变频调速器谐波的危害，谐波电流对几种电子器件的危害

变频调速器关键造成5、7次等6n±1次谐波电流，谐波电流造成 耗损提升和机器设备使用寿命减少。

谐波的危害关键反映在对下列几种电子器件的危害：

1、变电器

谐波电流工作电压和谐波将提升变电器铜损和铁损，結果使变电器溫度升高，危害绝缘层工作能力，导致容积裕量减少。谐波电流还能造成共震及噪音。

2、电机

谐波电流工作电压在电机短路阻抗上造成的谐波和电机负序基波电流量一起使机器设备造成额外的铜耗和铁耗，造成电动机发烫，乃至电动机损坏，而且在电机启动时非常容易发展趋势成脉动饮料影响扭矩，这种扭矩造成很大的噪音。

谐波和负序基波电流有效值之和一般不可超过电机额定电压Ie的5~10%。

3、电力电容器

谐波电流可使电力电容器介电损耗提升，发烫和使用寿命减少；很多消化吸收谐波电流会造成 电力电容器过电流，造成熔断器融断；电力电容器与电力网电感器产生并联谐振控制回路，能造成谐波电流的变大，电容器损坏等。

在崎变工作电压下电力电容器的电流有效值为：相关技术规范要求电力电容器长期性工作中电流量不可超出1.3倍额定电压。

坐落于谐波电流源周边的电力电容器或是过滤电力电容器一般按较高的电流有效值独特生产制造。

4、电子系统

谐波电流工作电压可使可控硅开启设备产生开启不正确，乃至造成 机器设备常见故障。谐波电流也会对电力网声频自动控制系统和电子计算机造成负面影响。

5、通信系统

在2.5kHz下列输电线间电感器电容耦合功效随頻率呈类似线形升高，尤其是较高次谐波会对通信及信息资源管理机器设备造成影响。

谐波有哪些伤害？

谐波是一切谐波电流难题的根本原因，谐波电流工作电压也是因为谐波造成 的。因而，一般在科学研究谐波电流造成 的伤害时，关键指谐波的伤害。

第一：造成 电缆线超温

第二：造成 变电器超温

第三：造成 变无功功率补偿设备毁坏

第四：三次谐波的独特伤害

第五：对别的电子产品的负面影响

第六：造成 出现意外跳电

第七：造成 附加的动能损害

第一：造成 电缆线超温　　

谐波穿过电缆线时，会造成 电缆线超温。导致这类状况的缘故是交流电路的趋肤效应。

趋肤效应是交流电路穿过电导体时，向电导体的表层集中化的一种物理变化，电流量的頻率越高，电流量越向电导体表层集中化。因为趋肤效应，当頻率较高的谐波穿过电导体时，电导体的合理截面低于电导体的具体截面。截面小，代表着有更高的电阻器，也就代表着会造成更高的发热量。当頻率较高的谐波穿过电导体时，电导体展现的电阻器比基波电流量要大，因而一样力度的谐波比基波电流量造成更高的发热量。电导体耗损与谐波电流崎变率的关联如图所示1所显示。

第二：造成 变电器超温　　

谐波穿过变电器时，会造成 变电器传出附加的发热量，使变电器在沒有做到最大功率时便发生溫度过高的状况，造成 变电器的具体容积减少。

在工业生产上，一些变电器的负载主要是变频调速器、中频感应炉等谐波电流源机器设备，这时候，发觉变电器只是做到50%负载时，就溫度过高。

在商业服务上，伴随着一些房屋建筑中的led节能灯、以PC机为意味着的信息内容机器设备等离散系统负载提升，变电器超温的状况也十分普遍。

过高的溫度会减少变电器的使用寿命。为了更好地防止变电器超温，当负荷是谐波电流源时，务必调额采用变电器(使变电器不工作中在最大功率下)。

一种专业用以谐波电流标准下的变电器称之为k级别变电器，这类变电器的绕阻和铁芯都依照更功率大的的状况开展设计方案，可以承担谐波造成的附加的发热量。

谐波导致变电器超温的缘故是谐波提升了电磁线圈绕阻的电阻损耗(称之为铜损)和铁芯的耗损(称之为铁损)。谐波造成 输电线造成更高的耗损的缘故是趋肤效应。

谐波造成 铁芯耗损提升的缘故是铁芯的涡流损耗和磁滞损耗。涡流损耗的含意是，电磁线圈造成的沟通交流电磁场在铁芯上磁感应出电流量，电流量在铁芯的电阻器上发烫而造成的动能耗损。

电磁灶便是运用这一基本原理。另一个是磁滞损耗，它是铁芯內部的磁畴在电磁场功效下持续旋转耗费的动能。

这两一部分耗损都和頻率相关，頻率越高，耗损越大。

第三：造成 变无功功率补偿设备毁坏　　

谐波对无功功率补偿设备的危害也很普遍，这具体早已变成公司开展环保节能技改项目中不能逃避的难题。节能项目中很多应用变频调速器，而变频调速器造成比较严重的谐波。

这种谐波对原先的无功功率补偿设备导致了不一样水平的毁坏，普遍的状况包含：无功功率补偿设备不可以投切：这一般产生在无功功率补偿控制板中包括谐波电流保护设备的场所，当检验到谐波过大时，设备进到维护情况，与此同时会表明谐波电流过大的信息提示;

无功功率补偿设备中的熔断丝烧坏：它是穿过赔偿设备的电流量过大造成 的;

无功功率补偿设备中的电容器爆裂：它是穿过无功补偿柜的电流量过大，造成 电容器超温造成的。

有时候，不但无功补偿器发生常见故障，乃至变电器也会遭受毁坏。谐波导致这种伤害的直接原因是谐波在无功功率补偿设备与变电器组成的控制回路中发生了LC串联谐振。LC串联谐振会造成 电流量方式，损坏无功功率补偿设备。

第四：三次谐波的独特伤害

在解决谐波电流难题时，三次谐波必须造成尤其的关心。三次谐波往往伤害非常大，是由于三次谐波在中心线上累加，会造成 中心线电流量过大，导致火灾安全隐患。

图2是三次谐波造成 零线超温的状况。事实上，20年前，pc机一开始普及化的情况下，在欧美国家资本主义国家，许多房屋建筑中的火灾事故是中心线超温造成 的。如今，欧洲国家对电子产品的三次谐波开展了严苛限定，并在工程项目中特别关心，中心线超温的状况早已非常少看到。

图2 三次谐波造成 零线超温

零线上的电流量过大往往伤害巨大，是由于零线上沒有保护设备。配电设备路线的保护设备一般安裝在火线零线上，因而，火线零线上一旦发生过大的电流量，保护设备会姿势，防止路线超温。而零线上沒有保护设备，电流量过大时，只有任其超温。　　三次谐波自身并不恐怖，恐怖的是基本上全部的人都还没了解到这类伤害，因而沒有预防措施，从设计方案逐渐就种下了安全隐患。

谐波有哪些伤害?

第五：对别的电子产品的负面影响　　

谐波对别的电子器件导致负面影响的状况愈来愈多。这关键是由于当代电子产品对电能质量分析的规定愈来愈高，当电源电压中包括较多的谐波电流工作电压成份是，电源电路会遭受负面影响。

留意，谐波自身并不会对别的机器设备造成危害，大家所说的谐波电流对别的机器设备的危害，是根据谐波电流工作电压造成的。也就使，谐波穿过系统软件特性阻抗时，造成了谐波电流工作电压，谐波电流工作电压对电子产品造成了负面影响。

谐波电流工作电压对别的机器设备导致的负面影响关键反映在下列好多个层面：
计算机控制机器设备，PLC、数控车床等，产生错误操作;数据信号采集系统、检测仪器等的精密度减少;电机产生颤动、超温。

第六：造成 出现意外跳电　　

谐波造成 的一个典型性常见故障状况是出现意外跳电，也就是电源电路的负载远沒有做到额定值负载的情况下，电源电路保护设备便会姿势。

谐波造成 电源电路保护设备出现意外姿势的原理在于电源电路保护设备原理。因为电源电路保护设备的类型多种多样，原理各不相同，详细分析她们错误操作的原理超过了本大讲堂的范畴，下边列举一些缘故供阅读者参照。

单相路跳闸推不上去大多数是由于电流量最高值过大，造成 电源电路保护设备姿势。

根据前边的剖析得知，单相电逆变电路的电流量波型为单脉冲波型。

因为电流量延迟时间短，要輸出一样的输出功率，浪涌电流的力度就务必高。换一个描述方法，浪涌电流要给予与正弦波形电流量一样的输出功率，换句话说，浪涌电流要具备与正弦波形电流量一样的有效值，则浪涌电流的最高值要远超正弦波形电流量的最高值才行，实际高于是多少与逆变电路中的耦合电容的尺寸、负荷的尺寸等要素相关，大概在2~3倍。假如电源电路保护设备是根据检验最高值电流量来姿势的，便会发生错误操作。

当电源电路保护设备的开启标准中包括负序电流时，假如电流量中包括很大的负序谐波成分(比如5次谐波)，电源电路保护设备很有可能会被开启。

第七：造成 附加的动能损害

谐波造成 附加的电磁能耗费关键反映在2个层面：无功负荷和电阻损耗。

功率等于工作电压和电流量的相乘。仅有当工作电压与电流量同屏、同相时，也就是工作电压与电流量具备同样的頻率与同样的相位差时，造成的输出功率才算是功率因素。

谐波与基波工作电压的頻率不一样，因而造成的输出功率是无功负荷。

谐波穿过变电器、电缆线是要发烫，依据热传递基本定律，这一部分能源毫无疑问也是来源于发电站。

因而，假如减少了谐波造成 的各种各样发烫，也就是节约了动能。

因为很多应用电力工程电子产品，变频调速器，中频感应炉等，谐波的伤害早已变成最比较严重的电能质量分析难题。

处理谐波伤害的最有效方式便是在谐波电流源的部位清除谐波。这时候，以上七个层面的难题都得到解决。假如仅限于标准，只有在母线槽上采取一定的有效措施，则有一些常见故障状况很有可能不容易消退。

在谐波电流源处清除谐波的最有效方式是安裝HTHF谐波滤波器。HTHF谐波滤波器适用各种各样三相六脉逆变电路的机器设备，即连即用，不用一切调节，是处理谐波的理想化机器设备。

附1，电力网谐波的危害到底有多大？

谐波电流使公共电力网系统软件下机器设备元器件造成了额外谐波电流耗损，减少了发电量，输配电及用电量机器设备的高效率（造成 耗电量大提升），很多的3次之上的谐波电流穿过中性化路线时，会使路线超温毁坏乃至发生火灾事故。

谐波电流危害各种各样电器设备的一切正常工作中，谐波电流对电动机的危害除开造成额外耗损外，还会继续造成振动分析、噪音提升和过压；使变电器部分，电力电容器、电缆线等机器设备发烫。加快机器设备绝缘层脆化、降低使用期限以致机器设备毁坏损毁。

谐波电流的产生还会继续造成公共电力网中部分的串联谐振或并联谐振，进而进一步造成谐波电流变大，使以上的伤害大大增加。乃至还会继续造成比较严重电力工程安全事故。

谐波电流还会继续危害电气设备路线中的维护元器件，汽车继电器、全自动系统软件设备的操作失误，电气设备检测仪表不精确这些。

谐波电流在引入电力网系统软件之后对相邻的通讯数据信号造成影响，危害一定范畴的通话音质。开启电话声响，乃至在极端化状况下，威协通讯设备和工作人员的安全性。

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