諧波保護器在智能建筑中的應(yīng)用

張娟
安科瑞電氣股份有限公司，上海 嘉定 201801；

摘 要：社會經(jīng)濟和科技的發(fā)展推動著控制技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)的不斷進步，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行吸收并自動消除用電設(shè)備產(chǎn)生的隨機電涌、脈沖尖峰、高頻噪聲、高次諧波的裝置——諧波保護器應(yīng)運而生。當前在智能建筑電力環(huán)境中諧波保護器被廣泛應(yīng)用，為用電設(shè)備的有效運行提供了重要保障。 
關(guān)鍵詞：智能建筑；高次諧波；諧波保護器

    一、諧波保護器基本原理
    諧波保護器是一種用于濾除高次諧波、保護精密儀器設(shè)備的新型保護裝置，采用超微晶合金材料與創(chuàng) 新的特別電路。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)備提供保護功能。 
    諧波保護器的基本原理如圖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，再運用吸收器吸收高次諧波的濾波設(shè)備。

圖1 諧波保護器原理

    二、諧波保護器的功能
    第 一，自動保護用電設(shè)備。在電路中并聯(lián)諧波保護器能夠?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，進而促進用電設(shè)備的安 全穩(wěn)定運行和提升用電設(shè)備的使用壽命。
    **，凈化電源。諧波保護器的抑制和消除諧波能力顯著，在并聯(lián)諧波保護器的電路中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)的計算機屏幕頻閃、負載變化、短路、開關(guān)引起的燈管頻閃都可 以得到避免。
    第三，保護功率因數(shù)補償設(shè)備。實際當中并聯(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，進而剛氏設(shè)備使用壽命。此外諧波保護器能夠?qū)χC波污染進行凈 化，為功率因數(shù)補償設(shè)備的使用壽命提供保證。
    第四，防止保護裝置的無跳閘。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)諧波保護器能夠有效消除諧波電流，進而有效避免斷路器發(fā)生誤跳閘或者拒跳閘問題引。
    諧波保護電器有從源頭上消除諧波污染的作用，進而為用電設(shè)備的正常運行提供保障。在電力設(shè)備電路中并聯(lián)諧波保護器，不僅能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的電流狀態(tài)進行連續(xù)監(jiān)測，還能夠?qū)﹄娐分械母叽沃C波進行吸收和阻隔，進而避免其他設(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。   
    諧波保護器是智能建筑供電高效、安 全運行的重要保障， 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，進而提供安 全保障。同時諧波保護器本身并不耗電，設(shè)備在諧波保護器器的作用下使用壽命會有所提高，同時設(shè)備維修和維護成本也能得到降低。所以諧波保護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

諧波保護器接入前

諧波保護器接入后

    （2）50Hz工頻電源迭加10KHz干擾信號

諧波保護器接入前

諧波保護器接入后

    （3）50Hz工頻電源迭加100KHz干擾信號

諧波保護器接入前

諧波保護器接入后

    （4）50Hz工頻電源迭加1MKHz干擾信號

諧波保護器接入前

諧波保護器接入后

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

表1 ANHPD技術(shù)參數(shù)

    4.2功能特點
    采用超微晶體的特殊電路；
    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)備的故障率和機器誤操作，全 面克服了由于高頻諧波污染引起的干擾，保障了設(shè)備的安 全運行；
    設(shè)備本身幾乎不耗電，具有超高的經(jīng)濟性；
    結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，接線簡單，安裝方便。

    五、結(jié)語 
    高精尖是未來用電設(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。諧波保護器對于當前的高科技、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)中運用諧波保護器將會是必然的趨勢，相關(guān)人員應(yīng)當從諧波保護器的作用原理和電氣設(shè)備實際情況出發(fā)，科學(xué)合理的運用諧波保護器保護用電設(shè)備。

【參考文獻】 
【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)院中諧波保護器的應(yīng)用【J】科技風，2015（17）：250-250

作者簡介：張娟，女，本科，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向為智能電網(wǎng)供配電，Email: 2885050128@qq.com  QQ:2885050128  主頁：http://www.acrelil.com