智能建筑谐波畸变及其防范
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摘要：着重分析了智能建筑中引发谐波畸变的各类扰动源，并针对谐波畸变的危害，提出相应的防范措施。
智能建筑谐波畸变及其防范 :
5 谐波畸变的防范措施
鉴于智能建筑对三A系统运行的高可靠性要求，应适当采取消除或抑制谐波危害的防范措施如下：
（1）在根据负载确定电力变压器额定容量时，应考虑谐波畸变而留有格量。在民用建筑设计中一般应保证变压器负荷率为70％～80％左右，该负荷率的工程裕量即可防范谐波引起的变压器发热危害。
（2）在电缆截面选择中应考虑谐波引起线缆发热的危害。对于联接谐波主要扰动源设备的配线，确定线缆载流量时应日有足够裕量，可适当放大一级选择线缆截面。在三相四线制系统中，应考虑三次谐波电流和高次谐波电流引起的集肤郊应对中性线的发热危害，即在中性线截面的选择中国有足够裕量。
（3）在设计和施工阶段，建议采取以下措施抑制谐波对电子设备的干扰。①为该类设备设计专用回路供电，尽可能避免干扰沿供电线路窜入。②为易受干扰设备加装线路滤波器，消除或抑制谐波分量，达到净化电源目的。③使该类设备配线尽可能远离谐波电流畸变严重的线路，以避免空间电磁干扰。
（4）智能建筑中的变频传动装置（VFD）是主要的谐波扰动源，建议采取以下措施抑制其引发的谐波畸变：①在变频传动装置上加装一直流申接扼流圈，其可等效为在直流母线电容器前滤波电路中的一个电感，它可降低流入电容器的线路电流变化率（d i / d t），从而降低电流峰值，改善输入电流波形如图2所示。②在变频传动装置上申接输入电抗器。该电抗器可过滤高频干扰，提高防电涌水平和减少谐波。其输入电流波形如图3所示。其作用原理也是减缓流人传动装置电容器电流的d i / d t，从而降低了电流的畸变水平。电抗器按通过全电流时的电压降标定，其常用值为3％～5％，一个3％的输入电抗器可降低40％～60％的电流畸变。在厂家提供的产品中，常列出输入电抗器供设计选用。③某些VFD产品利用两台并联的6脉冲整流器（12脉冲整流器）通过相位变换有效地消除谐波。一般是用特别设计的12脉冲变压器来实现电源的相位变换，其输入电流波形如图略所示，该措施能降低90％的电流畸变水平。
图2带直流串接扼流目的VFD输入电流波形
图3 带输入电抗器的VFD输入电流波形
图4 具有12脉冲整流器的VFD输入电流波
（5）为克服谐波畸变引起的低压开关设备的发热和误动作，建议按以下原则选择低压配电设备：热磁型、电子型配电用断路器应适当降低额定电流使用；漏电保护器除应适当降低额定电流使用外，尚应在选定额定电流灵敏度时考虑谐波的泄漏电流；接触器、热继电器应适当降低额定电流使用；在谐波畸变较严重的配电回路中可放大一级选择低压配电设备。
6 结束语
智能建筑三A系统中存在尤其大量产生谐波扰动的设备，在设计中应针对产生谐波扰动的设备特点，采取适当的防范措施，这对消除谐波故障隐患是非常必要的。
智能建筑谐波畸变及其防范 :