基于對電氣設(shè)備的影響的超諧波相關(guān)問題的診斷（一）

突出

· ? 評估與四種干擾相關(guān)的超諧波的方法和公式。

· ? 研究了可聞噪聲、電纜終端、RCD 跳閘、閃爍。

· ? 考慮干擾依賴方法的超諧波評估。

· ? 確定了與干擾相關(guān)的超諧波的相關(guān)特性。

抽象

由于越來越多地使用發(fā)射 2-150 kHz 范圍內(nèi)失真的技術(shù)，超諧波 （SH） 在低壓 （LV） 和中壓 （MV） 電網(wǎng)中激增。目前，尚無評估 SH 對電氣系統(tǒng)影響的推薦做法。SH 通過 LV 和 MV 電網(wǎng)的傳播會導(dǎo)致對輸電元件和最終用戶設(shè)備的干擾，例如光閃爍、電容器和電纜終端老化、可聞噪聲以及電動汽車 （EV） 充電中斷。隨著此類事件發(fā)生的頻率越來越高，因此需要制定有助于診斷 SH 相關(guān)問題的指南。SH 失真的不同特征會導(dǎo)致不同的干擾。本文介紹了根據(jù)干擾形態(tài)評估 SH 影響的指南。評估使用與 SH 失真特性直接相關(guān)的易于使用的方法和公式進行。SH 的不利影響包括可聞噪聲、光閃爍、低壓剩余電流器件 （RCD） 跳閘和 MV 電纜端接故障。這項工作使面臨 SH 相關(guān)問題的現(xiàn)場工程師和研究人員感興趣;它還可以作為進一步研究的指南。

關(guān)鍵字 聲學(xué)噪聲電磁干擾泄漏電流電力電纜絕緣電能質(zhì)量超諧波

1. 引言

超諧波 （SH） 是 2 至 150 kHz 范圍內(nèi)的電流和電壓波形失真。它們可能由電力線通信 （PLC） 系統(tǒng)有意創(chuàng)建，也可能由電力電子轉(zhuǎn)換器無意中創(chuàng)建。在提高電力系統(tǒng)效率需求的推動下，電力輸送模式向現(xiàn)代方案的轉(zhuǎn)變激發(fā)了導(dǎo)致 SH 在電網(wǎng)中擴散的技術(shù)的使用[1]。在智能電網(wǎng)的背景下，智能計量和電能質(zhì)量監(jiān)測利用窄帶 PLC 系統(tǒng) [2]，并鼓勵安裝分布式發(fā)電以及使用可再生能源。一些國家正在進行交通部門的電氣化 [3]、[4]。在現(xiàn)代社會，數(shù)據(jù)管理、基于云的服務(wù)以及人工智能的日益普及都需要為高性能計算負(fù)載供電。所描述的活動涉及使用開關(guān)模式電源和基于轉(zhuǎn)換器的設(shè)備增加負(fù)載，這些開關(guān)頻率的殘余部分顯示為發(fā)射到電網(wǎng)中的 SH [5]。后者導(dǎo)致更頻繁地報告與 SH 相關(guān)的問題，例如，在 CLC TR 50669 和 [5]、[6]、[7]、[8] 中。

發(fā)射 SH 的設(shè)備的一些示例包括：光伏逆變器、風(fēng)力渦輪機轉(zhuǎn)換器、電動汽車充電器、變速驅(qū)動器、LED 燈、空調(diào)機組、計算機電源 [1]、[4]、[5]、[7]。參考文獻 [9] 得出結(jié)論，SH 存在于世界不同地區(qū)的低壓 （LV） 電網(wǎng)中;SH 水平呈每日模式，白天較高;SH 的頻率也各不相同。每日模式取決于地點。對整個 SH 范圍內(nèi)的電壓失真的量化表明，平均值在基波電壓的 0.09% 到 0.56 % 之間，盡管在持續(xù)時間不到一分鐘的情況下，它可能高達 12 %。在 [4] 中，測量了電動汽車排放的 SH;該研究報告了 SH 頻率從 10 到 60 kHz，幅度從 30 到 1000 mA;單個設(shè)備可以發(fā)射多個頻率的 SH。參考文獻[10]顯示了中壓裝置中光伏逆變器發(fā)射的SH水平，其幅度高達基波電壓的2%。發(fā)射與逆變器的開關(guān)頻率及其倍數(shù)一致，并且在發(fā)電時存在。在 [11] 中，在 MV 安裝中執(zhí)行了 SH 測量活動;據(jù)報道，在 70 kV 母線排中，在 2 kHz 下幅度高達 400 V。發(fā)射是由靜態(tài)變頻器引起的，SH 水平取決于進料網(wǎng)絡(luò)的配置和正在運行的變頻器數(shù)量。參考文獻 [12]、[13] 顯示了 SH 與 MV 網(wǎng)絡(luò)中

可再生能源發(fā)電廠運行的相關(guān)性。一些組件的傳播距離約為 16 公里。

將 SH 作為電能質(zhì)量問題的研究相對較新 [7]。缺乏對 SH 的標(biāo)準(zhǔn)化和研究，在如何評估 SH 失真作為電能質(zhì)量特征的方法中留下了空白。在 SH 的不良反應(yīng)背景下，解釋了促使這項工作的差距：

1） 盡管之前已經(jīng)努力制定 SH 指數(shù) [14]，但關(guān)于這些指數(shù)與 SH 的不良反應(yīng)的關(guān)系存在知識差距 [15]。IEC 61000-4-19 中提供了 SH 測試的抗擾度水平;它們與不良反應(yīng)沒有直接關(guān)系。對電器進行抗擾度測試的研究人員報告了 SH 引起的閃爍和可聞噪聲 [16]。

2） SH 的特性與其對最終用戶設(shè)備的影響之間的關(guān)系尚未制定。一些與 SH 相關(guān)的問題涉及 [16]、[17] 中的加熱，而另一些則涉及通信協(xié)議問題 [5]。SH 變形的不同特征會導(dǎo)致不同類型的影響。需要進一步的工作來了解由 SH 引起的干擾的形態(tài) [15];研究正在進行中 [17]、[18]。

3） 在與此類失真相關(guān)的問題診斷背景下，評估 SH 水平的推薦做法尚未制定。關(guān)于如何診斷 SH 引發(fā)的問題缺乏共識，這使得報告的問題仍然是軼事 [19]、[20]。

因此，需要根據(jù) SH 引起的事件來評估 SH 的方法。本文開創(chuàng)了對 SH 與其影響相關(guān)的特征的研究，并制定了量化和評估這些影響嚴(yán)重程度的推薦做法。這項工作的目的是為解決普遍接受的方法做出貢獻：

1） 量化 SH 的影響;

2） 與 SH 相關(guān)的問題的診斷。

本文考慮了由 SH 引起的四種干擾：可聞噪聲、光閃爍、低壓剩余電流器件 （RCD） 的意外跳閘和 MV 電纜端接故障。解決了兩個研究問題：

1） 與每種干擾現(xiàn)象相關(guān)的 SH 有哪些相關(guān)屬性？通過識別這些相關(guān)屬性，可以獲得用于診斷電氣系統(tǒng)中存在問題的輸入信息。

2） 如何通過觀察決定這些影響的 SH 特征來評估 SH 的負(fù)面影響？

接下來解釋了用于回答所述問題的方法和方法。進行文獻綜述以構(gòu)建每種干擾現(xiàn)象的理論背景。進行建模和模擬或?qū)嶒炓詮?fù)制這種現(xiàn)象。開發(fā)了用于評估與每種干擾相關(guān)的 SH 的簡單方法或公式。提供了這些方法的應(yīng)用示例。

本文有助于填補上述空白，因此：

1） 確定了與每種干擾相關(guān)的 SH 特性。

2） 介紹了量化 SH 對設(shè)備影響的公式或方法。

3） 除了對數(shù)據(jù)進行適當(dāng)?shù)臏y量和分析外，確定問題的內(nèi)在性，有助于診斷由 SH 引起的事件。因此，由 SH 引起的問題可以被診斷為此類。這將鼓勵緩解策略的研究工作 向前發(fā)展。

4） 它構(gòu)成了通過評估其特性來分析 SH 和診斷問題的指南。

5） 它構(gòu)成了負(fù)責(zé)定義 LV 和 MV 發(fā)射限值以及 MV 網(wǎng)絡(luò)兼容性水平的標(biāo)準(zhǔn)化委員會的輸入。

在以下各節(jié)中，將分別研究與 SH 相關(guān)的四種現(xiàn)象。本文最后總結(jié)了評估建議，并討論了所取得的結(jié)果。

2. 可聞噪聲

2.1. 報告案例

可聽見噪聲是 SH 的“常見效果”之一 [5]。由于 SH 引起的可聞噪聲案例已在文獻中報道，并在非正式的客戶體驗中進行了報道。表 1 總結(jié)了文獻中發(fā)現(xiàn)的一些 SH 導(dǎo)致可聞噪聲的報告。

表 1.一些報告了可聞噪聲的案例。

從表 1 中可以看出，低至 0.6 V（標(biāo)稱電源電壓為 230 V 時為 0.3 %）的 SH 電壓會引起可聞噪聲。除 [21] 中的情況外，表 1 中所示的 SH 電壓低于 IEC 61000-4-19 中的抗擾度水平。設(shè)備符合 IEC 61000-4-19 標(biāo)準(zhǔn)并不能保證其對 SH 引起的可聞噪聲的抗擾度。其他研究人員也得出了后者的結(jié)論[16]。

IEC 61000-2-2 承認(rèn)，可聞噪聲可能是由至少為標(biāo)稱電壓的 0.5 % 且頻率在 1 到 9 kHz 之間的電壓引起的。

2.2. 聽力范圍

人類可以聽到 20 Hz 到 20 kHz 之間的頻率。人類的聽覺響應(yīng)與聲壓級 （SPL） 不是線性的，在 1 kHz 到 7 kHz 之間敏感 [22]。年齡、以前暴露于高 SPL 和耳朵健康狀況等因素都會影響聽力敏感性 [22]。兒童可以很好地聽到高于 16 kHz 的頻率。人類聽覺對聲壓的反應(yīng)由 ISO 226 [22] 中提供的等響度級等值線表示。等值線是 SPL 與頻率平面中的一條曲線，連接著一些點，其坐標(biāo)代表被認(rèn)為對人類來說同樣響亮的純音 [22]。人類聽覺閾值處的輪廓如圖 1（a） 所示。它表示“在特定條件下，一個人在重復(fù)試驗中給出 50% 的正確檢測反應(yīng)的聲音水平”[22]。

圖 1.所開發(fā)公式的背景和應(yīng)用。

2.3. 研究的新水平

暴露于 SH 的電子設(shè)備產(chǎn)生的聲學(xué)噪聲是由于電容器和線圈上的機電效應(yīng)，例如磁致伸縮和逆壓電效應(yīng)。它們會引起機械力，從而導(dǎo)致機械振蕩。可聞噪聲的特性取決于設(shè)計參數(shù)，例如振蕩表面的大小以及到具有振動能力的其他部件的傳輸路徑的可用性 [18]。

根據(jù)對 103 臺大眾市場最終用戶設(shè)備 [18] 的測量結(jié)果，暴露于 SH 的設(shè)備產(chǎn)生的聲學(xué)噪聲水平可高達 40 dB（A）（A 加權(quán) SPL）。大約 16% 的設(shè)備具有聲音發(fā)射，根據(jù)周圍環(huán)境的不同，可能會對人類造成干擾。據(jù)報道，大約 12% 的設(shè)備發(fā)出的噪聲幾乎總是被識別出來 [18]。大約 5% 的設(shè)備發(fā)出的聲音超過 32 分貝（A）;暴露于這些物質(zhì)會對人類在睡眠期間產(chǎn)生生物效應(yīng)[23]。

[18] 中的測試表明，聲音的頻率與施加的 SH 頻率一致。外加電壓幅度的線性增加導(dǎo)致 SPL 近似線性增加（以 dB（A） 為單位），但這種關(guān)系沒有得到詳細(xì)研究。實驗還表明，SH 的幅度和 SPL 之間的關(guān)系取決于施加的頻率。在 2 kHz 和 2 kHz 下施加 10 V 將導(dǎo)致不同的 SPL，具體取決于諧振機械系統(tǒng)的特性。設(shè)備在 SH 電壓下的工作模式對其聲音發(fā)射有重大影響。從這個意義上說，不可能推廣所有設(shè)備的諧振特性。

在另一項研究 [16] 中，55 臺家用設(shè)備暴露于根據(jù)免疫水平調(diào)整的 SH。大約一半的測試設(shè)備產(chǎn)生了可聞噪聲。單頻 SH 比具有等效 rms 值的 SH 頻帶產(chǎn)生更多的可聞噪聲情況。感應(yīng)設(shè)備不受影響。 懷疑該器件輸入阻抗處的串聯(lián)諧振定義了可聞噪聲的發(fā)射 [16]。

2.4. 實驗案例研究

進行了一項實驗來復(fù)制 [18] 中暗示的 SH 和 SPL 振幅之間的相關(guān)性。抽象出這種關(guān)系有助于制定相對于可聞噪聲的 SH 適應(yīng)癥。

被測設(shè)備是計算機的電源裝置。該器件暴露在疊加于電源電壓的 SH 脈沖中。注入的 SH 的特性是通過可控電源編程和生成的。使用持續(xù)時間為 3 s 的 SH 脈沖和暫停模式。每個脈沖都攜帶具有不同幅度的 SH。對一系列 3 個脈沖進行編程。該測試針對 SH 頻率進行：6、8 和 12 kHz。該設(shè)備發(fā)出的聲音是用麥克風(fēng)測量的，麥克風(fēng)的輸出 （以 V 為單位） 與聲壓 （以 Pa 為單位） 成正比。結(jié)果如圖 2 所示。

圖 2 （a） 證實，較高的 SH 幅度會導(dǎo)致較高的聲壓。在較短的尺度 （100 ms） 上，圖 2（b） 中可以觀察到 8 kHz SH 頻率測試的 SH 分量調(diào)制。調(diào)制頻率是市電標(biāo)稱頻率的兩倍;在 [18] 中也報道了類似的現(xiàn)象。從圖 2（b） 中可以看出，聲壓遵循 SH 電壓模式：最高聲壓與最高 SH 幅度一致。

結(jié)果的量化是在時域中進行的。錄制的音頻、電壓和電流信號在以研究頻率為中心的 800 Hz 寬帶上進行過濾。僅量化 SH 振幅最高的區(qū)間;定義了一個振幅閾值，超過該閾值時，將計算信號的 RMS 值。結(jié)果總結(jié)在圖 2（c） 中。在圖 2（c） 中，聲壓隨電壓線性增加，根據(jù)頻率的不同，斜率不同。電流和聲音斜率在 8 kHz 和 12 kHz 時重合;電流的增加會導(dǎo)致這些頻率的聲壓等效增加。6 kHz 的結(jié)果不支持后者;使用各種設(shè)備進行進一步研究有助于定義更詳細(xì)的模型。該器件的輸入阻抗大小為：9、6 和 2哦,分別在 6、8 和 12 kHz 時。

2.5. SH 評估的建議

作者建議在可聞噪聲的情況下評估 SH 電壓的嚴(yán)重性，根據(jù)其頻率對 SH 分量進行稱重。由 SH 引起的噪聲 SPL 的頻率依賴性不能推廣到所有器件。建議根據(jù)人類聽覺特征進行加權(quán) [圖 1（a）]，這是國際公認(rèn)的，并已經(jīng)過嚴(yán)格研究 [22]。

為了制定加權(quán)公式，以聽覺閾值處的輪廓作為參考[圖 1（a）]?？紤] 1-20 kHz 的范圍。在圖 1（a） 中，顯示了 1 kHz 和 20 kHz 之間的等值線（黑色實線）的簡化。這條曲線可以在平面上通過分段函數(shù)以數(shù)學(xué)方式定義，分為三部分。定義此分段函數(shù)的坐標(biāo)是 （1 kHz， -6 dB）、（5 kHz， -6 dB）、（9 kHz， 10 dB） 和 （20 kHz， 10 dB）。加權(quán)系數(shù) /這,取決于頻率，則基于相對于水平軸鏡像的簡化輪廓 [圖 1（a）] 構(gòu)建。這是因為加權(quán)公式應(yīng)該在人類聽覺更敏感的頻率上給予 SH 更多的權(quán)重。例如，根據(jù) [22]，由 20 kHz 的 SH 分量產(chǎn)生的 2 dB 音調(diào)比 10 kHz 的 20 dB 音調(diào)更響亮。這定義時，考慮到 20 kHz 的 SPL 和 1 kHz 的 SPL 之間的比率為 16 dB（線性刻度上為 6.3 p.u.），對于相同的感知響度（如圖 1（a） 中的簡化輪廓）。這定義為 （1） 中的三個部分：(1)這={6.3如果1≤f≤510(?1620日志10(9/5)日志10(f/5)+(16/20))如果5<f≤91如果9<f≤20, f 是 SH 分量的頻率，單位為 kHz。

在下文中，假設(shè) SH 分量產(chǎn)生的音調(diào)的聲壓（以 Pa 為單位）與 SH 電壓的大小成正比（來自圖 2（c））。SH （NISH） 的噪聲嚴(yán)重性指標(biāo)在 （2） 中表述，類似于 IEEE Std. 519 中的電話影響因子 （TIF）。使用要評估的電壓信號的頻譜。根據(jù) IEC 61000-4-7 推薦的方法（盡管從 1 kHz 擴展到 20 kHz）具有 200 Hz 頻段的頻譜是合適的，因為 這定義在最小 4 kHz 寬度的頻帶中。(2)尼什=∑B=195(這VB跟B)2,VB是對應(yīng)于頻帶的電壓幅度 （rms）B.跟B是受影響設(shè)備的輸入阻抗的大小;目前無法確定性地定義此參數(shù)。fB是頻段的中心頻率B并替換f在 （1） 中，用于計算這.

NISH 用于比較頻率在 1 kHz 和 20 kHz 之間的多個 SH 光譜或分量。NISH 對 SH 失真進行基準(zhǔn)測試，并指示 SH 失真可能導(dǎo)致可聞噪聲。以圖 1（b） 所示的四種合成 SH 電壓分量為例。選擇 圖 1（b） 中組件的頻率來舉例說明它們的 NISH 之間的差異。為了說明目的，跟B假定為 1哦和頻率恒定。

3. 電纜端接故障

3.1. 報告案例

SH 范圍內(nèi)的高水平電壓失真可能導(dǎo)致 MV 裝置中電纜端接的絕緣失效 [24]。由于高頻系統(tǒng)共振，在 MV 網(wǎng)絡(luò)中可能發(fā)現(xiàn)高水平的 SH [25]。

電阻應(yīng)力分級型電纜終端故障發(fā)生在連接美國和墨西哥輸電網(wǎng)的 Eagle Pass 裝置的調(diào)試階段。一項調(diào)查顯示，頻率為 12.4 kHz 的電壓失真，幅度高達基波電壓的 40% [24]。這種失真由電壓源轉(zhuǎn)換器 （VSC） 發(fā)出，并被諧振放大。與不同的工業(yè)代理討論了另外兩個懷疑 SH 是電阻應(yīng)力分級終端失敗原因的案例;這些案例均未公布。所有報告案例的常見解決方案是用具有幾何應(yīng)力分級的端接替換端接，這意味著成本和尺寸的增加 [24]、[25]。

3.2. 了解現(xiàn)象

電纜端接中應(yīng)力分級層的功能是控制半導(dǎo)體屏蔽邊緣的高電應(yīng)力。應(yīng)力分級層的設(shè)計使電場均勻分布在其上。當(dāng)暴露在高于額定功率系統(tǒng)頻率的頻率下時，電場分布會扭曲，從而在應(yīng)力分級層和半導(dǎo)體屏蔽層之間的邊界處產(chǎn)生高應(yīng)力區(qū)域。高功率損耗發(fā)生在高應(yīng)力區(qū)域，這反過來又會在電纜端接表面產(chǎn)生熱點，從而加速退化 [25]。

3.3. 研究的新水平

在 [26] 中，對 6 個具有非線性應(yīng)力等級的 MV 電纜終端進行了加速老化測試;對于其中 3 個，SH 疊加到工頻電壓上。后者中的兩個在大約五個月后失敗了;在此期間，其余四次終止均未失敗。SH 失真的頻率設(shè)置為 7.2 kHz，其峰峰值設(shè)置為工頻電壓的 15%。在 [27] 中引入了 SH 和電纜端接故障的風(fēng)險指示器。該指標(biāo)基于電纜終端模型 [27] 以及之前的理論 [28] 和實驗研究 [24]、[29]。[24] 中報告的電纜端接故障案例用作風(fēng)險指示器的參考。

3.3.1. 一種簡單的風(fēng)險評估方法

提供有關(guān)電纜終端功率損耗信息的 SH 電壓屬性是大小、VSH,和頻率，fSH。SH 的幅度和頻率越高，電纜端接中絕緣失效的可能性就越高 [24]。[27] 中的模型認(rèn)為電纜終端中的加熱與施加的電壓的頻率成線性關(guān)系，并與電壓大小的平方成正比。[27] 中引入了一種簡單的評估方法，以確定給定的 SH 水平和頻率是否代表電纜端接的風(fēng)險。

該評估使用頻域方法，分兩步進行 [27]。該決定是根據(jù)每個步驟中獲得的最壞結(jié)果做出的。這是由于 SH 光譜特性的高度可變性。一些 SH 具有明確的、固定的和可識別的頻率;有些延伸到一個頻帶上。難點在于找到 SH 大小的可靠表示（開發(fā)這種方法超出了本文的范圍）。[27] 中提出的兩步評估旨在涵蓋不同的場景。

假設(shè)電壓的頻譜可用，具有從 2 到 150 kHz 的 2 kHz 分組頻段，則兩步評估如下所述。[27] 中介紹了這種評估的一個應(yīng)用示例。

將頻譜與圖 3 中所示的風(fēng)險區(qū)域進行比較 SH 電壓，VSH,可以表示為額定電壓的比值，Vr一個t和d.m指示評估的個案與參考個案 （Eagle Pass） 的相似性。m=1表示 Eagle Pass 的故障發(fā)生在等效VSHVr一個t和d和fSHconditions 作為評估的 case。這些區(qū)域源于 Eagle Pass 故障條件的簡化。這些區(qū)域的規(guī)格和更多詳細(xì)信息可以在 [27] 中找到。

圖 3.風(fēng)險領(lǐng)域基于m以及Eagle Pass案[27]。

功率損耗總和（基于 [30]）由計算 [27] 考慮：(3)Q上海=∑B=174VB2fBVr一個t和d2fr一個t和d,哪里VB和fB是頻段的電壓幅度和中心頻率，B.在 Eagle Pass 案中QSH?和P一個ss=20.Eagle Pass 案可以作為參考，采取保守的立場，m=0.25,故障風(fēng)險閾值定義如下：m·QSH?和P一個ss=5.

3.4. 評估建議

電纜端接與 SH 的時間解釋是相關(guān)的。除了 [27] 中給出的總結(jié)外，[26] 中進行的實驗也提供了有關(guān)此問題的有用信息。在這個實驗中，SH 不是在整個基波電壓期間連續(xù)施加，而是每 1.3 ms 以短脈沖施加。在這種情況下，兩個電纜端接失敗，其中一個顯示介損因數(shù)顯著增加。后者表明，即使脈沖短且不連續(xù)，電纜終端在長時間（數(shù)月）內(nèi)承受 SH 引起的重復(fù)應(yīng)力也會導(dǎo)致過早老化。計算電纜絕緣壽命損失的方法使用 Arrhenius 方程以及隨時間變化的電流負(fù)載模式 [31]。這個推理可以應(yīng)用于 SH 未來的工作。Q上?？梢酝ㄟ^考慮每 10 分鐘計算一次的 99% 百分位值來統(tǒng)計評估。

4. 低壓剩余電流器件的跳閘

4.1. 報告案例

多個國家/地區(qū)報告了 LV 剩余電流裝置意外跳閘的案例 [3]、[19]、[32]、[33]、[34]。盡管 SH 是疑似原因，但尚未進行系統(tǒng)研究來證實這一前提并了解有關(guān)該設(shè)備的事件機制。

在 [3] 中，接地漏電保護器件的靈敏度導(dǎo)致了電動汽車 （EV） 充電的意外中斷。在一個案例 [35] 中，原因是換氣扇導(dǎo)致 SH 范圍內(nèi)的高共模電壓。參考資料 [32] 報告了 EV 測試實驗室在 EV 充電期間 RCD 的意外跳閘;SH 的頻繁跳動是可疑的原因。電動汽車用戶報告說，當(dāng)中性點到保護性接地 （N-PE） 電壓上存在高水平的 SH 時，充電過程會中斷 [19]。通信調(diào)制解調(diào)器在由不間斷電源 （UPS） 供電時出現(xiàn)多次通信故障;在相中性電壓和相地電壓上發(fā)現(xiàn)了高水平的 SH [33]。Liew in [34] 報告了剩余電流斷路器 （RCCB） 的誤跳閘。測量顯示，漏電流中有 28 kHz 分量，峰峰值為 27 mA。

4.2. 研究的新水平

參考文獻 [36] 將高次諧波對 RCD 內(nèi)部元件的影響描述為“相當(dāng)復(fù)雜和有爭議的”。在某些情況下，可以說假跳閘概率的增加;在其他情況下，關(guān)于 RCD 故障（“盲目”）的危險。關(guān)于諧波對 RCD 影響的研究之前已經(jīng)進行過 [37]。SH 的研究還沒有達到這種程度。文獻中的一個常見結(jié)論是，剩余電流的波形對 RCD 的靈敏度有影響。尖頂波形比平頂波形更容易導(dǎo)致不必要的跳閘。眾所周知，三次諧波對剩余電流的波形形狀有很大影響。在剩余電流中，三次諧波的相位角接近 180° 是最壞的情況 [37]。

根據(jù) RCD 制造商 [38]、[39] 的說法，RCD 意外跳閘的常見原因之一是電流通過干擾濾波器和雜散電容泄漏到保護接地 （PE），在存在高達 20 kHz 元件的電路中;接地泄漏電流隨著頻率的增加而增加。參考文獻 [40]顯示了 SH 通過電磁干擾 （EMI） 濾波器傳播到地面。測量驗證了器件注入的 SH 通過其 EMI 濾波器傳播到相鄰器件的 PE，這會導(dǎo)致 PE 電流的 rms 值增加。根據(jù) [41] 的說法，在家庭環(huán)境中，漏電流主要由 SH 組成。如今，市場上有各種類型的 RCD。Bfq 型和 B+ 型具有高達 20 kHz 的適應(yīng)跳閘曲線。A 型和 AC 型僅適用于 50/60 Hz 的交流電。