如何最大限度地减少谐波干扰

在阴极保护系统中，确保持续的防腐保护

对于公路、桥梁和管道等关键基础设施，阴极保护（CP）是保护资产免受腐蚀（如锈蚀）的重要工具，而锈蚀可能会导致严重的结构损坏。如果腐蚀程度得不到控制，资产就有变得不安全的风险，并可能面临关闭。在这里，REO英国总经理电力质量专家Steve Hughes解释了谐波电流如何对CP系统的有效性产生负面影响，以及如何防范谐波电流。

腐蚀是一个自然的电化学过程，金属在两个同时发生的化学反应中逐渐被破坏。一个常见的例子是铁锈，铁通过氧气和水电化学转化为水合氧化铁。这涉及两个反应，一个是破坏铁的阳极氧化，另一个是同时发生的阴极还原，通过电解质在阳极和阴极电池之间进行电子转移。

CP系统通过使金属结构成为电化学电池的阴极来保护金属结构免受腐蚀。这是通过向结构施加外部电流来实现的，该电流将电子驱动到金属中，使其在电化学电势方面比周围环境更负。这样可以防止在金属表面形成腐蚀产物的保护层。

通常，CP系统使用整流器将交流电转换为直流电。整流器从交流切换到直流并返回产生的谐波电流波形是网络频率的倍数。这种谐波干扰给网络带来了一些负面影响，包括整流器和其他设备的发热增加、电力线的压降增加、对其他电气设备的干扰以及CP系统的效率降低。。。

控制谐波干扰

有许多方法可以缓解CP系统中的谐波问题，例如过大的整流器、使用并联整流器和使用功率因数校正设备。过大尺寸的整流器可以帮助减少产生的谐波量。这是因为整流器越大，就越不可能将谐波引入电力系统。

使用并联整流器也有助于减少谐波排放。这是因为流经每个整流器的电流减少了，这使得产生谐波的可能性降低。使用PFC器件可以帮助提高CP系统的功率因数。这一点很重要，因为高功率因数有助于减少产生的谐波量。虽然有效，但过大的整流器和使用并联整流器会增加运营成本，因此这些并不总是可行的解决方案。

通常，减少谐波电流负面影响的最具成本效益的方法是使用谐波滤波器。这些设备被设计用于过滤来自电力系统的谐波电流。它们可以安装在CP系统的上游或下游。谐波滤波器可以是无源滤波器，也可以是有源滤波器。无源滤波器使用无源元件，如电感器和电容器，来吸收谐波。有源滤波器使用电子元件来主动滤除谐波。

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