實用的諧波系數(shù)
民用建筑中存在許多諧波源，對電網(wǎng)造成不同程度的污染。表1是某T5直管熒光燈實測的3次~25次的諧波值，這些數(shù)值很有用，但使用起來比較復雜，許多人無法計算。
表1 直管熒光燈諧波值與標準限值
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燈的規(guī)格/限制值 |
h03 [mA/W] |
h05 [mA/W] |
h07 [mA/W] |
h09 [mA/W] |
h11 [mA/W] |
h13 [mA/W] |
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D類設備限制值 |
3.4000 |
1.9000 |
1.0000 |
0.5000 |
0.3500 |
0.2962 |
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T5直管熒光燈某品牌，14W |
3.8470 |
2.4491 |
1.1952 |
0.7936 |
0.8051 |
0.5885 |
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燈的規(guī)格/限制值 |
h15 [mA/W] |
h17 [mA/W] |
h19 [mA/W] |
h21 [mA/W] |
h23 [mA/W] |
h25 [mA/W] |
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D類設備限制值 |
0.2567 |
0.2265 |
0.2026 |
0.1833 |
0.1674 |
0.1540 |
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T5直管熒光燈某品牌，14W |
0.3691 |
0.3850 |
0.3598 |
0.2502 |
0.2234 |
0.2320 |
從上表可以看出，照明設計應該考慮光源、燈具的諧波影響，為了精確計算照明燈回路的電流值，可以利用畸變因數(shù)進行計算，畸變因數(shù)是基波電流I1與總輸入電流I的有效值之比，即
（1）
式中：In—第n次諧波的有效值。
雖然利用畸變因數(shù)能夠精確計算出回路電流，但是畸變因數(shù)需要通過基波電流與總電流有效值之比得出，其得出過程會受到總電流的測量影響，而且在工程應用上不方便。所以為了方便工程應用，能夠直觀、簡單地通過各種光源的功率來計算實際電流，筆者定義光源的諧波系數(shù)K，滿足下式：
（2）
工程中照明燈的功率因數(shù)一般取0.9，滿足GB50034相關條款的規(guī)定；
式中，I—實際電流；
K—諧波系數(shù)；
I1—基波電流；
P—燈的功率（含電器附件功率）。
為了能夠在工程上應用，必須在使用諧波系數(shù)進行電流計算時滿足工程安全，確保計算電流不大于實際正常負荷電流。試驗抽取了國內(nèi)國外五種著名照明品牌，具有一定普適意義，綜合考慮后，確定諧波系數(shù)K的時候要選擇每種總功率的最大K值，這樣才能確保工程中使用諧波系數(shù)K值進行計算時的安全。
由式（2）可以推出：
（3）
（未完待續(xù)）