CN206640313U - 一种并联高频滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种并联高频滤波器，所述并联高频滤波器包括设置在外壳内并联连接的A相的浪涌保护电路、B相的浪涌保护电路和C相的浪涌保护电路，以及A相高频滤波电路、B相高频滤波电路和C相的高频滤波电路，所述外壳由航空铝合金制成，在所述外壳上设置有标准导轨、无螺丝接线端子和接地端，所述并联高频滤波器采用并联连接的方式，可将并联高频滤波器连接在电源与被保护的电子设备之间，且在并联高频滤波器与电源线之间设有微型断路器。所述并联高频滤波器具有、结构简单、使用便捷、滤除高次谐波效果好、可实时滤除各种高次谐波的等特点。

Description

一种并联高频滤波器

技术领域

本实用新型涉及电源高次谐波净化滤除技术领域，具体涉及一种并联高频滤波器。

背景技术

工频电压加载在非线性设备上，就会产生谐波，这些非线性设备在电力系统中均可以称为谐波源，与这些非线性设备并联的母线和更高电压等级的母线上就会含有一定的背景谐波，导致整个电网受到污染。

特别是网络设备、各种数字办公设备、各种医疗设备，精密设备、消防系统、监控系统及通讯系统等这些对谐波敏感的设备及系统会受到各次谐波的影响。其中较难治理的高次谐波仍然会使得这些敏感的电子系统出现数据精度不达标、程序运行滞留、错误、死机，甚至造成设备永久性损坏。

高次谐波难治理是因为：1.高次谐波电流放大倍数很大，治理不彻底可能出现难以估量的后果；2.高次谐波范围广，而传统的滤波器治理范围有限。目前国际上研究较多的是采用LC并联谐振的串联无源电力滤波器，这种串联无源电力滤波器滤波能力有限，需要串联多个。这使得系统线路复杂，无源电力滤波器体积大。无源滤波器采用串联方式降低了电力系统的可靠性，安装及维修均需要系统断电，不方便。

中国专利200720110514.8公开了一种低压无源智能调谐滤波装置，属于无源电力滤波装置技术领域。包括设置于箱体内的一组包含主滤波通道的滤波支路，滤波支路的一端与母线连接，另一端接地，其特征在于至少一个滤波支路的主滤波通道上配合设置调谐滤波通道，滤波支路上连接设置交流接触器KM1和电流采样器，与电流采样器连接设置的调谐滤波控制器分别与交流接触器KM1、调谐滤波通道控制连接。该装置能通过智能调谐控制器，实时检测谐波电流来调整滤波支路的谐振频率，以减少背景谐波电流流入系统，当谐波电流达到保护设定值时能切除该次以及更高次滤波支路，以保护滤波装置和用户配电变压器，使滤波装置能更有效、经济地运行。然而该装置只设有一个电感线圈，该电感线圈同样会产生谐波，并且该装置只有在谐波电流达到保护设定值时才能切除该次以及更高次滤波支路。因此，不能实现将所有的谐波全部实时滤除的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构简单、使用便捷、滤除高次谐波效果好、可实时滤除各种高次谐波的并联高频滤波器。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种并联高频滤波器，所述并联高频滤波器包括设置在外壳内并联连接的A相浪涌保护电路、B相浪涌保护电路和C相的浪涌保护电路，以及A相高频滤波电路、B相高频滤波电路和C相的高频滤波电路，所述各电路均与三相电源连接。

其中优选的技术方案是，所述A相、B相和C相的浪涌保护电路分别包括第一保险丝FUA、第二保险丝FUB、第三保险丝FUC、第一压敏电阻U_RA、第二压敏电阻U_RB和第三压敏电阻U_RC，所述第一保险丝FUA的一端接入系统电源的A相线，另一端串接所述第一压敏电阻U_RA后接入保护零线PE；所述第二保险丝FUB的一端接入系统电源的B相线，另一端串接所述第二压敏电阻U_RB后接入保护零线PE；所述第三保险丝FUC的一端接入系统电源的C相线，另一端串接所述第三压敏电阻U_RC后接入保护零线PE。

优选的技术方案还有，所述A相高频滤波电路包括第一共模电感L_A11+L_A12、第一电容器C_A1、第一空心电感L_A0、第一电阻R_A和第二电容器C_A2，所述第一电容器C_A1的一端接第一保险丝FUA，另一端接工作零线N；第一共模电感中L_A11的一端接第一保险丝FUA，另一端接第二电容器C_A2和第一空心电感L_A0，第一空心电感L_A0与第一电阻器R_A串联后，再与第二电容器C_A2并联，第一共模电感L_A11、第二电容器C_A2及第一共模电感L_A12串联后接入工作零线N。

优选的技术方案还有，所述B相高频滤波电路包括第二共模电感L_B11+L_B12、第三电容器C_B1、第二空心电感L_B0、第二电阻R_B和第四电容器C_B2，所述第三电容器C_B1的一端接第二保险丝FUB，另一端接工作零线N；第二共模电感中L_B11的一端接第二保险丝FUB，另一端接第四电容器C_B2和第二空心电感L_B0，第二空心电感L_B0和第二电阻器R_B串联后，再与第四电容器C_B2并联，第二共模电感中L_B11、第四电容器C_B2及第二共模电感L_B12串联后接入工作零线N。

优选的技术方案还有，所述C相高频滤波电路包括第三共模电感L_C11+L_C12、第五电容器C_C1、第三空心电感L_C0、第三电阻R_C和第六电容器C_C2，所述第五电容器C_C1的一端接第三保险丝FUC，另一端接工作零线N；第三共模电感中L_C11的一端接第三保险丝FUC，另一端接第六电容器C_C2和第三空心电感L_C0，第三空心电感L_C0和第三电阻器R_C串联后，再与第六电容器C_C2并联，第三共模电感中L_C11、第六电容器C_C2及第三共模电感L_C12串联后接入工作零线N。

进一步优选的技术方案是，所述第一共模电感L_A11+L_A12、或第二共模电感L_B11+L_B12、或第三共模电感L_C11+L_C12是由铜制导线绕超微晶合金材料的磁环制作而成。

进一步优选的技术方案还有，所述第一电容器C_A1、第二电容器C_A2、或第三电容器C_B1、第四电容器C_B2、或第五电容器C_C1、第六电容器C_C2均为薄膜电容器。

进一步优选的技术方案还有，所述第一电阻器R_A、第二电阻器R_B和第三电阻器R_C均为金属膜电阻。

优选的技术方案还有，所述外壳由航空铝合金制成，在所述壳体上设置有标准导轨、无螺丝接线端子和接地端。

优选的技术方案还有，所述并联高频滤波器采用并联连接的方式，将并联高频滤波器连接在电源与被保护的电子设备之间，且在并联高频滤波器与电源线之间设有微型断路器。

本实用新型的优点和有益效果在于：所述并联高频滤波器具有结构简单、使用便捷、滤除高次谐波效果好、可实时滤除各种高次谐波的等特点。

与现有技术相比，该并联高频滤波器采用并联接线方式、导轨式安装方式、无螺丝接线端子，无需断电安装，壳体采用航空铝合金材质，设备无需日常维护。

该并联高频滤波器对电网产生的瞬时高压或高次谐波(1K～20MHz)，会表现出低阻抗特性，能有效的将谐波消除在发生源，自动消除和抑制对用电设备产生的高次谐波、脉冲尖峰和电涌等干扰，从而净化供电电源，保护用电设备。

该并联高频滤波器由A相、B相和C相的浪涌保护电路以及各相的高频滤波电路组成，三相浪涌回路与三相高频滤波回路，互为独立回路，任意两两回路之间均不会互相影响，且不论各相负载是否平衡，均能安全可靠工作，某一相电路发生故障，其他两相仍会正常工作。

该并联高频滤波器能将3000V(1.2μs/50μs)的浪涌电压限制在1000V以下，对3000V(1.2μs/50μs)的浪涌电压，抗浪涌电流不超过1000A(80μs/20μs)。该设备采用对偶并联无源滤波方式，对偶方式的并联高频滤波器滤波效果优于LC型滤波器滤波，对电网上常见的高次谐波(100kHz)达到40dB的衰减。

附图说明

图1是本实用新型并联高频滤波器的电路图；

图2是本实用新型并联高频滤波器与电源及被保护用电设备之间的接线示意图。

图中：A、电源A相线；B、电源B相线；C、电源C相线；N、工作零线；PE、保护地线；FUA、第一保险丝；FUB、第二保险丝；FUC、第三保险丝；U_RA、第一压敏电阻；U_RB、第二压敏电阻；U_RC、第三压敏电阻；R_A、第一电阻器；R_B、第二电阻器；R_C、第三电阻器、C_A1、第一电容器；C_A2、第二电容器；C_B1、第三电容器；C_B2、第四电容器；C_C1、第五电容器；C_C2、第六电容器；L_A11+L_A12、第一共模电感；L_B11+L_B12、第二共模电感；L_C11+L_C12、第三共模电感；L_A0、第一空心电感；L_B0、第二空心电感；L_C0、第三空心电感。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1、2所示，本实用新型是一种并联高频滤波器，所述并联高频滤波器包括设置在外壳内并联连接的A相浪涌保护电路、B相浪涌保护电路和C相的浪涌保护电路，以及A相高频滤波电路、B相高频滤波电路和C相的高频滤波电路，所述各电路均与三相电源连接。

本实用新型优选的实施方案是，所述A相、B相和C相的浪涌保护电路分别包括第一保险丝FUA、第二保险丝FUB、第三保险丝FUC、第一压敏电阻U_RA、第二压敏电阻U_RB和第三压敏电阻U_RC，所述第一保险丝FUA的一端接入系统电源的A相线，另一端串接所述第一压敏电阻U_RA后接入保护零线PE；所述第二保险丝FUB的一端接入系统电源的B相线，另一端串接所述第二压敏电阻U_RB后接入保护零线PE；所述第三保险丝FUC的一端接入系统电源的C相线，另一端串接所述第三压敏电阻U_RC后接入保护零线PE。

本实用新型优选的实施方案还有，所述A相高频滤波电路包括第一共模电感L_A11+L_A12、第一电容器C_A1、第一空心电感L_A0、第一电阻R_A和第二电容器C_A2，所述第一电容器C_A1的一端接第一保险丝FUA，另一端接工作零线N；第一共模电感中L_A11的一端接第一保险丝FUA，另一端接第二电容器C_A2和第一空心电感L_A0，第一空心电感L_A0与第一电阻器R_A串联后，再与第二电容器C_A2并联，第一共模电感L_A11、第二电容器C_A2及第一共模电感L_A12串联后接入工作零线N。

所述B相高频滤波电路包括第二共模电感L_B11+L_B12、第三电容器C_B1、第二空心电感L_B0、第二电阻R_B和第四电容器C_B2，所述第三电容器C_B1的一端接第二保险丝FUB，另一端接工作零线N；第二共模电感中L_B11的一端接第二保险丝FUB，另一端接第四电容器C_B2和第二空心电感L_B0，第二空心电感L_B0和第二电阻器R_B串联后，再与第四电容器C_B2并联，第二共模电感中L_B11、第四电容器C_B2及第二共模电感L_B12串联后接入工作零线N。

所述C相高频滤波电路包括第三共模电感L_C11+L_C12、第五电容器C_C1、第三空心电感L_C0、第三电阻R_C和第六电容器C_C2，所述第五电容器C_C1的一端接第三保险丝FUC，另一端接工作零线N；第三共模电感中L_C11的一端接第三保险丝FUC，另一端接第六电容器C_C2和第三空心电感L_C0，第三空心电感L_C0和第三电阻器R_C串联后，再与第六电容器C_C2并联，第三共模电感中L_C11、第六电容器C_C2及第三共模电感L_C12串联后接入工作零线N。

本实用新型进一步优选的实施方案是，所述第一共模电感L_A11+L_A12、或第二共模电感L_B11+L_B12、或第三共模电感L_C11+L_C12是由铜制导线绕超微晶合金材料的磁环制作而成。

本实用新型进一步优选的所述方案还有，所述第一电容器C_A1、第二电容器C_A2、或第三电容器C_B1、第四电容器C_B2、或第五电容器C_C1、第六电容器C_C2均为薄膜电容器。

本实用新型进一步优选的实施方案还有，所述第一电阻器R_A、第二电阻器R_B和第三电阻器R_C均为金属膜电阻。

本实用新型优选的实施方案还有，所述外壳由航空铝合金制成，在所述壳体上设置有标准导轨、无螺丝接线端子和接地端。

本实用新型优选的实施方案还有，所述并联高频滤波器采用并联连接的方式，将并联高频滤波器连接在电源与被保护的电子设备之间，且在并联高频滤波器与电源线之间设有微型断路器。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种并联高频滤波器，其特征在于，所述并联高频滤波器包括设置在外壳内并联连接的A相的浪涌保护电路、B相的浪涌保护电路和C相的浪涌保护电路，以及A相高频滤波电路、B相高频滤波电路和C相的高频滤波电路，所述各电路均与三相电源连接。

2.如权利要求1所述的并联高频滤波器，其特征在于，所述A相、B相和C相的浪涌保护电路分别包括第一保险丝FUA、第二保险丝FUB、第三保险丝FUC、第一压敏电阻U_RA、第二压敏电阻U_RB和第三压敏电阻U_RC，所述第一保险丝FUA的一端接入系统电源的A相线，另一端串接所述第一压敏电阻U_RA后接入保护零线PE；所述第二保险丝FUB的一端接入系统电源的B相线，另一端串接所述第二压敏电阻U_RB后接入保护零线PE；所述第三保险丝FUC的一端接入系统电源的C相线，另一端串接所述第三压敏电阻U_RC后接入保护零线PE。

3.如权利要求1所述的并联高频滤波器，其特征在于，所述A相高频滤波电路包括第一共模电感L_A11+L_A12、第一电容器C_A1、第一空心电感L_A0、第一电阻R_A和第二电容器C_A2，所述第一电容器C_A1的一端接第一保险丝FUA，另一端接工作零线N；第一共模电感中L_A11的一端接第一保险丝FUA，另一端接第二电容器C_A2和第一空心电感L_A0，第一空心电感L_A0与第一电阻器R_A串联后，再与第二电容器C_A2并联，第一共模电感L_A11、第二电容器C_A2及第一共模电感L_A12串联后接入工作零线N。

4.如权利要求1所述的并联高频滤波器，其特征在于，所述B相高频滤波电路包括第二共模电感L_B11+L_B12、第三电容器C_B1、第二空心电感L_B0、第二电阻R_B和第四电容器C_B2，所述第三电容器C_B1的一端接第二保险丝FUB，另一端接工作零线N；第二共模电感中L_B11的一端接第二保险丝FUB，另一端接第四电容器C_B2和第二空心电感L_B0，第二空心电感L_B0和第二电阻器R_B串联后，再与第四电容器C_B2并联，第二共模电感中L_B11、第四电容器C_B2及第二共模电感L_B12串联后接入工作零线N。

5.如权利要求1所述的并联高频滤波器，其特征在于，所述C相高频滤波电路包括第三共模电感L_C11+L_C12、第五电容器C_C1、第三空心电感L_C0、第三电阻R_C和第六电容器C_C2，所述第五电容器C_C1的一端接第三保险丝FUC，另一端接工作零线N；第三共模电感中L_C11的一端接第三保险丝FUC，另一端接第六电容器C_C2和第三空心电感L_C0，第三空心电感L_C0和第三电阻器R_C串联后，再与第六电容器C_C2并联，第三共模电感中L_C11、第六电容器C_C2及第三共模电感L_C12串联后接入工作零线N。

6.如权利要求3或4或5所述的并联高频滤波器，其特征在于，所述第一共模电感L_A11+L_A12、或第二共模电感L_B11+L_B12、或第三共模电感L_C11+L_C12是由铜制导线绕超微晶合金材料的磁环制作而成。

7.如权利要求3或4或5所述的并联高频滤波器，其特征在于，所述第一电容器C_A1、第二电容器C_A2、或第三电容器C_B1、第四电容器C_B2、或第五电容器C_C1、第六电容器C_C2均为薄膜电容器。

8.如权利要求3或4或5所述的并联高频滤波器，其特征在于，所述第一电阻器R_A、第二电阻器R_B和第三电阻器R_C均为金属膜电阻。

9.如权利要求1所述的并联高频滤波器，其特征在于，所述外壳由航空铝合金制成，在所述壳体上设置有标准导轨、无螺丝接线端子和接地端。

10.如权利要求1所述的并联高频滤波器，其特征在于，所述并联高频滤波器采用并联连接的方式，将并联高频滤波器连接在电源与被保护的电子设备之间，且在并联高频滤波器与电源线之间设有微型断路器。