諧波電流和電壓閃爍是電力系統和電氣設備電磁兼容性測試中的兩個非常重要的檢測項目。它們主要用于評估電氣設備對電網的影響，確保電網的穩定性和電能質量。

一、諧波的產生以及諧波源

諧波的產生是由于交流電源線上接入了非線性負載，長江的非線性負載包括開關電源、變速電機驅動器和熒光燈的電子整流器等。

主要的諧波源是一個直接連接到交流電源線上的全波整流器，其次是大電容輸入濾波器。在這些情況下，當輸入電壓大于濾波電容上的電壓時，電流才流過電源線。結果電源線的電流只在交流電壓波形的峰值處流過。合成電流波形有豐富的奇次諧波（三次、五次、七次等）。在這種情況下，總諧波失真達到70％~150％并不罕見。

電流脈沖的上升和下降時間，以及電流波形的振幅決定了出現諧波的數量。如果沒有某種被動或主動功率因素校正電路，大多數開關電源和變速電機驅動器不能滿足這種要求。諧波電流是指電流波形中包含的高頻成分，通常是由于非線性負載造成的。例如，現代電子設備（如計算機、電視等）在工作時，由于其內部電路的非線性特性，可能會產生諧波。諧波電流會導致電力系統的損耗增加，甚至可能引發設備過熱等問題。在電力系統中進行諧波電流測試，可以幫助識別和評估諧波對設備和系統的影響，從而采取相應的措施進行治理。

為了緩解這一問題，交流輸入電流脈沖必須延展到一個周期的較大部分，以減少諧波數量。正常情況下，電流脈沖的總諧波失真度必須降低到25％或更低才能符合歐盟的要求。

二、諧波對電力系統和用戶的危害主要表現在以下幾個方面

1、對電氣設備的危害：諧波會導致電氣設備的過熱、振動和噪聲增加，從而降低設備的使用壽命。此外，諧波還可能引起電氣設備的誤動作或損壞，如繼電保護裝置的誤動、電動機的轉矩脈動等。

2、對電力系統的危害：諧波會增加電力系統的損耗，降低系統的傳輸效率。同時，諧波還可能引起電力系統的電壓波動和閃變，影響電力系統的穩定性。

3、對通信設備的干擾：諧波會通過電磁輻射干擾周圍的通信設備，導致通信質量下降或通信中斷。這種干擾可能對工業、商業和居民生活造成嚴重影響。

4、對用戶的影響：諧波可能導致用戶電器設備的性能下降或損壞，如照明設備的閃爍、電視機的畫面失真等。此外，諧波還可能引起用戶的電氣計量設備的誤差，導致用電費用的增加。

三、諧波電流測試方法

諧波測試通常通過測量設備在運行過程中向電網注入的諧波電流來實現。測試設備包括：功率分析儀（用于測量電流和電壓波形）；諧波分析儀（專門用于分析諧波含量）。

測試步驟如下：

設備的連接：將受試設備連接到電網，并確保測試設備能夠準確測量電流和電壓。

測量：在設備正常運行的條件下，測量電網中的電流和電壓波形。

分析：使用諧波分析儀計算各次諧波的含量，包含總諧波畸變（THD）。

評估：將測量結果與標準限值進行比較，判斷設備是否符合要求。

四、諧波電流檢測結果的評定

諧波測試結果通常以各次諧波電流的幅度和總諧波畸變（THD）來表示。如果設備的諧波電流不超過標準規定的限值，則認為受試設備通過了諧波測試。

五、電壓閃爍

電壓閃爍是指電壓在短時間內的波動現象，通常是由于電力負荷變化引起的。很多人可能會認為，電壓波動和閃爍只會在大型工業用電中出現，實際上，家庭用戶在使用高功率電器（如空調、冰箱等）時，也可能會遇到電壓波動問題。這種現象可能導致燈光閃爍，影響生活舒適度。了解電壓波動和閃爍的原因，能夠幫助用戶在選擇和使用電氣設備時，作出更合理的決策。

由于電源線的有限源阻抗，連接到電源線上的設備改變電流會使得交流電源線產生相應的電壓波動。如果電壓變化足夠大，會產生可察覺的燈光照明變化。如果負載變化的幅度和頻率過大，燈光的閃爍就會產生刺激性，令人煩惱。

為了確定合適的限值，許多人接受光閃爍實驗，來確定過敏的臨界值。當閃爍頻率較低（小于每分鐘一次）時，交流線電壓變化3％時就會使人煩惱。當光閃爍頻率大約為每分鐘1000次時是人們最敏感的。每分鐘1000次的頻率、0.3％的電壓變化與每分鐘低于1次的頻率、3％的電壓變化，對人造成的刺激是一樣的。當頻率為每分鐘1800次以上時，光閃爍就不會被人察覺。

大多數EMC發射要求是基于一個測量參數的大小不超過一定的值。但是，閃爍測試的不同之處在于需要進行大量的測試，然后對測量數據進行統計分析，來確定是否超過限值。

對于大多數設備而言，這個要求不是問題，因為它們不會產生很大的瞬態電流從而切斷交流電源線。但是，對于突然開啟會產生大電流的加熱器或者重載的電機等產品而言，這種要求就成為一種問題。如：當空調壓縮機或復印機的大型加熱器突然開啟時的情況。

六、電壓閃爍的產生的主要原因

1、負載變化

當負載在電源系統中發生變化時，例如突然的負載增加或減小，電源電壓可能會瞬時下降或升高，導致電壓閃爍。這通常在大功率設備啟動或停止時發生，如電動機啟動、空調開關等。

2、電源電壓調整

電力系統會根據需求調整電源電壓，以保持電網的穩定性。這種調整可能導致電壓的周期性變化，稱為電壓調整。

3、電源故障

電力系統中的故障，如電源線路中的短路、斷路或設備故障，都可能導致電壓閃爍。

4、電源波動

可能有其他電源干擾，如電源波動、諧波或噪聲，也會引起電壓閃爍。這些干擾可能來自其他設備或系統，或者是由于電源質量問題引起的。

5、電源阻抗

電源系統中的電阻、電感和電容元件會影響電壓的穩定性。不穩定的電源阻抗可能導致電壓閃爍。

6、電網問題

電力系統中的電網問題，如電壓暴漲、電壓暴跌、電流突變等，都可能導致電壓閃爍。

7、瞬時負載變化

一些設備在瞬間需要大量電力，例如電弧爐、電焊機等，它們的啟動和停止可能導致瞬時電壓變化。

七、電壓閃爍測試方法

閃爍測試通過通過測量設備在運行過程中引起的電網電壓波動來實現。

測試設備包含：電壓波動和閃爍測量儀（用于測量電壓波動和閃爍的幅度和頻率）；功率分析儀（用于測量設備功率的變化）。

測試步驟如下：

設備的連接：將受試設備連接到電網中，并確保測試設備能夠準確測量電壓。

測量：在設備正常運行的條件下，測量電網中的電壓波動。

分析：使用閃爍測量儀計算電壓波動的幅度和頻率，并評估閃爍的嚴重程度。

評估：將測量結果與標準限值進行比較，判斷受試設備是否符合要求。

八、電壓閃爍檢測結果的評定

閃爍測試的結果通常以電壓波動的幅度和閃爍指數（Pst和PIt）來表示。Pst是短時間閃爍指數，PIt是長時間閃爍指數。如果設備的閃爍指數不超過標準規定的限值，則認為設備通過了閃爍測試。