谐波与不平衡电流的危害

谐波简单地说，就是一定频率的电压或电流作用于非线性负载时,会产生不同于原频率的其它频率的正弦电压或电流的现象。

纹波是指在直流电压或电流中，叠加在直流稳定量上的交流分量。它们虽然在概念上不是一回事，但它们之间有联系。如电源上附加的纹波在用电器上很容易产生各频率的谐波;电源中各频率谐波的存在无疑导致电源中纹波成分的增加。

除了在电路中我们所需要产生谐波的情况以外，它主要有以下主要危害：

　　1、使电网中发生谐振而造成过电流或过电压而引发事故;

　　2、增加附加损耗，降低发电、输电及用电设备的效率和设备利用率;

　　3、使电气设备(如旋转电机、电容器、变压器等)运行不正常，加速绝缘老化，从而缩短它们的使用寿命;

　　4、使继电保护、自动装置、计算机系统及许多用电设备运转不正常或不能正常动作或操作;

　　5、使测量和计量仪器、仪表不能正确指示或计量;

　　6、干扰通信系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正常传递，甚至损坏通信设备。

　　纹波的害处：

　　1、容易在用电器上产生谐波，而谐波会产生较多的危害;

　　2、降低了电源的效率;

　　3、较强的纹波会造成浪涌电压或电流的产生，导致烧毁用电器;

　　4、会干扰数字电路的逻辑关系，影响其正常工作;

　　5、会带来噪音干扰，使图像设备、音响设备不能正常工作。

　　总之，它们在我们不需要的地方出现都是有害的，需要我们避免的。对于如何抑制和去除谐波和纹波的方式方法有很多，但想完全消除，似乎是很难办到的，我们只有将其控制在一个允许的范围之内，不对环境和设备产生影响就算达到了我们的目的。

　　近年来, 电力网中非线性负载的逐渐增加是全世界共同的趋势，如变频驱动或晶闸管整流直流驱动设备、计算机、重要负载所用的不间断电源(UPS) 、节能荧光灯系统等，这些非线性负载将导致电网污染，电力品质下降，引起供用电设备故障, 甚至引发严重火灾事故等。

　　电力污染及电力品质恶化主要表现在以下方面：电压波动、浪涌冲击、谐波、三相不平衡等。

　　1.电源 污染的危害

　　电源污染会对用电设备造成严重危害，主要有：

　　? 干扰通讯设备、计算机系统等电子设备的正常工作，造成数据丢失或死机。

　　? 影响无线电发射系统、雷达系统、核磁共振等设备的工作性能, 造成噪声干扰和图像紊乱。

　　? 引起电气自动装置误动作，甚至发生严重事故。

　　? 使电气设备过热，振动和噪声加大，加速绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。

　　? 造成灯光亮度的波动(闪变)，影响工作效益。

　　? 导致供电系统功率损耗增加。

　　2.电源污染的种类

　　2.1 电压波动及闪变

　　电压波动是指多个正弦波的峰值，在一段时间内超过(低于)标准电压值，大约从半周波到几百个周波，即从10MS到2.5秒, 包括过压波动和欠压波动。普通避雷器和过电压保护器，完全不能消除过压波动，因为它们是用来消除瞬态脉冲的。普通避雷器在限压动作时有相当大的电阻值，考虑到其额定热容量(焦尔)，这些装置很容易被烧毁，而无法提供以后的保护功能。这种情况往往很容易忽视掉，这是导致计算机、控制系统和敏感设备故障或停机的主要原因。

　　另一个相反的情况是欠压波动，它是指多个正弦波的峰值，在一段时间内低于标准电压值，或如通常所说：晃动或降落。长时间的低电压情况可能是由供电公司造成或由于用户过负载造成，这种情况可能是事故现象或计划安排。更为严重的是失压，它大多是由于配电网内重负载的分合造成，例如大型电动机、中央空调系统、电弧炉等的启停以及开关电弧、保险丝烧断、断路器跳闸等，这些都是通常导致电压畸变的原因。

　　大型用电设备的频繁启动导致电压的周期性波动,如电焊机、冲压机、吊机、电梯等,这些设备需要短时冲击功率,主要是无功功率。电压波动导致设备功率不稳，产品质量下降;灯光的闪变引致眼睛疲劳,降低工作效率。

　　2.2 浪涌冲击

　　浪涌冲击是指系统发生短时过(低)电压,即时间不超过1毫秒的电压瞬时脉冲，这种脉冲可以是正极性或负极性，可以具有连串或振荡性质。它们通常也被叫作：尖峰、缺口、干扰、毛刺或突变。

　　电网中的浪涌冲击既可由电网内部大型设备(电机、电容器等)的投切或大型晶闸管的开断引起，也可由外部雷电波的侵入造成。浪涌冲击容易引起电子设备部件损坏，引起电气设备绝缘击穿;同时也容易导致计算机等设备数据出错或死机。

　　2.3 谐波

线性负载，例如纯电阻负载，其工作电流的波形与输入电压的正弦波形完全相同，非线性负载，例如斩波直流负载，其工作电流是非正弦波形。传统的线性负载的电流/电压只含有基波(50Hz)，没有或只有极小的谐波成分，而非线性负载会在电力系统中产生可观