關于我臺出現嚴重干擾的探究

近期我茌平臺圖像聲音出現嚴重干擾現象，具體表現為圖像出現不規律橫線，伴音出現刺耳的高頻噪音，通過查閱大量的文獻資料以及自己掌握的微薄知識，分析得出應該是電源系統遭受到高頻（變頻）污染所制。

1變頻原理如下

一臺變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）由主控電路、外部輸入輸出電路、驅動電路、整流電路、直流回路、逆變電路以及、檢測保護電路等構成。工作時首把輸入的三相交流電由整流電路轉換成直流電，然后通過整流器和逆變器之間的直流回路連接，控制電路根據用戶需要的調速指令來命令驅動電路控制逆變器的輸出，最后將直流電流轉換成頻率和電壓可變的三相交流電。

2變頻器產生多次諧波原理

大多變頻器的電路一般為交流—直流—交流相互轉換，變頻器工作時從交流電源引入了部分非正弦的電流。因為變頻器的輸入整流器在把交流轉換為直流時產生的。

（1）輸入整流器從三相交流電源中依次引入交變電流。引入的電流有些是非正弦波的，而是在整流器轉換過程中產生了部分畸變。這就意味著電源電流波形包含了部分諧波，畸變的波形可以分解為一組諧波分量。因為電源是一個對稱的標準三相電源，而整流部分又是一個開環不可控的，所以諧波的“次”數是一定的。

（2）輸出逆變器把直流電經濾波及晶體管開關元件IGBT逆變為用戶需要的頻率電壓可自由調整的調的交流電。在逆變輸出直流電路中，輸出電流變成了受PWM（載脈沖寬度調制）波信號調制的脈沖波形。對于GTR大功率逆變器件，PWM（載脈沖寬度調制）的載波頻率為二到三赫茲，而GBT逆變元件的PWM載（載脈沖寬度調制）頻能達到達15赫茲。輸出回路電流也可以分解為只含正弦波的基波和各次諧波，主要諧波次數為第一次基波，五次諧波、七次諧波、11次諧波、第13次諧波；頻率分別為50、250、350、550、650赫茲。從逆變器的工作機理能夠看出變頻器的大部分諧波和干擾都是在逆變過程中產生出來的的，高次諧波除了對負載有著直接干擾外，還可以通過電纜向周圍空間輻射，干擾鄰近電氣設備。

3抑制諧波干擾的辦法

變頻器的核心主要是電力電子開關通斷從而產生需要的SPWM信號或者PWM（載脈沖寬度調制）。但是這種脈沖信號邊沿很陡它可以產生很強的電磁輻射，在輸出負載電路中就會變現更明顯。它們會以各種方式把自已的能量向外傳播，從而干攏周邊設備的正常工作，對電源造成污染。

諧波的傳播途徑大致為兩種，一種是傳導，另一種是輻射。

對此我們常用方法如下：

（1）變頻器和其控制的電動機連接電纜敷設應穿鐵管或著采用用鎧裝電力電纜，和其所需的弱電控制線分開敷設，要保持40厘米以上的距離，避免產生相互干擾。

（2）變頻系統的供電電源要和其他設備的電源相互獨立，在變頻器和其他用電設備的輸入端加裝隔離變壓器，從而切斷諧波電流。

（3）變頻器所需的信號線應該采用屏蔽線，布線時與變頻器主回路控制線間隔20厘米以上的距離，避免產生輻射干擾。

（4）變頻器可以采用工作接地專用接地線系統，把設備的外殼、機架、屏蔽網、信號線屏蔽層，可靠接地從而確保設備工作地電位為零電位。鄰近其他電氣設備的地線必須與變頻器配線分開安裝。只有這樣這樣才能較為有效的抑制電流諧波對鄰近其他設備的輻射干擾。工作接地系統中的導體存在趨膚效應。為給寬頻帶干擾信號提供一個低阻返回大地的路徑，要求工作接地系統的對地電阻小于1歐姆。施工時應注意機殼、電纜屏蔽層及電動機外殼三者必須要做到可靠連接地。

（5）另外還可以在輸入端加裝電抗器，為了盡可能的阻止干擾信號源。一般可以采用無源電抗器，幫助吸收大負荷設備使用時產生的浪涌電壓。2%阻抗進線電抗器通常已足以能夠吸收浪涌電壓。另外它還能保護變頻器直流回路中的電容器不至于過熱和由于吸收浪涌漏電壓，從而延長設備的使用壽命，同時還可以增加電源阻抗。通過計算得知4%阻抗進線電抗器最能夠減小產生的多次諧波頻率的電流，而且它還能使干攏信號不會通過地線傳播而被反射回干擾源。