关于GB 17625.1-2022标准照明设备部分谐波电流试验解析

赵龙涛 王沛栋 邱心涛 周胜梅 陆训焜

摘 要：GB 17625.1—2022电磁兼容 限值 第1部分：偕被电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）将于2024年7月1日正式实施，与GB 17625.1—2012相比，照明设备部分试验方法和限值要求变动较大。为便于检测机构、研发人员、生产厂家等更好地理解与掌握标准，本文主要从照明设备相关的试验方法、试验步骤和试验结果的判定等进行说明，并以相应的灯具为例予以解析。

关键词：谐波电流，照明设备，LED灯具

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.05.041

0 引 言

谐波电流试验是电磁兼容发射类重要的试验之一，设备的谐波电流不仅对电网有着重要的影响，也对电力电容器、变压器、电动机等设备的热稳定性、使用寿命和效率有着一定的影响[1]。为规范设备谐波电流，减少电网污染，GB 17625.1—2022[2]《电磁兼容 限值 第1部分：谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16 A）》标准规定了每相输入电流≤16 A的设备的谐波电流限值要求，该标准将于2024年7月1日正式实施。与GB 17625.1—2012[3]相比，新版标准变动较大，特别是关于照明设备部分。照明设备是日常谐波产生的重要来源之一，也是市场上流通最为广泛的产品之一，照明设备谐波电流的质量直接影响着电网的电质量，因此，对于照明设备的监管应更加注重。

目前，市场上流通的照明设备种类繁多，如果采用新版标准进行试验，谐波电流测试合格率较低[4-5]。陈钟毓[4]中，对18批次小于25W的LED进行了谐波测试，总谐波畸变率合格率不足11%；游剑文[5]统计了5 W到25 W的LED灯具80批次谐波电流测试结果，合格样品数仅为9批次，不合格率高达88.75%。敖丹等[6]中介绍了几种照明设备谐波测试不过的整改案例，为标准使用者测试的整改提供一定的参考。对于额定功率5 W到25 W之间的照明设备，属于GB 17625.1—2022标准换代中的重大变更，新增了测试方法和限值要求，且市场上现有灯具不合格率太高，需要市场监管部门从流通领域、生产领域进行严加管控。为避免标准使用者在标准使用时产生不必要的误解，本文以照明设备为例，详细说明了谐波电流测试的方法、限值要求以及测试的实例。

标准中关于谐波电流有两个重要的参数，总谐波电流THC和总谐波畸变率THD。其中，总谐波电流THC（total harmonic current）：2～40次谐波电流分量的总均方根值。总谐波畸变率THD（total harmonicdistortion）：若干谐波分量（GB 17625.1—2022中为2～40次谐波电流分量I h）的总均方根值与基波分量均方根值之比。测试中，总谐波电流和总谐波畸变率是测试判定的两个重要指标，需要着重理解。

1 照明设备的说明

照明设备包括光源、灯、集成式灯和灯具；多功能设备的照明部分；独立式照明控制装置；紫外（UV）和红外（IR）輻射设备；照明广告牌；照明设备用独立式调光器，相位控制型除外；DLT控制设备。而照明为非主要用途的设备不属于照明设备，舞台灯、摄影场所专用灯具、应急照明设备、未展示提供照明的专用设备等也不属于照明设备的范畴。

2 照明设备谐波试验方法和要求

GB 17625.1—2022中将照明设备的测试分为3类：额定功率＞25 W、5 W≤额定功率≤25 W和额定功率＜5 W。三种情况测试方法和要求均有不同。

2.1 额定功率＞25 W

（1）额定功率＞25 W的内置相位控制的白炽灯，谐波电流应满足标准中表1的要求。

（2）额定功率＞25 W其他类型的灯具，按照标准应理解为不带相位控制的白炽灯、不可调光、调色的灯具，谐波电流应满足标准中表2的要求。

（3）额定功率＞25 W具有调光、调色功能的灯具应进行两种试验。试验一：控制灯具在获得最大有功输入功率P max条件下进行试验，谐波电流限值满足标准中表2要求。试验二：将试验一中得到的最大有功输入功率Pmax时的基波电流作为标准中表2中的限值部分，在有功输入功率[P min，P max]间，调整灯具控制装置获得最大总谐波电流（T HC）时进行试验，测试结果需满足P m a x时的基波电流表2的要求。其中P m i n应根据P m a x进行选择，1）P ma x≤50 W时，P min=5 W；2）50 W＜P ma x≤250 W时，Pmin=10%Pmax；3）Pmax＞250 W时，Pmin=25 W。

2.2 5 W≤额定功率≤25 W

额定功率在5 W与25 W之间的照明设备，谐波电流测试应满足三者之一。

（1）满足标准中表3第二列功率相关的限值要求。

（2）3次谐波电流不超过86%基波电流，5次谐波电流不超过61%基波电流；同时，要求基波电流电源的电压过零点作为参考0°时，输入电流波形在60°或之前达到电流阈值，在65°或之前出现峰值，在90°之前不能降低到电流阈值之下。电流阈值等于在测量窗口内峰值绝对最大值的5%。

（3）THD不应超过70%。3次谐波电流不超过35%基波电流，5次谐波电流不超过25%基波电流，7次谐波电流不超过30%基波电流，9次和11次谐波电流不超过20%基波电流，2次谐波电流不超过5%基波电流。

2.3 额定功率＜5 W

GB 17625.1—2022标准中规定，对于额定功率小于5 W的照明设备目前没有限值要求。

3 试验的步骤

（1）判断照明设备的适用性，有些灯具相关的产品并不适用照明设备相关的测试方法和限值要求，例如舞台灯光、摄影场专用灯具、照明非主要功能的一些设备、独立相位调光器等。

（2）环境条件：环境温度20～27℃，大气无对流，测试期间温度变化不大于1 K。

（3）放电灯在额定电压下老化至少100 h，某些类型的灯具要求稳定时间超过15 min。测试时，灯具应该按照正常安装状态。

（4）根据照明设备的额定功率大小，进行不同的测试程序，如上文中的2.1、2.2和2.3。

（5）针对不同的额定功率的照明设备，测试结果的判定有所不同，需多加注意。特别是针对额定功率大于25 W的可调光、调色的灯具，需要做两组试验，且同时满足两组限值要求，而5 W≤额定功率≤25 W的照明设备只需满足三组试验中其中一种要求即可。

4 LED灯具测试数据分析

本次试验采用EMTEST的DPA 503N谐波和闪烁测试三相数字功率分析仪，试验时温湿度均满足标准要求，灯具在额定电压条件下稳定时间15 min以上。

4.1 额定功率12 W的LED台灯

对某一额定功率12 W的LED台灯进行谐波试验。方法一：如表1所示，标准中只给出了每瓦允许的最大谐波电流限值，该台灯实测功率11.319 W，带入限值表得到表1中第三列的实际限值，通过与实测谐波电流值进行比对，得出3、5、7、9、11、13、15、17、19、21次谐波电流超限值要求，由于篇幅限制只给出3次到11次的测试数据。方法二：三次谐波电流比值93.91%，大于86%的标准要求；五次谐波电流比值为86.72%，大于61%的标准要求，谐波电流比值不满足标准要求。同时，输入电流未在相位角60°之前达到电流阈值要求，在相位角65°之前未达到峰值，电流相位角不满足要求，如图1所示。方法三：THD 182.2%，远超标准要求的70%，不满足要求，各次谐波占比如表2所示，其中3、5、7、9、11次谐波均不满足要求。综合，以上三种试验方法所得的测试结果均不满足标准要求，则该灯具不满足标准要求。

4.2 额定功率80 W的吸顶灯

对某一额定功率8 0 W的吸顶灯进行谐波试验，试验一：调整灯具的遥控器将灯具设置成其最大功率Pmax下进行测试，测试结果如表3（由于篇幅限制只给出2次到11次的测试数据）第三列所示，奇次谐波3、5、7、9， 11、13、15、17、19、21、23、25、27均不满足要求；试验二：将试验一中得到的最大功率，带入试验二中，并调整灯具的功率找到最大THC点时进行试验，测试结果如表3第四列示，奇次谐波3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31、37不满足要求。根据两次试验结果，该灯具不满足标准要求。

5 结 语

本文主要介绍了GB 17625.1—2022中关于照明设备谐波电流测试的试验方法和步骤，通过选取两组不同功率的LED灯具，进行了相关试验的测试，并对LED灯的测试结果进行了判定，从而，在一定程度上帮助标准使用者对照明设备部分谐波试验有更加充分的了解。在新标准即将实施之际，希望生产者尽快确认现有产品是否符合新标准要求，根据测试的结果完善并优化产品的设计；认证机构尽快告知新版标准的换版情况，及时告知生产厂家，让其有足够的时间进行整改；监管机构从生产领域、流通领域、电商平台抽取足够量的样品进行检验，确认现有产品的符合情况，督促生产厂家对产品进行升级优化。

参考文献

[1]黄浩，张娴，刘成，等.标准EN 61000-3-2：2019对CE认证的照明设备谐波测试的影响[J].安全与电磁兼容，2020（5）：24-27.

[2]电磁兼容 限值 第1部分：谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16 A） ：GB 17625.1—2022[S].

[3]电磁兼容 限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16 A） ：GB 17625.1—2012[S].

[4]陈钟毓.额定功率小于25W的LED灯具谐波含量探讨[J].建筑电气. 2022，41（2）：53-56.

[5]游剑文.额定功率5至25瓦的LED灯具谐波电流分析[J].质量技术监督研究，2019（4）：2-6.

[6]敖丹，赖明宇，林明健，等.谐波新标准I E C 610 0 0 -3 -2：2018+A1：2020 照明设备部分差异解析及整改案例分析[J].环境技术，2021（S1）：141-147.

作者簡介

赵龙涛，通信作者，硕士研究生，高级工程师，研究方向为动力电池检测、电磁兼容检测。

王沛栋，博士研究生，高级工程师，研究方向为电磁兼容、安全性能检测。

邱心涛，硕士研究生，高级工程师，研究方向为动力电池测试、电磁兼容、安全性能检测。

周胜梅，硕士研究生，高级工程师，研究方向为动力洗衣机设计和电磁兼容检测。

陆训焜，本科，工程师，研究方向为家用电器检测、电磁兼容、安全性能检测。

（责任编辑：袁文静）