测试标准
GB 17625.1-2022
测试场地
屏蔽室/实验室
谐波次数
2–40 次（基波 50Hz）
设备分类
A 类限值
1测试概述
谐波电流发射测试是测量电动工具接入 220 V/50 Hz 公用低压电网时，从电源端口注入电网的 2–40 次谐波电流分量，依据 GB 17625.1-2022 / IEC 61000-3-2 进行评定，是低频 EMC 发射的基础项目。
电动工具内部的串激电机、整流电路、电子调速器（可控硅移相触发）及开关电源等非线性负载，在交流电源周期内汲取非正弦电流，经傅里叶分解后产生丰富的 奇次与偶次谐波电流。这些谐波电流注入公用电网，会引起变压器与导体附加发热、中线电流过载、并联电容器过载谐振、电网电压波形畸变等电能质量问题，影响同网其他设备的正常运行。
GB 17625.1-2022 / IEC 61000-3-2 将接入公用低压电网（相电压 220 V/230 V，频率 50 Hz）的设备按谐波发射特性分为 A、B、C、D 四类，并规定各类设备的 2–40 次谐波电流限值。测试时使用谐波分析仪对 EUT 输入电流进行实时采样与 FFT 分析，分别测量各次谐波电流的有效值，与对应类别限值比较判定合格性。
设备分类原则
- A 类：三相平衡设备、不属于 B/C/D 类的设备、家用电器（不含调光器）、电动工具等。电动工具默认归入 A 类
- B 类：便携式工具（额定功率≤1 kW 的手持式电动工具），限值为 A 类的 1.5 倍
- C 类：照明设备（含调光器），电动工具不适用
- D 类：功率≤600 W 且具有特殊波形电流的设备，主要针对开关电源类
测试目的
- 测量 EUT 在额定工况下注入电网的 2–40 次谐波电流有效值
- 验证谐波电流满足 GB 17625.1-2022 对应设备类别的限值
- 评估可控硅调速器、开关电源对电网电能质量的影响
- 为 PFC（功率因数校正）电路设计、无源滤波器优化提供依据
- 支撑产品 CCC 认证、CE 认证的谐波符合性评定
2标准要求
GB 17625.1-2022 §7每相额定输入电流≤16 A 的设备接入公用低压电网时，其产生的谐波电流不应超过本标准第 7 章规定的限值。测量应在额定电压、额定频率下，设备稳定运行后进行。谐波分析仪应满足 IEC 61000-4-7 规定的 1.5 s 时间窗口 FFT 测量要求。
IEC 61000-3-2:2019 §7For equipment having a rated input current up to and including 16 A per phase, the harmonic components of the input current shall not exceed the limits given in Clause 7.
A 类设备谐波电流限值
| 谐波次数 n | 最大允许谐波电流 A | 说明 |
|---|---|---|
| 奇次 3 | 2.30 | 基波 50 Hz 的 3 次谐波（150 Hz） |
| 奇次 5 | 1.14 | 250 Hz |
| 奇次 7 | 0.77 | 350 Hz |
| 奇次 9 | 0.40 | 450 Hz |
| 奇次 11 | 0.33 | 550 Hz |
| 奇次 13 | 0.21 | 650 Hz |
| 奇次 15≤n≤39 | 0.15×15/n | 递减 |
| 偶次 2 | 1.08 | 100 Hz |
| 偶次 4 | 0.43 | 200 Hz |
| 偶次 6 | 0.30 | 300 Hz |
| 偶次 8≤n≤40 | 0.23×8/n | 递减 |
B 类设备谐波电流限值
| 设备类别 | 限值规定 | 适用范围 |
|---|---|---|
| B 类 | A 类限值的 1.5 倍 | 便携式工具（手持式，≤1 kW） |
| D 类 | 按功率归一化限值 mA/W | 特殊波形设备（≤600 W） |
ℹ
注：额定功率>75 W 的设备必须进行谐波测试；≤75 W 的设备暂无限值要求（预留）。对瞬态工况（如电机起动），允许单次谐波短时超限，但 2.5 min 内 10 次测量的最大值应≤限值的 1.5 倍。
3设备要求
📡谐波分析仪
型号：Chroma 6680
频段：DC–2 kHz（40 次谐波）
精度：±0.1% reading
符合：IEC 61000-4-7 Class 1
频段：DC–2 kHz（40 次谐波）
精度：±0.1% reading
符合：IEC 61000-4-7 Class 1
📡电能质量分析仪
型号：PACS PACS-3 / Voltech PM6000
功能：谐波/间谐波/闪变综合分析
通道：单相/三相
功能：谐波/间谐波/闪变综合分析
通道：单相/三相
🔌纯净交流电源
型号：AMETEK AMETEK 4500L / 艾普斯 ASR-2150
电压：0–300 V AC 可调
谐波失真：THD≤0.5%（满足标准）
电压：0–300 V AC 可调
谐波失真：THD≤0.5%（满足标准）
⚖电流传感器
型号：Chroma 配套电流互感器
量程：0–20 A AC
精度：±0.2% reading
量程：0–20 A AC
精度：±0.2% reading
🌡环境监测
温度：23±2℃
湿度：45–65% RH
电源频率：50±0.5 Hz
湿度：45–65% RH
电源频率：50±0.5 Hz
📋负载工装
类型：测功机/模拟负载
用途：施加额定负载使电机稳定运行
用途：施加额定负载使电机稳定运行
4测试步骤
电源与设备准备
纯净交流电源输出调至额定电压 220 V/50 Hz，确认电压稳定度≤±2%，总谐波失真 THD≤0.5%，频率稳定度≤±0.5 Hz。谐波分析仪预热 30 分钟，电流传感器归零。
系统连接与校准
EUT 经电流传感器接纯净电源，谐波分析仪电压端并联在电源输出端，电流端接电流传感器输出。用标准谐波源注入已知谐波电流，验证分析仪测量误差≤±5%。
电源纯净度验证
EUT 断电，分析仪测量电源空载输出的 2–40 次谐波含量，确认电源本身谐波电流低于限值的 10%，避免电源谐波干扰测试结果。
确定设备类别与工况
根据 EUT 类型与额定功率确定谐波设备类别（电动工具多为 A 类或 B 类）。使 EUT 在额定电压、额定负载下运行至热稳定，确认电流波形稳定，记录额定输入电流与功率因数。
谐波电流测量
分析仪设为 IEC 61000-4-7 模式，时间窗口 1.5 s（15 个 50 Hz 周期），对 2–40 次谐波电流进行连续 FFT 分析。每个窗口记录各次谐波电流有效值，连续测量不少于 6 个窗口（总时长≥9 s）。
稳态判定与数据处理
对稳态运行的 EUT，取各次谐波电流在 6 个窗口中的 最大值 作为测量结果。若 EUT 处于瞬态（如起动、调速切换），按标准要求执行 2.5 min 内 10 次测量，记录最大值并判定是否≤限值的 1.5 倍。
多工况补充测量
对可调速工具，在最低速、中速、最高速各档分别测量谐波电流；对带电子调速器的工具，重点测量可控硅移相触发下的谐波。选取各次谐波最大值与限值比较。
数据记录与保存
导出 2–40 次谐波电流测量表（谐波次数、频率、实测值、限值、裕量），保存电流波形与时域频谱截图。由测试人员、复核人员签字归档。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 核对样机铭牌：额定电压、额定功率、额定频率、设备类别（A/B/C/D）
- 确认实验室环境：温度 23±2℃、相对湿度 45–65%、电源频率 50±0.5 Hz
- 检查谐波分析仪、纯净电源计量证书在有效期，分析仪精度 Class 1
- 确认纯净电源 THD≤0.5%，电压稳定度≤±2%
- 准备负载工装、电流传感器、记录表格
安全注意事项
⚠
危险：EUT 在额定负载下运行时电机高速旋转，严禁触及旋转部件。大功率工具测试电流较大，电流传感器量程应匹配，避免过载损坏分析仪。测试人员须佩戴防护眼镜。
!
警告：电源电压与频率偏离额定值会显著影响谐波测量结果，必须使用纯净交流电源而非电网直供。EUT 必须运行至热稳定后再测量，冷态与热态谐波差异可达 10%。
操作规程
- 开启纯净电源、谐波分析仪，预热 30 分钟
- 电流传感器归零，执行系统校准
- EUT 接入，电源调至 220 V/50 Hz
- EUT 断电验证电源纯净度，THD≤0.5%
- 确定设备类别，EUT 额定负载运行至热稳定
- 1.5 s 时间窗口，连续测量≥6 个窗口的 2–40 次谐波
- 取各次谐波最大值与限值比较，必要时多工况测量
- 导出数据、填写原始记录、测试人与复核人签字
- EUT 断电、设备归零关闭、整理工位
6测试大纲
谐波电流测试大纲规定测试项目、限值依据、测试方法与判定准则：
| 序号 | 测试项目 | 技术要求 | 测试方法 | 测试设备 | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 奇次谐波（3,5,7…39） | ≤ A 类限值 | FFT 1.5 s 窗口 | Chroma 6680 | 必检 |
| 2 | 偶次谐波（2,4,6…40） | ≤ A 类限值 | FFT 1.5 s 窗口 | Chroma 6680 | 必检 |
| 3 | 总谐波失真 THD | 记录值 | 计算 2–40 次有效值平方和 | Chroma 6680 | 必检 |
| 4 | 电源纯净度 | THD≤0.5% | EUT 断电测量 | Chroma 6680 | 必检 |
| 5 | 额定工况谐波 | 稳态最大值 | 6 个窗口取最大 | Chroma 6680 | 必检 |
| 6 | 多工况谐波（调速） | 各档最大值 | 分档测量 | Chroma 6680 | 适用项 |
| 7 | 瞬态谐波 | ≤限值 1.5 倍 | 2.5 min/10 次 | Chroma 6680 | 适用项 |
| 8 | 功率因数 | 记录值 | 同步测量 | Chroma 6680 | 必检 |
7测试报告
测试完成后应出具完整的谐波电流测试报告，报告包含样品信息、测试条件、限值表、实测数据与判定结果：
电动工具谐波电流测试报告
HARMONIC CURRENT EMISSION TEST REPORT
| 谐波次数 | 频率 Hz | 实测值 A | 限值 A | 裕量 dB | 判定 |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 150 | 0.82 | 2.30 | 8.9 | PASS |
| 5 | 250 | 0.46 | 1.14 | 7.9 | PASS |
| 7 | 350 | 0.28 | 0.77 | 8.8 | PASS |
| 9 | 450 | 0.15 | 0.40 | 8.5 | PASS |
| 2 | 100 | 0.22 | 1.08 | 13.8 | PASS |
| 4 | 200 | 0.09 | 0.43 | 13.6 | PASS |
| 综合判定（2–40 次谐波） | 裕量≥7 dB | 合格 PASS | |||
8判定标准
谐波电流测试按 GB 17625.1-2022 / IEC 61000-3-2 对应设备类别限值进行判定，2–40 次各次谐波均应满足限值。
单项判定准则
| 项目 | 合格标准 | 不合格情形 | 判定等级 |
|---|---|---|---|
| 奇次谐波 | 各次≤A 类限值 | 任一奇次超限值 | 关键项 |
| 偶次谐波 | 各次≤A 类限值 | 任一偶次超限值 | 关键项 |
| 电源纯净度 | THD≤0.5% | 电源谐波超标 | 前置项 |
| 瞬态谐波 | ≤限值 1.5 倍 | 瞬态超 1.5 倍限值 | 关键项 |
综合判定
合格 PASS
2–40 次谐波均≤限值
临界
单次谐波接近限值 10%
不合格 FAIL
任一谐波超限值
✓
合格判定：EUT 在额定工况下 2–40 次各次谐波电流均低于 GB 17625.1-2022 对应类别限值，判定谐波电流测试合格。
✖
不合格处理：对可控硅调速器引起的 3 次/5 次谐波超标，应增加串联电感滤波器或 PFC 电路；对整流电容滤波引起的窄脉冲电流谐波超标，应采用有源 PFC 或无源 LC 滤波。整改后重新测试。