Τι είναι οι κινδύνοι των υψηλού βαθμού αρμονικών για την ηλεκτρική εξοπλισμό;

Η διαστροφή της τάσης σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας με αλλοίωση ροπής προκαλεί ανισότητες στα χρονικά διαστήματα μεταξύ των πυρήνων εκτόξευσης της γωνίας ελέγχου σε παραδοσιακά μετατροπείς, και μέσω θετικής ανατροφοδότησης, επεκτείνει τη διαστροφή της τάσης του συστήματος, προκαλώντας ασταθή λειτουργία του ορθογωνίου. Στους αντιστροφείς, μπορεί να παρατηρηθεί συνεχής αποτυχία κομμοτάξης, που εμποδίζει την κανονική λειτουργία και μπορεί ακόμη και να βλάψει την εξοπλισμό κομμοτάξης.

Για τους μετατροπείς που συνδέονται με τον τρόπο της αστέρα, οι τρίτης τάξης και τριπλάσιες αρμονικές μπορούν να προκαλέσουν τρίτη αρμονική ταλάντωση όταν ο ουδέτερος σημειοτείται στον πίνακα, το δίκτυο έχει μεγάλη κατανεμημένη χωρητικότητα, ή εγκαταστάνται παράλληλες κατανεμημένες χωρητικότητες με σημείο ουδέτερου, αυξάνοντας σημαντικά τις απώλειες του πίνακα. Στους μετατροπείς που συνδέονται με τον τρόπο της δέλτα, αυτές οι αρμονικές κυκλοφορούν ως τροχιακές ρέυσεις μέσα στις πλεξίδες, προκαλώντας υπερθέρμανση· επιπλέον, οι αρμονικές ρέυσεις αυξάνουν σημαντικά τόσο τις απώλειες χαλκού όσο και τις απώλειες σιδήρου στους μετατροπείς.

Στα μοτέρ, οι ρέυσεις υψηλής τάξης αρμονικών παράγουν το φαινόμενο της επιδέρμιδας και τις ροές Foucault. Καθώς αυξάνεται η συχνότητα, οι επιπλέον απώλειες στον πυρήνα και τις πλεξίδες του μοτέρ αυξάνονται. Κατά την εκκίνηση του μοτέρ, εύκολα παρατηρούνται παλμοειδείς ταλάντωσεις της ροπής, και οι επικίνδυνες ροπές παράγουν σημαντικό θόρυβο. Επειδή τα μοτέρ συχνά φέρουν βαριά φορτία, οι επιπλέον απώλειες που προκαλούνται από τις υψηλής τάξης αρμονικές έχουν ιδιαίτερη επίδραση υπό συνθήκες βαριού φορτίου.

Τα μέτρησης και τα μέτρα σχεδιάζονται όλα υπό τις ιδανικές συνθήκες ενός κανονικού 50 Hz συνημιτόνου. Όταν η εφοδιαστική τάση ή ρέυση περιέχει συστατικά υψηλής τάξης αρμονικών, η ακρίβεια μέτρησης επηρεάζεται, και η κανονική λειτουργία των ενεργειακών μετρητών τύπου επαγωγής επηρεάζεται.

Οι μεγάλης έντασης χαμηλής συχνότητας αρμονικές ρέυσεις που κυκλοφορούν μέσω των γραμμών ενέργειας συνδέονται μαγνητικά με τις γειτονικές γραμμές επικοινωνίας, προκαλώντας ενοχλήσεις. Υπό την συνδυασμένη επίδραση των αρμονικών και της θεμελιώδους κύμας, οι χτύποι τηλεφώνων μπορεί να ενεργοποιηθούν ψευδώς, εμποδίζοντας την κανονική λειτουργία του συστήματος επικοινωνίας και επηρεάζοντας την ποιότητα της μετάδοσης φωνής. Υπό συγκεκριμένες συνθήκες, αυτή η ενοχλήση μπορεί ακόμη και να ενδιαφέρει την ασφάλεια του εξοπλισμού επικοινωνίας και την ασφάλεια των προσώπων.

Οι υψηλής τάξης αρμονικές επηρεάζουν σοβαρά την προστασία και τα αυτόματα συστήματα στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, προκαλώντας διάφορους τύπους αποτυχιών που απειλούν την ασφαλή λειτουργία του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας.

Σε συστήματα φωτεινής ενέργειας εξοπλισμένα με εκκινητικούς κατασταλτικούς και χωρητικούς για την διόρθωση του παραγωγικού παράγοντα, οι υψηλής τάξης αρμονικές μπορούν να προκαλέσουν υπερτάσεις συντονισμού που βλάπτουν τους κατασταλτικούς και τους χωρητικούς. Οι υψηλής τάξης αρμονικές επίσης διαστρεβλώνουν τις εικόνες σε τηλεοράσεις και οθόνες υπολογιστών, προκαλώντας ταλάντωση της φωτεινότητας, υπερθέρμανση των εσωτερικών συστατικών και λάθη στα δεδομένα του υπολογιστή.

Οι υψηλής τάξης αρμονικές αυξάνουν τις απώλειες διελκτικών στους χωρητικούς, προκαλώντας θέρμανση και μείωση της χρήσιμης ζωής. Μετά την απορρόφηση αρμονικών, οι χωρητικοί μπορεί να εμπλακούν σε υπερροές, που σβήνουν τους φωτιστικούς. Όταν οι χωρητικοί και τα στοιχεία ενδείξεως σχηματίζουν σειριακή συντονία, οι αρμονικές ενισχύονται, με πιθανότητα να καίγονται οι χωρητικοί.

Η διαστροφή της τάσης σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας με αλλοίωση ροπής προκαλεί ανισότητες στα χρονικά διαστήματα μεταξύ των πυρήνων εκτόξευσης της γωνίας ελέγχου σε παραδοσιακούς μετατροπείς, και μέσω θετικής ανατροφοδότησης, επεκτείνει τη διαστροφή της τάσης του συστήματος, προκαλώντας ασταθή λειτουργία του ορθογωνίου. Στους αντιστροφείς, μπορεί να παρατηρηθεί συνεχής αποτυχία κομμοτάξης, που εμποδίζει την κανονική λειτουργία και μπορεί ακόμη και να βλάψει την εξοπλισμό κομμοτάξης.