线，引发火灾；另一方面它又加重了电网高压电容的负担，电网用户变压器一般都接有高压电容用以滤除电网高频干扰，而高频的谐波电流流过电容将使温度上升甚至发生爆炸；另外，谐波电流还能引起电网电压波形畸变，从而影响其他电器产品的稳定运行。

正是出于保护共用电网电能质量，保障电网和用户设备的正常进行，IEC 提出了谐波电流限值标准。IEC 61000-3-2 2018 电磁兼容性（EMC）- 第 3-2 部分：限值 - 谐波电流发射限值（设备输入电流≤16A/ 相）将设备分为 A、B、C 和 D 四类。

三、谐波电流的测试标准

在低压供电设备范畴内，涉及到的产品标准有：IEC61000-3-2（额定电流小于 16A）；IEC61000-3-4（额定电流大于 16A）；IEC61000-3-12（额定电流大于 16A 小于 75A）。对应的 EN 标准中只有 EN61000-3-2 和 EN61000-3-12 列入了欧盟 EMC 协调标准的官方公报中，因此对于大于 75A 的设备没有相应的协调标准。涉及到测试方法的基础标准为 IEC61000-4-7。

四、谐波电流的测试方法

1、设备：谐波分析仪和纯净的交流电源

2、测试频段

2～40 次谐波，即 100Hz～1kHz。

3、谐波电流测试的限值标准

IEC61000-3-2 中根据产品的分类 Class A/B/C/D 不同而有不同的限值。

①A 类设备

②B 类设备：测试限值不大于 A 类设备对应限值的 1.5 倍；

③C 类设备

④D 类设备

电压波动和闪烁

一、电压波动

电压波动与闪烁测试主要测量 EUT 引起的电网电压的变化。电压变化产生的干扰影响不仅仅取决于电压变化的幅度，还取决于它发生的频度。电压变化通常用两类指标来评价，即电压波动与闪烁。

其中电压波动主要反映在电网上突然有较大的电压变动，一般说来，它对闪烁测量的影响很小，但是对同一电网中其他设备特别是电子设备的影响可能是很大的。

闪烁测量则可以精确评定连续电压波动的影响，它可以反映对人类肉眼对产生随时间变化的光刺激引起的不稳定视觉效果。

测试依据标准：IEC 61000-3-3/ GB 17625.2：对额定电流不大于 16A 的设备在低压供电系统中产生的电压波动和闪烁的限制。

IEC 相关标准规定：de 不超过 3%；dd 超过 3%的持续时间小于 200ms；dmax 不超过 4%。

二、电压闪烁

闪烁分短期闪烁与长期闪烁两种：

短期闪烁 Pst：是在短时间内（10min 内）所评估出来的闪烁程度，用 Pst=1 作为闪烁刺激的阈值。Pst 实际上是模拟人对 50Hz 电网中工作在 230V 交流电压下 60W 的白炽灯在电压波动情况下所产生的闪烁感受程度。

长期闪烁 PLt：指在较长时间内（在 2H 内）所评估出来的闪烁程度，标准用 PLt=0.65 作为闪烁刺激的阈值。

审核编辑 黄昊宇