怎样减小UPS电源的谐波电流

UPS电源（不间断电源）是一种重要的电气设备，它可以在市电中断时提供应急电力，保障关键电子设备、仪器的持续运行。然而，UPS电源在为用电设备提供保障的同时，其整流电路会在工作中产生谐波电流，从而对电网造成严重的危害。谐波电流不仅会引起电源效率下降，还会造成设备损坏、系统不稳定甚至引发火灾等安全问题。因此，减少UPS电源产生的谐波电流至关重要。 谐波电流主要源自UPS的整流电路。在UPS工作过程中，整流电路将交流电转换成直流电，而这一过程会导致电流波形出现失真，产生高次谐波。这些谐波电流叠加在基波电流之上，形成非正弦波形。由于谐波电流与基波频率不同，它们会对电网和相连的电气设备产生不良影响，如导致变压器、电缆过热，甚至可能引发跳闸、火灾等严重后果。 单相UPS电源的谐波电流主要以3次谐波为主，而3次谐波最容易在零线上叠加，造成零线电流过载。因为零线上通常没有保险装置，过大的电流得不到及时的切断保护，容易引起过热，从而成为火灾的隐患。在信息设备日益普及的今天，零线过热已成为电气火灾防范中不容忽视的问题。 三相UPS电源虽然不会产生3次谐波电流，但会产生以5、7次谐波电流为主的谐波，同样会对电网造成危害，例如变压器和电缆的过热问题，以及导致跳闸等故障。 为了减小UPS电源产生的谐波电流，可以在电源输入端安装谐波滤波器，该设备能够过滤掉大部分的谐波电流。谐波滤波器分为有源滤波器和无源滤波器两种。有源滤波器相较于UPS本身更为复杂，成本较高，可靠性相对较低，因此并不是理想选择。而无源滤波器通常被应用于UPS电源输入端，因其结构简单，成本较低，可靠性较高。 然而，并非所有的无源谐波滤波器都适用于UPS。常规的LC无源谐波滤波器在为特定谐波提供低阻抗通路的同时，也可能导致滤波器过载甚至损坏。此外，LC滤波器可能在调谐频率以外的频率呈现电容性或电感性，容易与系统中的电容或电感发生谐振，导致系统不稳定。因此，针对UPS设计的谐波滤波器需要专门设计，以避免这些问题。专门设计的无源滤波器可以有效减小UPS的谐波电流，同时还能消除电网上的浪涌电压，防止UPS受到雷电浪涌损坏。 例如，航天科工集团706所研制的HTHF和SPHF谐波滤波器就是针对UPS等设备专门开发的。HTHF适用于三相UPS电源，保证总谐波电流畸变率（THID）小于8%，满足GB17625标准要求；SPHF适用于单相UPS电源，保证THID小于15%，同样满足GB17625标准要求。这些滤波器不仅能有效减小UPS的谐波电流，还能消除电网上的浪涌电压，防止UPS因雷电浪涌而损坏。 总结来说，为了减小UPS电源的谐波电流，应在电源输入端安装专门设计的谐波滤波器，以提高电源质量和电网稳定性，保障电子设备安全。使用时要选择合适类型的滤波器，并确保它们能够满足相关标准要求，以达到最优的滤波效果。