Jaké jsou rizika vyšších harmonických složek pro elektrické zařízení

Napěťové zkreslení v AC elektrických systémech způsobuje nerovnoměrné intervaly mezi impulzy zapalování úhlu řízení v tradičních převodnících a skrze pozitivní zpětnou vazbu toto napěťové zkreslení zesiluje, což vede k nestabilnímu chodu obousměrného převodníku. V inverterech mohou docházet k opakovaným selháním komutace, která brání normálnímu chodu a dokonce může poškodit komutační zařízení.

U transformátorů s hvězdicovým zapojením mohou třetí harmonické a triplen harmonické způsobit třetí harmonické oscilace, pokud je středový bod cívky uzemněn, síť má velkou distribuovanou kapacitu nebo jsou nainstalovány paralelní kondenzátory se středovým uzemněním, což značně zvyšuje strunné ztráty transformátoru. U transformátorů s trojúhelníkovým zapojením tyto harmonické proudy cirkulují jako smyčkové proudy uvnitř cívek, což způsobuje přehřátí; navíc harmonické proudy značně zvyšují jak měděné, tak železné ztráty v transformátoru.

V motorech produkují vysoce harmonické proudy efekt pokožky a vířivé proudy magnetomotorické síly. S rostoucí frekvencí se zvýšené ztráty v jádře a cívkách motoru zvyšují. Během startu motoru snadno dochází k pulzaci momentu a interferenční momenty generují značný hluk. Protože motory často nesou těžké zatížení, dodatečné ztráty způsobené vysokými harmonickými mají výrazný dopad za podmínek silného zatížení.

Měřicí přístroje a čidlo jsou navrženy pro ideální podmínky standardní sinusoidy 50 Hz. Pokud obsahuje dodávané napětí nebo proud vysoké harmonické složky, je ovlivněna přesnost měření a je narušena normální funkce indukčních energetických čidel.

Velké amplitudy nízkofrekvenčních harmonických proudů, které proudí skrz elektrické vedení, se magneticky spojují do sousedních komunikačních linek, což způsobuje rušení. Pod kombinovaným vlivem harmonických a základní vlny mohou být falešně aktivovány zvonění telefonů, což narušuje normální provoz komunikačního systému a ovlivňuje kvalitu přenosu hlasu. Za určitých podmínek může toto rušení dokonce ohrozit bezpečnost komunikačního zařízení a osobní bezpečnost.

Vysoké harmonické značně ovlivňují relé ochrany a automatická zařízení v elektrických systémech, což způsobuje různé druhy poruch, které ohrožují bezpečný provoz elektrického systému.

V osvětlovacích systémech vybavených spouštěcími balastrovými odpory a kondenzátory pro korekci faktoru využití mohou vysoké harmonické způsobit rezonanční přepětí, které poškozuje balastrové odpory a kondenzátory. Vysoké harmonické také zkreslují obrazy na televizorách a monitorech počítačů, způsobují fluktuace jasu obrazovky, vedou k přehřátí vnitřních komponent a způsobují chyby dat v počítači.

Vysoké harmonické zvyšují dielektrické ztráty v kondenzátorech, což způsobuje přehřátí a zkrácení životnosti. Po absorpci harmonických mohou kondenzátory zažít přetížení proudu, což způsobí přehoření pojistek. Když kondenzátory a induktivní prvky tvoří sériovou rezonanci, jsou harmonické zesíleny, což může kondenzátory spálit.

Napěťové zkreslení v AC elektrických systémech způsobuje nerovnoměrné intervaly mezi impulzy zapalování úhlu řízení v tradičních převodnících a skrze pozitivní zpětnou vazbu toto napěťové zkreslení zesiluje, což vede k nestabilnímu chodu obousměrného převodníku. V inverterech mohou docházet k opakovaným selháním komutace, která brání normálnímu chodu a dokonce může poškodit komutační zařízení.