三次諧波的危害

　　在電力系統(tǒng)中，正常供電頻率是50HZ，所謂“三次諧波”，就是在50HZ的電路中，夾雜有150HZ的交流正弦波，這個(gè)150HZ的交流正弦波由于是50HZ的三倍，于是稱之為三次諧波。三次諧波污染主要存在于低壓配電網(wǎng)中，當(dāng)計(jì)算機(jī)信息設(shè)備、節(jié)能燈等作為負(fù)載，相線的電流達(dá)到額定負(fù)荷時(shí)，由于大量3次諧波電流360度疊加到零線上，零線上的電流必然會(huì)過流。由于零線上通常沒有保險(xiǎn)裝置，不能像相線那樣在過流的情況下自動(dòng)斷開。因此，零線上發(fā)生過流必然會(huì)導(dǎo)致零線過熱、開關(guān)柜中零線電流過大，不僅會(huì)導(dǎo)致頻繁跳閘等誤動(dòng)作，還容易引發(fā)火災(zāi)等安全事故。

　　在現(xiàn)實(shí)生活中，電視機(jī)和計(jì)算機(jī)的電流均為很窄的脈沖波，這是很典型的單相整流電路的電流波形，實(shí)際上，任何使用開關(guān)電源作為直流電源的設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生這種電流的波形。這是三次諧波電流的主要來源。

　　三次諧波的產(chǎn)生原因

　　一般來說， 理想的交流電源應(yīng)是純正弦波形，但因現(xiàn)實(shí)世界中的輸出阻抗及非線性負(fù)載的原因，，導(dǎo)致電源波形失真。 若電壓頻率是50Hz，，將失真的電壓經(jīng)傅立葉轉(zhuǎn)換分析后，可將其電壓組成分解為除了基頻（50Hz）外，倍頻（100Hz， 150Hz，…。。）成份的組合。其倍頻的成份就稱為諧波。

　　照明工程中大規(guī)模使用高強(qiáng)度氣體放電燈、LED燈、熒光燈等，造成大量的諧波電流，因而只要電流波形不是正弦波，其中就包含了諧波電流的成分。

　　單相整流電路的電流是脈沖狀的。如果三條相線上的電流是脈沖狀的。由于脈沖很窄，因此當(dāng)?shù)谝幌嗌铣霈F(xiàn)電流時(shí)，第二相和第三相上的電流為0.因此零線上不會(huì)發(fā)生抵消，相線上出現(xiàn)的每個(gè)電流脈沖也會(huì)出現(xiàn)在零線上。這種現(xiàn)象解釋了當(dāng)負(fù)載為計(jì)算機(jī)時(shí)，即使負(fù)載平衡，中線上仍然有電流的現(xiàn)象。

　　中線上的電流脈沖數(shù)是相線上的電流脈沖數(shù)的3倍，根據(jù)電流有效值的計(jì)算方法，中線上的電流會(huì)達(dá)到相線的1.7倍。如果整流電路的電流的脈寬大于60°，就會(huì)在中線上發(fā)生重疊現(xiàn)象，這時(shí)中線上的一部分電流發(fā)生抵消，實(shí)際的零線電流會(huì)小于相線電流的1.7倍。

　　三次諧波阻抗怎么求

　　RC串聯(lián)電路的阻抗表達(dá)式如下：

　　Z=R-j/2πfC

　　三次諧波的頻率為基波頻率的3倍，其容抗（-j/2πfC）為基波容抗的1/3。

　　因此，三次諧波阻抗為：

　　Z=3-j。