实用的谐波系数
民用建筑中存在许多谐波源，对电网造成不同程度的污染。表1是某T5直管荧光灯实测的3次~25次的谐波值，这些数值很有用，但使用起来比较复杂，许多人无法计算。
表1 直管荧光灯谐波值与标准限值
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灯的规格/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类设备限制值 |
3.4000 |
1.9000 |
1.0000 |
0.5000 |
0.3500 |
0.2962 |
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T5直管荧光灯某品牌，14W |
3.8470 |
2.4491 |
1.1952 |
0.7936 |
0.8051 |
0.5885 |
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灯的规格/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类设备限制值 |
0.2567 |
0.2265 |
0.2026 |
0.1833 |
0.1674 |
0.1540 |
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T5直管荧光灯某品牌，14W |
0.3691 |
0.3850 |
0.3598 |
0.2502 |
0.2234 |
0.2320 |
从上表可以看出，照明设计应该考虑光源、灯具的谐波影响，为了精确计算照明灯回路的电流值，可以利用畸变因数进行计算，畸变因数是基波电流I1与总输入电流I的有效值之比，即
（1）
式中：In—第n次谐波的有效值。
虽然利用畸变因数能够精确计算出回路电流，但是畸变因数需要通过基波电流与总电流有效值之比得出，其得出过程会受到总电流的测量影响，而且在工程应用上不方便。所以为了方便工程应用，能够直观、简单地通过各种光源的功率来计算实际电流，笔者定义光源的谐波系数K，满足下式：
（2）
工程中照明灯的功率因数一般取0.9，满足GB50034相关条款的规定；
式中，I—实际电流；
K—谐波系数；
I1—基波电流；
P—灯的功率（含电器附件功率）。
为了能够在工程上应用，必须在使用谐波系数进行电流计算时满足工程安全，确保计算电流不大于实际正常负荷电流。试验抽取了国内国外五种著名照明品牌，具有一定普适意义，综合考虑后，确定谐波系数K的时候要选择每种总功率的最大K值，这样才能确保工程中使用谐波系数K值进行计算时的安全。
由式（2）可以推出：
（3）
（未完待续）