[发明专利]一种高频谐波吸收装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源滤波技术，特别涉及一种高频谐波吸收装置。

背景技术

随着电力电子技术的发展,大量由电力电子开关构成的、具有非线性特性的用电设备广泛应用于冶金、钢铁、交通、化工等工业领域，如电解装置、电气机车、轧制机械、高频炉等。这些设备在使用的过程中产生了大量的高频谐波，这些高频谐波对用对设备和电网都产生很大的干扰。并且随着电力电子技术的发展，变流技术日益高频化，使得高频谐波干扰的影响越来越严重。

 电网中的高频谐波、瞬变、浪涌和高频噪声对电网和用户设备产生诸多危害。对电网来说，输电线路中的高频谐波电流将在输电线路上产生较大附加损耗，使绝缘加速老化，泄漏电流增大，严重的甚至引起放电击穿；使变压器的涡流损耗增大，温升增高；电网中的高次谐波会造成旋转电机过热,使电力电容器组工作不正常，甚至造成热击穿损坏;对电力系统中的发电机、调相机、继电保护自动装置和电能计量等也有很大危害，严重时会引发设备误动作,造成重大事故；谐波污染对通信、计算机系统、高精度加工机械,检测仪表等用电设备也有严重的干扰。因此,必须采取有效的措施来消除电网中的高频谐波。

目前，这方面国内已有研究，普遍采用电源线滤波器，这种结构对共模和差模信号有一定的抑制能力，但是仅用一个非线性电阻抑制浪涌和瞬变干扰，抑制能力很有限。此外，这种插入串接式结构安装不方便，应用很受限制。

发明内容

本发明是针对现有的电源滤波器安装不方便，抑制能力很有限的问题，提出了一种高频谐波吸收装置，该谐波吸收装置，具有多种功能，它既可以吸收电网向用电设备输入的电涌、尖峰干和高频谐波，又可以抑制用电设备产生高频谐波注入电网。同时对共模干扰具有抑制作用。

本发明的技术方案为：一种高频谐波吸收装置，包括气体放电管、高频吸收电路、振荡抑制回路、指示电路，整个装置电路并联方式通过保险丝接在相线L和中线N之间，气体放电管、高频吸收电路、振荡抑制回路并联，指示电路并联在振荡抑制回路中。

所述高频吸收电路由两个CBB电容分别接变流器组成。

所述振荡抑制回路由串联的第一回路CBB电容、电感、第二回路CBB电容和电阻组成，指示电路并联在串联的第二回路CBB电容和电阻两端。

所述变流器磁芯和电感磁芯采用高初始磁导率、低损耗、高饱和磁通密度的环形微晶软磁材料。

所述高频吸收电路中CBB电容与振荡抑制回路中的CBB电容均选用高频电容CBB81，并且高频吸收电路的两个电容的容值差在1%以内。

本发明的有益效果在于：本发明高频谐波吸收装置，本装置对用电设备产生的高频谐波和高频噪声有抑制作用，同时，抑制电网中的瞬变信号和浪涌信号。采用并联连接方式，现场安装方便。

附图说明

图1为本发明高频谐波吸收装置电路图；

图2为本发明含有高频谐波的电源时域波形图；

图3为本发明经谐波吸收装置后的电源时域波形图。

具体实施方式

如图1所示高频谐波吸收装置电路图，气体放电管2通过保险丝1直接接在相线L和中线N之间，用于消除电网中的浪涌干扰，瞬变电压抑制管2用于消除电网中快速的瞬变干扰。两个CBB电容3、4，一端接在保险丝1的一端上，另一端分别通过变流器5接中线N，构成高频吸收电路，吸收高频谐波；依次串联的CBB电容6、电感7、CBB电容8和电阻9构成高频振荡阻尼器，通过保险丝1直接接相线L和中线N之间消除电网中的高频高压的振荡干扰。二极管10和发光二极管11反相并联之后与电阻12串联组成指示电路，电阻12 起限流保护发光二极管11的作用，整个装置通过保险丝1并联接在电网中后，发光二极管11亮，装置接通正常工作，如保险丝断，发光二极管11灭，装置不能正常工作。

本发明装置中的变流器5磁芯和电感7磁芯采用具有很高初始磁导率、低损耗、高饱和磁通密度（Bs=1.20T）的微晶软磁材料环形磁芯，可以得到体积小、损耗小、发热低和温度稳定性好的变流器和电感，变流器和电感磁芯均为非开缝隙磁芯。电容3、4、6、8采用高频电容CBB81，其中高频吸收电路中的电容3、4的电容值需要匹配，两个电容值差控制在1%内,提高谐波的吸收效果，电阻12为100欧姆，用于保护发光二极管11，电阻13为300k欧姆，用于消除装置掉电时的剩余电压。当电网中或用电设备产生的高压快速瞬变脉冲干扰或浪涌信号时，并联在电源上气体放电管2迅速有高阻变为低阻，使电源电压箝位于一个预定值，抑制电网中的瞬变信号和浪涌信号。

本装置采用并联连接方式，现场安装方便。对含有高频谐波时域波形如图2所示的电源进行实验，并联本装置，其时域波形如图3所示，对高频谐波有很好的吸收作用。