你有沒有發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：電網中我們能檢測到3次、5次、7次等奇數(shù)次諧波，卻幾乎看不到2次、4次、6次這樣的偶數(shù)次諧波。這到底是為什么？難道偶數(shù)次諧波天生就不會出現(xiàn)嗎？

1.什么是電網諧波？

要弄明白偶數(shù)次諧波為什么罕見，首先得知道“諧波”到底是什么。我們平時用的交流電，理想狀態(tài)下是標準的正弦波，頻率固定為50Hz，這被稱為“基波”，就像音樂里的“主旋律”。

但現(xiàn)實中，很多電器并不是“乖乖聽話”的——比如LED燈、手機充電器、筆記本電源、空調等，它們屬于“非線性設備”，不會順著基波的節(jié)奏工作，反而會“干擾”基波，把平滑的正弦波“掰彎”，變成奇形怪狀的波形。

這些畸變的波形，用數(shù)學上的“傅里葉分解”方法拆解后，就會發(fā)現(xiàn)它其實是由基波（50Hz）和一系列頻率是基波整數(shù)倍的“諧波”組成的。比如3次諧波就是150Hz（50×3），5次諧波是250Hz（50×5），而偶數(shù)次諧波就是100Hz（2次）、200Hz（4次）這類頻率為基波偶數(shù)倍的波形。

2.全橋整流技術“消滅”了偶數(shù)次諧波

為什么我們幾乎看不到偶數(shù)次諧波？關鍵就在于現(xiàn)在市面上絕大多數(shù)非線性設備，都采用了一種叫“全橋整流”的核心技術——這正是我們身邊電器的“隱藏操作”，也是偶數(shù)次諧波罕見的重要原因。

什么是全橋整流？我們可以用一個簡單的比喻理解：電網的交流電就像一條上下起伏的波浪，正半周向上、負半周向下，方向不斷變化；而全橋整流就像一個“波形轉換器”，不管電流是正半周還是負半周，它都能把電流的方向“掰正”，變成同一個方向的直流電（或者脈動直流電），就像把上下起伏的波浪，全拍平成一條單向流動的水流。

而我們身邊的LED燈、手機充電器、電腦電源，甚至是家里的空調、洗衣機，幾乎都用了全橋整流技術，所以它們產生的諧波，全都是奇數(shù)次的，偶數(shù)次諧波自然就很難見到了。

3.波形不對稱，才會出現(xiàn)偶數(shù)次諧波

當然，偶數(shù)次諧波并不是絕對不存在，只是在現(xiàn)在的電網中極其罕見。只有當電網中的波形出現(xiàn)“不對稱”時，偶數(shù)次諧波才會出現(xiàn)，常見的情況有兩種：

01 第一種是采用“半波整流”技術的設備。半波整流和全橋整流不一樣，它只利用交流電的正半周（或負半周），會直接丟棄另一半波形，這樣處理后的波形必然是不對稱的，傅里葉分解后就會出現(xiàn)偶數(shù)次諧波。但半波整流的效率非常低，會浪費大量電能，現(xiàn)在已經被全橋整流徹底淘汰，只有一些老舊到幾乎淘汰的設備（比如幾十年前的老式充電器）才會使用，所以很難在電網中檢測到。

02 第二種是設備故障。比如電器中的整流二極管損壞，導致正半周和負半周的電流無法正常轉換，波形變得不對稱，這時候也會產生偶數(shù)次諧波。但這種情況屬于故障狀態(tài)，一旦出現(xiàn)，電器通常會無法正常工作，或者觸發(fā)保護機制，不會長期在電網中產生影響，所以也很難被檢測到。

諧波會給電力系統(tǒng)帶來嚴重的干擾和破壞，嚴重的甚至會導致電力系統(tǒng)癱瘓。

4.為什么偶次諧波“很少有”

簡單來說，電網中幾乎看不到偶數(shù)次諧波，核心是“全橋整流技術”的普及：它讓電器產生的波形保持對稱，而對稱波形無法分解出偶數(shù)次諧波，即正常設備不產生偶次諧波；此外，電力系統(tǒng)中的變壓器本身對偶次諧波有一定的抑制能力。

5.有沒有能消除諧波的電能表？

嚴格來說，沒有電能表能夠“消除”諧波。電能表的職責是“計量”，而非“治理”。雖然電能表不消除諧波，但電力系統(tǒng)中確實有專門用來“消除”諧波的裝置，它們被稱為濾波器。

最新相關研究表明，在電能表前端加裝適當?shù)臑V波器，可以有效降低諧波對計量精度的影響。

審核編輯 黃宇