降低諧波含量是低壓配電設計必須考慮的因素，本文介紹用電設備諧波電流對配電線路的影響及照明系統降低諧波電流導致線損的措施，讓大家充分認識高次諧波的危害。
信息技術產業快速發展并被廣泛應用，遍及工業、民用建筑、社會生活各個領域，給信息化、智能化乃至智慧城市建設，帶來極大好處。然而，電子設備廣泛應用的副作用之一就是導致波形畸變，產生不同程度的高次諧波，對配電系統造成多種危害。
高次諧波的危害是多方面的，一是加大了電能損耗，包括對配電線路、變壓器、電動機及其他用電設備的損耗；二是對通信系統、導航設備等的干擾，可能導致系統的諧波諧振，影響計量儀表的準確性，導致繼電保護和自動裝置的誤動作等。因此，國家標準中對各類用電設備規定了諧波電流發射限值，凡接入配電系統的用電設備必須遵守這些標準規定，采取有效措施，限制諧波電流。
用電設備諧波電流對配電線路的影響
1、諧波電流加大了相導體電流，增加了線路損耗
若相電流基波電流為I1，則疊加諧波電流后的相電流I′按下面的公式計算為
.......................公式1
公式1中：I1為相電流基波電流均方根值，A；I′為含有諧波的相電流均方根值，A；Ih為第h次諧波電流均方根值，A。
從上面的公式看，各次諧波電流越大，則I值越大。以照明燈(包括氣體放電燈和LED燈)為例，按國家標準規定的諧波限值，對于燈功率P＞25W者，其相導體損耗約增加11%(計算略)；對于燈功率P≤25W者，相導體損耗可增加達2倍之多。
2、3次諧波(含3的奇次倍諧波)對三相四線制線路的中性導體(N)會產生更大的影響，產生更大的損耗
①當三相負荷平衡時，3次諧波電流在N導體中呈3倍疊加，可按下面公式計算
................................公式2
公式2中：
為3次諧波在N導體中的電流均方根值，A；HRI3為3次諧波電流均方根值和相導體基波電流均方根值的比值，定義為“3次諧波含有率，%”。
從公式2可知，I'隨3次諧波電流的增加而急劇增大，致使其在N導體中產生的線路損耗更急劇加大，足見降低3次諧波對節電的意義。
②仍以照明燈為例，按GB17625.1-2012《電磁兼容 限值 諧波電流發射限值(設備每相輸入電流≤16A)》中C類(照明設備)規定的諧波限值及影響如下：
a、當照明燈功率P＞25W時，3次諧波電流不應大于基電流的30λ%(λ為功率因數)，9次諧波電流不應大于5%，15次諧波電流不應大于3%。
設λ為0.95，忽略9次和15次諧波電流的影響，代入公式得
線路損耗與電流的平方成正比，N導體的線損達到相導體線損的(85.5%)2，即72%。
b、當照明燈功率P≤25W時，3次諧波電流不應大于基波電流的86%，忽略9次和15次諧波電流的影響，代入公式得
N導體的線損達到相導體線損的(258%)2，即6.656倍，必須采取措施降低損耗。
照明系統降低諧波電流導致線損的措施
諧波電流增大線路損耗的是功率P≤25W的照明燈，由于GB17625.1-2012中對P≤25W燈的3次諧波限值規定過寬，將可能導致很嚴重的后果，必須有應對措施。
照明系統降低諧波電流的措施如下：
1、減少選用25W及以下照明光源，主要是指LED燈和熒光燈。目前在家庭、賓館、辦公場所、學校等建筑中仍存在大量應用25W及以照明光源的情況，應予改變。
2、選用低諧波的照明燈和其他用電設備，總諧波含有率不應超過30%。
在電力儀表系列中有帶諧波分析，大家可到相應產品頁面去了解這類產品的功能和應用，以便更好地在配電設計中應用好電力儀表。
新書推薦
《》由九旬電氣專家任元會編著，筆者將自己幾十年在講授低壓配電設計中，針對全國各設計院、電氣工程師提出的問題進行的研究、分析和總結的研究成果呈現給年輕電氣設計師，希望能夠為提高我國建筑電氣設計水平作最后的一點貢獻！
