諧波保護(hù)器在智能建筑中的應(yīng)用

時間：2018-10-25作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：447

周曉麗
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘 要：社會經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展推動著控制技術(shù)、通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在智能建筑中開始廣泛應(yīng)用變頻空調(diào)、監(jiān)控系統(tǒng)、消防系統(tǒng)數(shù)字辦公設(shè)備、通信設(shè)備、計算機(jī)等。與此同時這些設(shè)備和裝置的應(yīng)用也產(chǎn)生了相應(yīng)的副產(chǎn)品諧波，威脅了智能建筑系統(tǒng)和用戶，使得相應(yīng)設(shè)備的安全正常運(yùn)行受到影響。為了滿足社會生活發(fā)展需要一種能夠?qū)Ω鞣N頻率和各種能量的諧波干擾進(jìn)行吸收并自動消除用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)電涌、脈沖尖峰、高頻噪聲、高次諧波的裝置——諧波保護(hù)器應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前在智能建筑電力環(huán)境中諧波保護(hù)器被廣泛應(yīng)用，為用電設(shè)備的有效運(yùn)行提供了重要**。 
關(guān)鍵詞：智能建筑；高次諧波；諧波保護(hù)器

    一、諧波保護(hù)器基本原理
    諧波保護(hù)器是一種用于濾除高次諧波、保護(hù)精密儀器設(shè)備的新型保護(hù)裝置，采用微晶合金材料與的特別電路。它主要由電壓箝位、低通濾波器以及吸收器組成，不但可以抑制和吸收用戶用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)高次諧波和高頻噪聲、脈沖尖峰、電涌等干擾，而且能隨時跟蹤電壓波形，瞬時濾除電源中的尖峰、浪涌、雜波，矯正因諧波影響而產(chǎn)生的高次諧波，從源頭消除諧波污染，為用電設(shè)備提供保護(hù)功能。 
    諧波保護(hù)器的基本原理如圖1所示（以三相為例）：以電壓箝位實時監(jiān)測電壓的變化，使用低通濾波器濾除高次諧波，再運(yùn)用吸收器吸收高次諧波的濾波設(shè)備。

圖1 諧波保護(hù)器原理

    二、諧波保護(hù)器的功能
    一，自動保護(hù)用電設(shè)備。在電路中并聯(lián)諧波保護(hù)器能夠?qū)崿F(xiàn)具有破壞性的尖峰瞬變、浪涌、高頻噪聲、高次諧。它的有效消除，進(jìn)而促進(jìn)用電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行和提升用電設(shè)備的使用壽命。
    二，凈化電源。諧波保護(hù)器的抑制和消除諧波能力顯著，在并聯(lián)諧波保護(hù)器的電路中99％因各種諧波引起的電壓、電流的畸變都可以得到消除，同時諧波引發(fā)的計算機(jī)屏幕頻閃、負(fù)載變化、短路、開關(guān)引起的燈管頻閃都可 以得到避免。
    三，保護(hù)功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備。實際當(dāng)中并聯(lián)振回路會在高次諧波頻率和雜散的電網(wǎng)電感及功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備的諧波頻率的相互的作用下產(chǎn)生，電壓和電流波形會在諧振電路引起的諧波放大作用下加劇畸變，進(jìn)而剛氏設(shè)備使用壽命。此外諧波保護(hù)器能夠?qū)χC波污染進(jìn)行凈 化，為功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備的使用壽命提供保證。
    四，防止保護(hù)裝置的無跳閘。斷路器會因諧波電流的音響而發(fā)生斷路器誤跳閘，或者拒跳閘，而在電路中并聯(lián)諧波保護(hù)器能夠有效消除諧波電流，進(jìn)而有效避免斷路器發(fā)生誤跳閘或者拒跳閘問題引。
    諧波保護(hù)電器有從源頭上消除諧波污染的作用，進(jìn)而為用電設(shè)備的正常運(yùn)行提供**。在電力設(shè)備電路中并聯(lián)諧波保護(hù)器，不僅能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的電流狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，還能夠?qū)﹄娐分械母叽沃C波進(jìn)行吸收和阻隔，進(jìn)而避免其他設(shè)備受到設(shè)備本身產(chǎn)生的諧波的干擾。
   
    三、諧波保護(hù)器在智能建筑的應(yīng)用 
    智能建筑中廣泛使用高靈敏度的現(xiàn)代化用電設(shè)備和裝備，高次諧波易導(dǎo)致這些電子系統(tǒng)運(yùn)行錯誤乃至損壞，影響智能建筑供電系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性。   
    諧波保護(hù)器是智能建筑供電高效、安全運(yùn)行的重要**， 技術(shù)人員只需將其接入到電路中，設(shè)備中產(chǎn)生的高次諧波就會被其吸收，設(shè)備的故障率隨之降低，進(jìn)而提供安全**。同時諧波保護(hù)器本身并不耗電，設(shè)備在諧波保護(hù)器器的作用下使用壽命會有所提高，同時設(shè)備維修和維護(hù)成本也能得到降低。所以諧波保護(hù)器在智能建筑中的應(yīng)用及其必要。
    安科瑞ANHPD系列諧波保護(hù)器為智能建筑行業(yè)供電系統(tǒng)出力，避免其高次諧波干擾，已在眾多項目中得到運(yùn)用，以下為我司ANHPD對于高次諧波的治理效果展示，對于高次諧波抑制有非常顯著的效果。
    （1）50Hz工頻電源迭加2KHz干擾信號

諧波保護(hù)器接入前


諧波保護(hù)器接入后

    （2）50Hz工頻電源迭加10KHz干擾信號

諧波保護(hù)器接入前

諧波保護(hù)器接入后

    （3）50Hz工頻電源迭加100KHz干擾信號

諧波保護(hù)器接入前


諧波保護(hù)器接入后

    （4）50Hz工頻電源迭加1MKHz干擾信號

諧波保護(hù)器接入前

諧波保護(hù)器接入后

    四、安科瑞諧波保護(hù)器介紹
    4.1主要技術(shù)參數(shù)

表1 ANHPD技術(shù)參數(shù)

額定電壓/額定頻率	AC 380V（三相） AC 220V (單相)/ 50Hz±15%
大脈沖電流值	6.5kA
濾波性能	吸收頻率	3kHz~10MHz
	泄漏電流	≤1.2mA
安裝方式	35mm導(dǎo)軌安裝
安裝尺寸	126*105*80（長*深*高）
抗浪涌電流	對于300V的脈沖電壓，脈沖電流不過1000A
電路連接方式	星型（三相） 并聯(lián)（單相）
絕緣電阻	＞100MΩ
耐壓	導(dǎo)電部分與外殼間承受2000VAC，時間1min，無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象
電源	功率	小于1.0w
	溫升	小于40K
電磁兼容性測試	震蕩波抗擾度	IEC60225-22 4級
	靜電放電抗擾度
	射頻電磁輻射抗擾度
	電瞬變脈沖群抗擾度
外部接口	端子	耐高溫100℃
外殼類型	阻燃塑料
維護(hù)方式	免維護(hù)
使用壽命	15年以上
接線方式	接線孔連接
重量	約1.0kg
外部環(huán)境	工作溫度	-25℃-70℃
	存貯溫度	-40℃-80℃
	相對濕度	﹤95%（在15℃~25℃間）
	大氣壓力	52-110kPa
	工作環(huán)境	無爆炸無腐蝕性氣體導(dǎo)電塵埃，無劇烈振動，無沖擊源，海拔1500m以下

 

    4.2功能特點
    采用微晶體的特殊電路；
    吸收3KHz~30MHz頻率各種能量的諧波干擾，消除高次諧波、高頻噪聲、脈沖尖峰、浪涌等干擾，矯正電壓、電流波形；
    減少了用電設(shè)備的故障率和機(jī)器誤操作，全面克服了由于高頻諧波污染引起的干擾，**了設(shè)備的安全運(yùn)行；
    設(shè)備本身幾乎不耗電，具有高的經(jīng)濟(jì)性；
    結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，接線簡單，安裝方便。

    五、結(jié)語 
    **是未來用電設(shè)備發(fā)展的必然趨勢，相應(yīng)的怎樣避免受這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波的干擾成為科技人員面對的重要課題。諧波保護(hù)器對于當(dāng)前的高科技、高靈敏度設(shè)備產(chǎn)生的諧波具有有效地吸收和阻隔作用。因此在未來一段時間內(nèi)在建筑電氣系統(tǒng)中運(yùn)用諧波保護(hù)器將會是必然的趨勢，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)從諧波保護(hù)器的作用原理和電氣設(shè)備實際情況出發(fā)，科學(xué)合理的運(yùn)用諧波保護(hù)器保護(hù)用電設(shè)備。

【參考文獻(xiàn)】 
【1】王小云，試論現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計中的諧波抑制【J】商業(yè)文化月刊，2011（7）：179
【2】鄭國興，諧波保護(hù)器及其在智能建筑中的應(yīng)用【J】電器與能效管理技術(shù)，2007（20）：55-58
【3】徐朝陽，二甲以上醫(yī)院中諧波保護(hù)器的應(yīng)用【J】科技風(fēng)，2015（17）：250-250


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