浅析建筑变频器产生干扰及解决措施

赵颖

摘要：随着我国建筑行业的快速发展，目前采用变频器驱动的电动机系统以其节能功效明显、调节方便、维护简单等诸多优点被广泛应用到建筑中。然而随着变频器的广泛应用其工作中产生的干扰也越来越不容忽视。本文就目前我国建筑变频器产生干扰进行粗浅的阐述，并提出抗干扰的解决措施。

关键词：变频器干扰解决对策

1、前言

目前我国建筑变频器的干扰主要有两种：一方面是由于变频器本身采用的元器件是由晶闸管或者整流二极管组成的，其产生的谐波对电网将产生传导干扰，引起电网电压畸变影响电网的供电质量；另一种是由于电频器输出部分所采用的IGBT等开关元器件，在输出能量的同时会产生较强的电磁辐射干扰，影响周围电器设备的正常良好运作。而无论哪种情况建筑变频器产生的干扰均会给电网和电器设备带来严重的危害，影响人们的工作、生活质量。因此，探讨解决建筑变频器产生干扰的工作刻不容缓。

2、目前国际和国内谐波的有关标准

目前国际和国内有关谐波的标准大不相同，以下笔者就谐波的国际标准、国内标准予逐个分析进行简要的介绍：首先，国际标准。目前国际现行的有关标准主要有IEC61000-2-2，IEC61000-2-4两种。IEC61000-2-2标准主要适用于公用电网，而IEC61000-2-4标准则主要适用于厂级电网。这两个标准均对谐波产生的电网损害造成的程度进行了规定称之为最大允许电压畸变率THDv。目前IEC61000-2-2公共电网对各个接入点的谐波电压出允许的THDv为8%，而厂级电网IEC61000-2-4的THDv允许标准则分为三个等级分别为5%、8%、10%根据电网公共情况不同而有所变换。同时还规定了电器设备所允许的谐波电流幅值，IEC61000-2-2主要针对16A 以下，IEC61000-2-4则是针对16A到64A。其次，国内标准。目前我国国内对谐波的标准主要规定了，公共电网谐波电压限制为380V，电网电压总允许值为THDv为5%。因此，由上标准也可以看出，目前国际和国际对单次电压THDv在3%到6%之前，总电压THDv在5%到8%之间的大范围内都是可以接受的。

3、电磁辐射和谐波对电网及电器设备系统的危害

目前我国建筑变频器的干扰主要有两种，一种是电磁辐射干扰、一种为谐波干扰，均会影响到我国电网和电器设备的正常运行、电器仪表计量不准确，甚至造成的系统紊乱严重危害到人们的工作、生活质量，给国家财产和个人的财产都带来巨大的损失。以下笔者简单的介绍电磁辐射和谐波对电网和电器设备系统的具体危害。首先，电磁辐射干扰是变频器输出部分所采用的IDBT等开关，在输出能力时所产生的较强干扰。电磁辐射干扰能够导致变频器附近的控制信号、检测信息等弱电信号收到较大的干扰，抑制系统无法得到正确、稳定的检测信息，以致控制系统紊乱；其次，谐波是通过电网传导到其他用电设备上的。而由于电网元气件谐波的产生致使电网在供电过程中附加了谐波损耗，当谐波传送时势必降低了输电及用电设备的使用功率。同时，谐波传导到用电设备上还会致使变压器产生机械振动，导致变压器内部局部地区过热引起绝缘体老化，降低用电设备的正常使用寿命的同时还有干电子设备内部软件的正常运转。目前我国对变频器产生的干扰控制工作仍没有得到高度的重视，虽然变频器对容量大的电网的干扰影响没有十分的明显，但是仍然不得小视。随变频器技术的不断提升、应用越来越广泛，变频器产生的干扰不容忽视。

4、解决或者削弱变频器谐波和电磁波产生的干扰措施

4.1 在建筑中使用隔离变压器装置

隔离变压器主要应用于控制系统中的仪表、PLC，一起其他小功率电器设备的抗干扰。其抗干扰原理主要是隔离变压器具有隔离层，可以将大部分在传导中的干扰阻隔通过隔离层阻隔在电压器外，使得干扰无法进入电器设备、电源。从而达到抗干扰的目的。因此，可以说隔离变压器是主要针对来自电器设备电源的传导干扰的控制。

4.2 在建筑中使用滤波模块或者组件

目前市场中常见的滤波模块或者组件多为双孔磁芯滤波结构和单孔磁芯滤波器。单孔磁芯滤波器其抗干扰滤波功能较双孔磁芯相比要弱很多但是成为偏低，因此目前采用单孔磁芯滤波器的建筑也有很多。而这些谐滤波器除了具有抗电源干扰能力外，还具有防止电器设备本身形成的干扰传导给电源的作用。同时可以吸收部分尖峰电压，对各类的电器设备在使用中均有很多好处。

4.3 在建筑中选用具有开关的电源仪表设备

在建筑中有条件的情况下对电源仪表设备的选取应该都选用有开关装置的。因此，一般开关电源的仪表设备自身抗干扰能力都比较强，他们自身内部结构就应经采用了有关的过虑器为抗干扰提供了双重保护。

4.4 在建筑中做好信号的抗干扰性

建筑中的信号线承担者检测信号和控制信号的传输任务。信号传输的质量问题直接影响到整个建筑中的信息控制系统的准确性和准定性。因此，做好建筑信号线的抗干扰性尤为重要。目前建筑对信号线上的干扰主要来之空间的电磁辐射，对其抗干扰的模式可以采用以下两种：首先对常态干扰的抑制模式。可以在信号线回路上介入RC滤波器或者双T滤波器，在电压的转换期选择上，尽量采用双积分A/D转化器，以此消除部分高频干扰作用。

5、结语

综上所述，我们可以看出变频器干扰的分布参数十分复杂，带来的损失也极其严重。因此，在针对变频器产生的干扰时，及时有效的采用适当的抗干扰手段解决电网和电器设备所面临的不良情况有着十分重要的地位。

参考文献

[1]张永红.变频器应用中的干扰问题及其抑制对策[J]电力建设,2006,(01).

[2]何伟,陈廷云,贺昌蓉.智能电磁流量计抗干扰技术的研究[J]中国测试技术,2004,(03).