Zein diruak harmonikoak eragiten ditu sistema elektrikotan?

Elektrizitate sistemetako harmonikoak ez lineal karguak sortzen dituzte, eta hauek hodei bidezko sistemaetan indarraren edo tentsioaren oinarrizko funtzioa ez diren forma sinusoide batera bihurtzen dute. Harmonikoak oinarrizko maiztasunaren multiplo osoen osatutako osagaiak dira. Hona hemen elektrizitate sistemetako harmonikoak eragiten dituzten arrazoien batzuk:

Ez lineal karga

Ez lineal karguak dira indarra eta tentsioa lotura lineal baten bidez ez dituzten lotzen. Karga mota hau ohiko da energia sistemetan, eta iturri nagusiak hurrengoak dira:

• Rectifikadorea: Ariketa honetan korronte alderantzizkoa korronte zuzenera bihurtzeko erabiltzen den gailua, adibidez, batera, konbertsore maiztasun, etab.

• Korronte zuzena eman dezakeen batera: Gaur egungo elektronikarako gailuetan erabili ohi den bateria, adibidez, ordenagailu bateriak, mugikor bateriak, etab.

• Inbertsorea: Ariketa honetan korronte zuzena korronte alderantzizko bihurtzeko erabiltzen den gailua, adibidez, argi fotovoltaiko sistemetan, kotxe elektriko enpumpatze estazioetan, etab.

• Maiztasun aldakorra: Motoreen abiadura kontrolatzeko erabilita, industri automatizatuan askotan erabiltzen da.

• Solderatzaile arkua: Solderatze prozesuan ez lineal indarra sortzen da.

• Lamparazle gas erakusketa: Adibidez, lamparazle fluorescenteak, presio altuko natrium-lamparazleak, etab., hasieratzean eta lan egitean harmonikoak sortzen dituzte.

Energia elektronikoa

Gaur egungo energia sistemetan erabili ohi diren energia elektronikoko gailuak ere harmoniko ugari sortzen dituzte:

• Maiztasun aldakorra: Erabiltzen da AC motorearen abiadura eta momentua kontrolatzeko, bere printzipioa harmonikoak sortzen ditu.

• UPS (Uninterruptible Power Supply): Harmonikoak sortzen dira bateriarekin lan egin beharrean.

• Konbertsorea: Ariketa honetan korronte alderantzizko maiztasuna aldatzeko erabiltzen den gailua, adibidez, eolikoa erabiliz.

Motoreak eta transformatuak

Baita ere, motore tradizional eta transformatu askotan harmoniko txikiak sortzen dira, magnetismo saturazio efektuengatik:

• Motoreak: Bere hastapen alboan, harmonikoak sortzen dira magnetizazio kurba ez linealek eragiten dutelako.

• Transformatua: Transformatua lan egiten duenean, harmonikoak sortzen dira.

Sistema bereziaren arazoak

• Karga desegoki: Hiru faseko sisteman karga desegokiak harmonikoak sortzen ditu neutroaren korrontean.

• Bidalketa luzea: Bidalketa luzean, lerroaren induktzia eta kapasitatearen efektuak harmonikoak handitzeko ahalmena ematen dute.

Beste faktoreak

• Energia gailuak zaharkitzea: Zaharkitako energia gailuak barne osagaien degradazioagatik harmoniko gehiago sortu ditzakete.

• Diseinu okerra: Diseinu txartoak energia sistemak harmonikoak sortu edo handitu ditzakete.

Harmonikoaren efektua

Harmonikoak energia sistemetan eragin negatib ugari sortu ditzakete, hala nola:

• Gailuak galdu gehiago: Harmonikoak motore, transformatu eta beste gailu batzuen galdera gehiago sortu ditzakete, haien egoera murriztuz.

• Txikitu sistema efizientzia: Harmonikoak sistema efizientzia txikitzen du eta energia erabili gehiago sortzen du.

• Egokitu neurketaren zehaztasuna: Harmonikoak energia neurgailuaren zehaztasuna interferitzen du, kontsumoaren kalkulua oker egiten duela.

• Komunikazio sistemarekin interferentzia: Harmonikoak komunikazio sistemarekin interferitzen dute eta seguruaren kalitatea eragiten dute.

• Erresonantzia aktibatu: Zenbait kasutan, harmonikoak sistema induktoria eta kapasitateekin erresonantzia sortzen dute, energia kalitateko arazo serioak sortuz.

Harmonikoak ezabatzeko neurriak

Harmonikoak eragin txikitzeko, hurrengo neurriak hartzen dira:

• Iragazi: Pasibo edo aktibo iragazkiak instalatzen dira harmonikoak ondorioztatzeko edo kontraprestatzeko.

• Handitu kargaren induktzia: Kargaren induktzia handituz, harmonikoak murriztu ditzakegu.

• Egokitu kargaren ezaugarriak: Harmoniko gutxi dituzten karga erabiltzea, adibidez, fase hiru rectifikadorea ordezkatuz fase bakarrekoa.

• Indar reaktibo dinamikoa: SVG (estatikoa reaktibo indar generatzailea) bezalako gailuak erabiltzen dira indar reaktibo dinamikorako.

Laburpena

Elektrizitate sistemetako harmonikoak ez lineal karguak sortzen dituzte, adibidez, rectifikadoreak, korronte zuzen eman dezakeen batera, inbertsoreak, maiztasun aldakorrak, etab. Harmonikoak sistema energiaren prestazioa eta fidagarritasuna eragin negatib berriro egiten dituzte, beraz, harmonikoak murrizteko edo ezabatzeko neurriak hartzea beharrezkoa da.