智能建築中諧波的危害

智能建築中諧波主要來自兩方麵：一是大量非線性負荷形成的諧波源，例如計算機係統、開關電源、電子式熒光整流器等導致配電係統的電壓、電流發生畸變，產生諧波；二是公用電網本身具有一定的諧波含量和配電變壓器作為諧波源產生的諧波，通過諧波治理以減小諧波源對電網的汙染。

惡劣的諧波環境將會對智能建築中用電設備和係統造成巨大的危害，主要表現在以下幾個方麵：

1.電壓諧波會導致感應電動機的額外損耗。高次諧波導致的扭矩脈動在聯軸器和軸承處會產生磨損和裂紋。由於電機速度是固定的，諧波中儲藏的能量就以額外的熱量形式散發了，導致設備過早老化。

2.對於電力電纜和配電線路，諧波電流頻率增高會引起明顯的集膚效應，導線電阻增大，線損加大，發熱增加，絕緣過早老化，容易發生接地短路故障，形成潛在的火災隱患。在智能建築中大量集中使用電子計算機和大麵積采用電子節能氣體光源照明的場合，中性線電流甚至達到相線電流的2倍，致使中性線過熱、燒毀，甚至導致火災。

3.智能建築中線纜密布，係統設備繁多，微電子裝備複雜，且防護能力弱，高次諧波將會使智能化係統設備產生誤碼、錯碼、誤動作，使信號係統受到汙染、產生噪聲，甚至連通話質量都不能保證。隨著低電壓信號在IT設備中使用的增加，比特錯誤率也隨之提高，甚至可以高到使整個網絡癱瘓。

4.在諧波治理電壓作用下，電容器會產生額外的功率損耗，加快絕緣介質的老化。更為嚴重的是，大量諧波電流很可能引發電容器和係統其他元件之間的並聯諧振或串聯諧振，造成電容器超載而損壞；使與電容器連接的配電回路中所有線路、設備因電壓閃變、超壓、過負荷而損壞。

5.由於設備自身產生的接地電流在設備和真實地之間產生一個電壓降，因此，容易使電腦死機；高次諧波會在中性線上疊加，中性線電流能夠在建築物金屬結構上任意流動，從而產生不受控製的磁場，即引發計算機屏幕的頻閃現象；由於開關、短路以及負載變化而引起的短時間電壓變化將會引起燈光頻閃，過度的頻閃將會使人體不舒服；嚴重的諧波畸變會引起在一個正弦周波內的額外過零點，影響測試設備，乾擾程序控製裝置的同步性，導致控製裝置死機。

6.配電回路的諧波治理電流含量高會使斷路器遮斷能力降低。這是因為畸變電流過零點時，電弧電流隨時間的變化要比工頻正弦電流大，電弧電壓的恢複要迅速得多，使電弧容易重燃，導致誤跳閘或在該跳閘的時候根本不跳。剩餘電流可能會達到使剩餘電流保護裝置動作的設定值。事實表明，空氣電磁斷路器不能遮斷其分斷能力範圍內波形畸變率超過50％的故障電流，而且還會導致斷路器損壞。