Co způsobuje harmonické vlny v elektrických systémech?

Harmoniky v elektrických systémech jsou způsobeny nelineárními zátěžemi, které produkují nesinusovité proudové nebo napěťové křivky v střídavých soustavách. Harmoniky jsou sinusové složky s celočíselnými násobky frekvencí, které nejsou základní frekvenci. Níže jsou uvedeny některé z hlavních příčin harmonik v elektrických systémech:

Nelineární zátěž

Nelineární zátěže jsou ty, kde proud není lineárně spojen s napětím. Tento typ zátěže je běžný v elektrickém systému, a hlavní zdroje zahrnují:

• Opravňovač: Zařízení používané k převodu střídavého proudu na stejnosměrný, jako je například síťový adaptér, frekvenční měnič atd.

• Přepínací zdroj: Zdroj, který se často používá v moderním elektronickém zařízení, jako je například zdroj pro počítače, nabíječky pro mobilní telefony atd.

• Inverzor: Zařízení používané k převodu stejnosměrného proudu na střídavý, často se nachází v solárních fotovoltaických systémech, stanovištích pro nabíjení elektrických vozidel atd.

• Proměnnofrekvenční řadič: Zařízení používané k ovládání rychlosti motoru, široce používané v oblasti průmyslové automatizace.

• Svarkovací stroj: Během svářecího procesu se generuje nelineární proud.

• Plynové výbojkové lampy: jako jsou fluorescentní lampy, vysokotlaké sodíkové lampy atd., budou produkovat harmoniky během startu a provozu.

Elektronické zařízení pro energetiku

Široce používaná elektronická zařízení pro energetiku v moderních elektrických systémech jsou také důležitými zdroji harmonik:

• Frekvenční měnič: používán k řízení rychlosti a točivého momentu střídavého motoru, jeho pracovní princip produkuje harmoniky.

• UPS (neprerušovaný zdroj): Harmoniky se generují při přepnutí do režimu poháněného baterií.

• Konverter: Zařízení používané k změně frekvence střídavého proudu, jako je konverter používaný v větrné energii.

Motory a transformátory

Dokonce i v tradičních motorech a transformátorech mohou vzniknout mírné harmoniky z důvodů, jako je efekt magnetického nasycení:

• Motory: Zejména v fázi startu se mohou generovat harmoniky kvůli vlivu nelineárních magnetizačních křivek.

• Transformátor: Když transformátor pracuje v nasycené oblasti, bude také produkovat harmoniky.

Problémy s samotnou sítí

• Nevyvážená zátěž: Nevyvážená zátěž v třífázovém systému může způsobit, že neutrální proud obsahuje harmoniky.

• Dálkový přenos: V procesu dálkového přenosu mohou indukčnost a kapacitance vedení vést k zesílení harmonik.

Další faktory

• Stárnutí elektrotechnického vybavení: Starší elektrotechnické vybavení může produk