两种谐波源——电弧炉和荧光灯

两种谐波源——电弧炉和荧光灯

 

    电弧炉的谐波主要是由起弧的时延和电弧的严重非线性引起的。电弧长度的不稳定性和随机性，使得其电流稀薄频谱十分复杂，其谐波频率分布范围主要在0.1~30Hz。电弧炉工作在熔炼期间谐波电流很大，当工作在精炼期间时，由于电弧特性较稳定，谐波电流较小。

    电弧炉谐波电流随时间的变化很大。表2-5给出了不同资料所给的由电弧炉引起的平均谐波电流。可以看出，2次、3次和5次谐波最为严重。

 表2-5 电弧炉引起的平均谐波电流

    荧光灯的伏安特性是严重非线性的，因此也会引起严重的谐波电流，其中3次谐波含量最高。当多个荧光灯接成三相四线制负载时，中性线上就会流过很大的3次谐波电流。如果每个荧光灯还接有补偿无功功率的电容器，3次谐波电流还很有可能引起谐振而使谐波放大，会使电压波形也发生严重畸变。

    近40年来，电力电子装置的应用日益广泛，也使得电力电子装置成为最大的谐波源。在各种电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。目前，常用的整流电路几乎都采用晶闸管相控整流电路或二极管整流电路，其中以三相桥式和单相桥式整流电路为最多。带阻感负载的整流电路所产生的谐波污染和功率因数滞后已为人们所熟悉。直流侧采用电容滤波的二极管整流电路也是严重的谐波污染源。这种电路输入电流的基波分量相位与电源电压相位大体相同，因而基波功率因数接近1.但其输入电流的谐波分量却很大，给电网造成严重污染，也使得总的功率因数很低。另外，采用相控方式的交流电力调整电路及周波变流器等电力电子装置也会在输入侧产生大量的谐波电流。