智能建筑谐波畸变及其防范
(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。在厂家提供的产品样本中,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。