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IEC61000-3-2:2024中文版解读电磁兼容（EMC）第3-2部分：限值谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）技术文档

2025年5月

一、标准概述IEC61000-3-2:2024是国际电工委员会（IEC）发布的电磁兼容（EMC）标准，规定了每相输入电流≤16A的设备在公用低压供电系统中产生的谐波电流发射限值。该标准是IEC61000系列标准的重要组成部分，对于保护公用电网的电能质量具有重要意义。谐波是指频率为基波频率整数倍的电压或电流分量。当非线性负载接入电网时，会产生谐波电流，导致电网电压畸变、变压器过热、电容器损坏、继电保护误动作等问题。随着电力电子设备的广泛应用，谐波污染问题日益严重，需要通过标准加以限制。2024版标准是对2018版的修订，在技术内容、试验方法、限值要求等方面进行了更新和完善。该标准已被我国等同采用为GB/T17625.1，在国内具有同等的效力。二、适用范围（一）适用设备本标准适用于以下设备：1.基本条件每相输入电流≤16A连接到公用低压供电系统额定电压：220V-250V（相电压）、380V-415V（线电压）频率：50Hz或60Hz2.典型设备家用电器：电视机、洗衣机、冰箱、微波炉等照明设备：LED灯、电子镇流器、调光器等信息技术设备：计算机、显示器、打印机等消费类电子产品：音响设备、充电器等电动工具：电钻、电锯等其他设备：变频空调、电磁炉等（二）不适用情况以下情况不在本标准适用范围内：每相输入电流>16A的设备：适用IEC61000-3-12额定电压>250V（相电压）的设备连接到非公用供电系统的设备专业设备：工业设备、医疗设备等（适用专用标准）三、基本概念（一）谐波谐波是指频率为基波频率整数倍的电压或电流分量。1.谐波次数谐波次数是指谐波频率与基波频率的比值：基波：n=1，频率=50Hz（或60Hz）2次谐波：n=2，频率=100Hz（或120Hz）3次谐波：n=3，频率=150Hz（或180Hz）n次谐波：频率=n×50Hz（或n×60Hz）2.谐波分类奇次谐波：n=3,5,7,9,11,13,...偶次谐波：n=2,4,6,8,10,...特征谐波：由整流电路产生的特定次数谐波非特征谐波：由不对称或不平衡产生的谐波（二）谐波电流谐波电流是指谐波频率下的电流分量。1.谐波电流幅值谐波电流幅值通常用有效值（RMS）表示：单位：安培（A）或毫安（mA）测量：使用谐波分析仪或功率分析仪计算：对电流波形进行傅里叶分析2.总谐波畸变（THD）总谐波畸变是衡量谐波含量的综合指标：THD=√(I₂²+I₃²+...+In²)/I₁×100%I₁：基波电流有效值I₂,I₃,...,In：各次谐波电流有效值THD越大，谐波含量越高（三）谐波源谐波源是指产生谐波电流的设备或负载。1.典型谐波源整流器：单相整流器、三相整流器等开关电源：计算机电源、LED驱动器等变频器：变频空调、变频器等电弧设备：电弧炉、电焊机等磁性设备：变压器、电抗器等（饱和时产生谐波）2.谐波产生机理非线性特性：设备的伏安特性非线性开关动作：电力电子器件的开关动作饱和特性：磁性元件的饱和电弧特性：电弧的非线性四、设备分类标准根据设备的谐波电流特性，将设备分为四类：（一）A类设备A类设备是指不属于B类、C类或D类的设备。1.典型设备三相平衡设备家用电器（除D类设备外）电动工具白炽灯调光器音频设备2.限值要求A类设备应满足规定的谐波电流限值（偶次和奇次谐波）。（二）B类设备B类设备是指便携式电动工具和电弧焊设备。1.典型设备便携式电动工具：电钻、电锯、电磨等电弧焊设备：便携式电焊机等2.限值要求B类设备的谐波电流限值为A类设备限值的1.5倍。（三）C类设备C类设备是指照明设备。1.典型设备LED灯荧光灯高强度放电灯电子镇流器调光器（照明用）2.限值要求C类设备的谐波电流限值以基波电流的百分比表示。（四）D类设备D类设备是指具有特殊波形的设备。1.判定条件D类设备应同时满足以下条件：单相设备有功功率≤600W特殊电流波形（符合标准规定的波形条件）2.典型设备个人计算机电视机显示器其他具有整流电源的小功率设备3.限值要求D类设备的谐波电流限值以每瓦毫安（mA/W）表示。五、限值要求（一）A类设备限值A类设备谐波电流限值谐波次数n最大允许谐波电流(A)奇次谐波32.3051.1470.7790.40110.33130.2115≤n≤390.15×15/n偶次谐波21.0840.4360.308≤n≤400.23×8/n（二）B类设备限值B类设备的谐波电流限值为A类设备限值的1.5倍。B类设备谐波电流限值谐波次数n最大允许谐波电流(A)33.4551.7171.16其他奇次谐波A类限值×1.5偶次谐波A类限值×1.5（三）C类设备限值C类设备谐波电流限值谐波次数n最大允许谐波电流（基波电流的百分比）22%330%×λ510%77%95%11≤n≤39（奇次）3%其他偶次谐波不适用（照明设备通常不产生偶次谐波）说明：λ为功率因数，3次谐波限值与功率因数相关。（四）D类设备限值D类设备谐波电流限值谐波次数n最大允许谐波电流(mA/W)最大允许谐波电流(A)33.42.3051.91.1471.00.7790.50.40110.350.33130.300.2115≤n≤39（奇次）3.85/n见A类限值说明：D类设备的限值取mA/W限值和A限值中的较小值。六、测量方法（一）测量设备1.谐波分析仪谐波分析仪应符合IEC61000-4-7的要求：测量范围：覆盖被测设备的电流范围测量精度：符合IEC61000-4-7规定的精度要求测量带宽：≥2kHz（对于40次谐波）窗函数：矩形窗或汉宁窗校准：应定期校准2.电源测量电源应满足以下要求：电压：额定电压±2%频率：额定频率±0.5Hz谐波：THD≤3%阻抗：低阻抗，避免影响测量结果（二）测量配置1.测量电路电源：纯净的正弦波电源被测设备：按正常工作状态连接测量点：在电源和被测设备之间测量电流电压测量：监测电源电压2.测量条件环境温度：23°C±5°C电源电压：额定电压±2%电源频率：额定频率±0.5Hz电源谐波：THD≤3%（三）测量程序1.准备工作检查测量设备和电源是否符合要求将被测设备连接到测量电路使被测设备达到稳定工作状态确认测量参数设置正确2.测量执行启动谐波分析仪，设置测量参数测量时间：对于稳态设备，测量时间≥2.5s对于瞬态设备，测量时间应覆盖完整的瞬态过程记录各次谐波电流值计算总谐波畸变（THD）3.结果评定确定设备分类（A、B、C、D类）将测量结果与相应的限值进行比较判定是否符合标准要求记录测量结果和判定结论（四）测量不确定度测量结果应考虑测量不确定度的影响：电流测量不确定度：典型值±2%谐波测量不确定度：典型值±5%当测量结果接近限值时，应考虑不确定度的影响七、试验配置（一）被测设备配置1.工作状态典型工作状态：设备在正常使用中的典型工作状态最大谐波状态：产生最大谐波电流的工作状态稳定工作状态：设备达到稳定工作后进行测量瞬态过程：对于有瞬态过程的设备，应测量完整过程2.负载条件额定负载：按制造商规定的额定负载典型负载：实际使用中的典型负载最大负载：产生最大谐波电流的负载（二）典型设备试验1.照明设备测量状态：稳定运行状态调光设备：测量不同调光级别的谐波测量时间：≥2.5s典型设备：LED灯、电子镇流器2.信息技术设备测量状态：正常工作、待机、休眠测量时间：≥2.5s典型设备：计算机、显示器、打印机分类：通常为D类设备3.家用电器测量状态：正常工作状态测量时间：≥2.5s（稳态）或覆盖完整工作周期典型设备：电视机、洗衣机、冰箱分类：根据功率和波形确定八、谐波抑制技术（一）被动式谐波抑制1.无源滤波器原理：利用LC电路滤除特定频率的谐波优点：结构简单、可靠性高、成本低缺点：体积大、重量重、只能滤除特定谐波应用：大功率设备、固定频率谐波抑制2.电抗器原理：串联电抗器，增加整流电路的导通角优点：结构简单、可靠性高缺点：体积大、重量重、降低功率因数应用：变频器、整流器等（二）主动式谐波抑制1.有源电力滤波器（APF）原理：产生与谐波电流相反的补偿电流优点：可补偿多个谐波、响应快、自适应缺点：成本高、控制复杂应用：大型设备、配电系统2.功率因数校正（PFC）被动式PFC：使用电感或电容提高功率因数主动式PFC：使用开关电源技术实现高功率因数优点：同时提高功率因数和降低谐波应用：开关电源、LED驱动器等（三）电路拓扑优化1.多脉冲整流原理：使用多相整流，消除低次谐波12脉冲整流：消除5、7次谐波18脉冲整流：消除5、7、11、13次谐波应用：大功率整流器、变频器2.PWM整流原理：使用PWM技术控制整流器优点：低谐波、高功率因数、能量可回馈缺点：控制复杂、成本高应用：高端变频器、UPS等九、新版标准的主要变化IEC61000-3-2:2024相较于2018版，主要变化包括：（一）技术内容更新更新了引用标准版本细化了设备分类的判定方法完善了限值的应用说明增加了对新型设备的考虑（二）测量方法优化细化了测量配置要求明确了测量不确定度的处理增加了对特殊设备的测量程序完善了试验配置说明（三）文档结构优化重新组织了标准结构，提高可读性增加了附录内容，提供更多技术指导明确了与IEC61000-3-12的关系十、总结与建议（一）核心要点IEC61000-3-2是谐波电流发射限值的基础标准标准适用于每相输入电流≤16A的设备设备分为A、B、C、D四类，各类有不同的限值要求测量应使用符合IEC61000-4-7要求的谐波分析仪谐波抑制技术是满足标准要求的关键（二）实施建议1.对于制造商在产品设计阶段考虑谐波问题选择合适的电路拓扑和谐波抑制技术建立完善的试验流程定期进行符合性验证2.对于用户选择符合标准要求的设备合理安装和使用设备关注电能质量问题必要时采取谐波治理措施参考文献IEC61000-3-2:2024Electromagneticcompatibility(EMC)-Part3-2:Limits-Limitsforharmoniccurrentemissions(equipmentinputcurrent≤16Aperphase)GB/T17625.1电磁兼容限值谐波