
2.3调光白炽灯
调光白炽灯或其它家用电器的电力调节电路是通过用可控硅切除正弦电流的一部分来调节负载电流的大小。其特征谐波电流全部为奇次谐波,不同控制角α的谐波电流含量不同,一般地,α越大,谐波电流含量越大。表1为一例。
3.家用电器
3.1空调机
随着经济发展和人民生活水平的提高,空调用电连年飚升。由于空调机功率较大每台600W到数千瓦,因此在许多城市中空调负荷将跃居市政用电的榜首。因此,空调用电在性质上属于线性还是非线性,与未来城网背景谐波的涨幅密切相关,相关测试表明,空调机谐波电流大小依工作方式而变,只开风扇时,THDi%为6~9%,制冷时为20~27%,制热时为22~34%,谐波分布为2~17次,可见,无论是制冷还是制热,THDi都不小,而单台的各次谐波电流比电视机的还要大得多。况且空调机的工艺不断改进,变频空调应用已日益广泛,变频装置的谐波含量与分布更大,因此就配电网的谐波管理来讲,应对各型空调机的谐波量进行调查,并制订相关标准。
3.2电冰箱
家用电冰箱的功率和彩电差不多,其谐波电流含有率比彩电小得多,但电冰箱谐波参与夜晚出现的家电谐波高峰。其谐波主要是3次、5次和7次,其中含有率3次为10~13%,5次为3~5%,7次为0.5~2%,7次以上小于0.8%。
3.3洗衣机
洗衣机的功率与电冰箱接近,谐波电流畸变率稍大。但每天开机时间短,参与夜晚出现的家电谐波高峰的同时系数不大。
例如,洗衣机产生的谐波含有率3次21~40%,5次4.5~9%,7次3~6%,9次1~4%,13次以上很小。
4.计算机
随着信息时代的到来,家用计算机和企事业单位计算机应用已开始普及,一般计算机用电负荷和谐波电流主要是显示器CRT的非线性用电,它和彩电十分相似,它的谐波特征如表2所示。
计算机整机运行和显示器单独运行相比,第3~11次谐波电流含有率稍减,而第13、15、17次谐波电流含有率稍增。由于计算机的谐波含有率高,谐波电流相位和电视机的谐波电流重合,而且商场和家用计算机的普及,以及多班制工作的计算机房的计算机都要参与夜晚出现的家用谐波高峰。所以计算机的谐波影响将迅速增大。另外,各种打印机、复印机、游戏机的用电性质以及谐波含有率也与计算机相类似。
5.电池充电器等
电池充电器是对各种可充电电池充电的装置,其容量随充电时电池的容量和个数而定。在我国小容量的充电器应用较为广泛,国外应用更为普通,容量较大的对蓄电池充电的充电器使用量也在增加。随着今后电力汽车的使用,它可能成为产生谐波的一种主要的家用电器。充电器的接线同单相普通整流回路,其电流通过分解可得各次齐次高次谐波。作为供电系统的负载,还应计及变压器的励磁电流。对于充电器来讲,励磁电流在负载电流中所占比例将远大于电力变压器的情况。
6.结束语
通过大量的分析和测试表明,除电视机、充电器、调光设备、计算机等以上介绍的几种日常低压电器外,凡带有相位控制电路或由简单的整流电源特别是半波整流方式供电的其它家用低压电气设备,如放电灯具、声频放大器、真空吸尘器、信息技术设备、便携式电动工具、微波炉等电炊具都是低压电网中不可忽视的谐波源。对于这些电气设备,由于数量很多,不可能象对大容量谐波源那样逐个进行对电网谐波干扰的控制,只能通过制订设备的产品标准,控制其注入电网的谐波成分,防止其对电网及电网中其它电气设备的相互干扰。