产生三次谐波的主要负载有哪些

一、三次谐波产生的原因
三次谐波电流主要来自于单相整流电路。熟悉电路的人都知道，平滑电容的电压被充电到交流电的峰值后，就维持在交流电峰值附近。当交流电的电压低于电容上的电压时，电网上没有电流流入负载。这时，负载的电流由电容供给，随着输出电流，电容的电压开始降低，在某个时刻，交流电的电压会高于电容上的电压，这时，电网上才会有电流流入电容（给电容充电，使电容上的电压升高）和负载中。因此，电网仅在接近电压峰值的时刻向负载输入电流，电流的形状为脉冲状。通过付立叶分析可知，这种脉冲状的波形包含丰富的三次谐波成分。

二、产生三次谐波的主要负载
当今社会几乎所有的电子电路都需要用直流供电来工作，因此整流电路无处不在。其中对配电系统造成巨大影响的典型设备包括：
1. 通信设备、UPS电源、办公自动化设备
2. 大型医疗设备
3. 电视机为代表的家用电器，特别是变频空调、电磁炉等
4. 节能灯、调光灯等照明设备
5. 大尺寸的LED屏幕
电视机和计算机的电流为很窄的脉冲波，这是很典型的单相整流电路的电流波形，实际上，任何使用开关电源作为直流电源的设备都会产生这种电流的波形。这是三次谐波电流的主要来源。
目前大量使用的大尺寸LED屏幕，采用很多开关电源并联供电，因此LED屏幕产生的3次谐波电流很大。调光灯通过控制可控硅的导通角来控制电压的有效值。因此，他的电流也不是正弦波。节能灯也是目前常见的负载，他的电流也是脉冲状的。实际上，现代建筑物中，节能灯导致的三次谐波电流已经成为主要的危害。
三、三次谐波引起的故障
1. 三次谐波引起变压器过热
谐波电流在流过变压器时，会造成变压器的损耗增加，从而导致变压器的温度过高。其中，三次谐波电流造成变压器过热的情况为严重。当负载全部为信息设备和节能灯时，变压器的容量往往仅能达到铭牌上标称容量50%。
变压器的初级绕组温度很高，尽管变压器还没有达到额定的功率。这是由于3次谐波电流在初级绕
组中形成环流所致。
2. 三次谐波引起跳闸
过流保护装置意外动作，虽然实际电流并没有达到保护的阈值，这是由于包含3次谐波的电流在同样有效值的条件下具有更大的峰值。
3. 三次谐波引起零线过热
零线电流超过相线电流，尽管3相的负荷平衡，往往导致零线过热。造成零线过热的原因就是零线电流过大。零线不同于相线，他没有过流保护装置，因此在电流过大的情况下，不会进行保护，只能任凭发热。在一般配电系统中，零线的截面积并不比相线大（甚至更小），超过相线的电流必然会导致零线过热；零线上没有保险装置，不能像相线那样在过流时自动断开。因此，零线上过大的电流必然导致零线过热。
 
四、解决三次谐波的办法
上述提到了三次谐波的产生以及三次谐波容易引起的故障，那么出现了三次谐波的问题该如何解决？目前对于三次谐波的治理，主要的是三次谐波治理装置，即（零线电流滤波装置）， 从全系统的角度对三次谐波电流电流进行治理，对整个供电系统的相线与零线上的三次谐波电流电流进行同步消除，配电系统上的任何设备都能够受益， 只需串接在零线上，滤波效果不受相线电流相位角调节变化影响，接线简单方便， 采用专有的零线谐振阻波仿真技术,在三相负载发生不平衡波动变化时保持稳定滤波， 治理装置具有即连即用即见效的高度自控性能，不需要额外的控制系统和复杂人工调节，同步滤除零线和相线上3次谐波电流90%以上，减小三次谐波电流带来的电气火灾隐患， 成套装置配有剩余零线电流监测系统，全面监控剩余零线电流。