[實用新型]諧波吸收裝置

有效

• 申請號: 201320534013.8
• 申請日: 2013-08-30
• 公開（公告）號: CN203445615U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 張建穎
• 申請（專利權）人: 上海坤友電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

技術領域

本實用新型涉及一種矯正和吸收電網諧波的電源濾波器，可以吸收電網中的高次諧波，抑制電網中的瞬變信號和浪涌信號，特別是一種諧波吸收裝置。

背景技術

現代工業的快速發展，工礦企業、交通運輸、國防及科研部門都大量使用整流器、變頻調速裝置、電弧爐、各種電力電子設備以及電氣化鐵路大量應用。這些負荷大都具有非線性、沖擊性和不平衡性的特點，在運行中會產生大量諧波。隨著電力電子技術的發展，變流技術日益高頻化，使得高次諧波的影響越來越嚴重。

電力污染主要指高次諧波、瞬變、浪涌和高頻噪聲等。這些分量直接對電網和用戶設備產生危害。對電網來說，輸電線路中的諧波電流加上集膚效應的影響，將產生附加損耗，使得輸電線路損耗增加，輸電能力降低，絕緣加速老化，泄漏電流增大，嚴重的甚至引起放電擊穿。研究表明，一個高次諧波的頻率為50kHz，諧波電流只有1mA的諧波在系統中產生的熱量等同于基波狀態下超過300A電流通過時產生的熱量。對于用電設備來說，諧波可以是電動機損耗增大，發熱增加，過載能力、壽命和效率降低，甚至造成設備損壞；容易使電網與用作補償電網無功功率的并聯電容器發生諧振，造成過電壓或過電流，使電容器絕緣老化甚至燒壞；諧波電流流過變壓器繞組，增大附加損耗，使繞組發熱，加速絕緣老化，并發出噪聲；高諧波含量對電力載波通信的語音通信過程中產生噪聲，數據傳輸失真，降低EMS、DAS實時數據的真實可靠性，造成集中抄表系統中數據出錯等故障；對電網中使用的科學儀器、生產裝置、流水線自控系統、大型計算機網絡系統、數字信號處理和交換和控制系統產生嚴重干擾，甚至不能發揮其應有的功能。因此，迫切需要消除電網中的高頻諧波。

目前，這方面國內已有研究，普遍采用電源線濾波器，其電路結構如圖1所示，該電源濾波器包括非線性電阻器1，兩個電感器3、4、四個電容器2、6、7、8。電感器3和4為在同一納米晶合金磁環上的同匝數反向繞制線圈。這種結構對共模和差模信號有一定的抑制能力，但是僅用一個非線性電阻抑制浪涌和瞬變干擾，抑制能力很有限。此外，這種插入串接式結構安裝不方便，應用很受限制。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種諧波吸收裝置，主要解決現有裝置僅用一個非線性電阻抑制浪涌和瞬變干擾，抑制能力很有限，且這種插入串接式結構安裝不方便，應用很受限制等技術問題；它是一種多功能的電源濾波裝置，不僅對電網或電網中使用的設備產生的電涌、尖峰干擾具有一吸收和消除作用，而且對電網或用電設備產生的高次諧波、差模和共模干擾具有抑制作用。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：

一種電源諧波吸收裝置，其特征在于：它包括在相線和中心線之間并聯的非線性電阻器和雙極性瞬變電壓抑制TVS管、高頻電容，傳輸線變壓器，高頻電感，指示電路和共模抑制電路。

所述的諧波吸收裝置，其特征在于：所述的傳輸線變壓器磁芯和電感磁芯都是納米晶合金磁環，傳輸線變壓器磁芯為開縫隙磁芯，電感磁芯為非開縫隙磁芯。

所述的諧波吸收裝置，其特征在于：所述的傳輸線變壓器為升壓變壓器，變比為1:4。

所述的諧波吸收裝置，其特征在于：所述的指示電路包括串聯的電容，電阻，反并二極管和發光二極管。

所述的諧波吸收裝置，其特征在于：該裝置中非線性電阻器和雙極性瞬變電壓抑制TVS管直接并聯在相線L和中線N之間，第一電容與第一變壓器串聯，電感作為第一變壓器的負載連接在第一變壓器的二次繞組上，構成吸收高頻諧波的高頻吸收電路；第二電容與第二變壓器串聯，第二電感作為第二變壓器的負載連接在第二變壓器的二次繞組上，構成吸收高頻諧波的高頻吸收電路；第三電容與第三變壓器串聯，電感作為第三變壓器的負載連接在第三變壓器的二次繞組上，構成吸收高頻諧波的高頻吸收電路；二極管和發光二極管反并聯，然后與第四電容和第一電阻串聯；第五電容和第六電容串聯，公共連接點接地。

所述的諧波吸收裝置，其特征在于：第一到第4電容采用高頻電容CBB22，第五、第六電容采用陶瓷電容，第一電阻為100歐姆，第二電阻為200k歐姆。?

與現有技術相比本實用新型的優點如下：

實用新型裝置中的傳輸線變壓器的磁芯和電感磁芯采用高初始磁導率、低損耗、高飽和磁通密度的納米晶合金環形磁芯。本實用新型對用電設備產生的高頻率的諧波和高頻噪聲有抑制作用，防止電網的高頻諧波進入用電設備，同時抑制電網中的瞬變信號、浪涌信號和共模干擾。

附圖說明

圖1是國內普遍采用的電源線濾波器電路結構示意圖。