چه خطراتی از هارمونیک‌های مرتبه بالا بر تجهیزات الکتریکی وجود دارد

حرکت نامتعادل ولتاژ در سیستم‌های توان متناوب باعث فاصله‌های نامساوی بین پالس‌های شلیک زاویه کنترل در تبدیلات معمولی می‌شود و از طریق بازخورد مثبت، اعوجاج ولتاژ سیستم را تقویت می‌کند که منجر به عملکرد ناپایدار مستطیل‌ساز می‌گردد. در معکوس‌کننده‌ها، شکست‌های مداوم تغییر می‌تواند رخ دهد که از عملکرد عادی جلوگیری کند و حتی تجهیزات تغییر می‌توانند آسیب ببینند.

در ترانسفورماتورهای متصل به ستاره، هارمونیک‌های مرتبه سوم و مضرب سوم می‌توانند با وجود گره خنثی متصل شده، ظرفیت توزیع شده بزرگ شبکه یا کندانسورهای موازی با گره خنثی متصل شده، نوسان هارمونیک سوم را ایجاد کنند که باعث افزایش قابل توجه ضایعات جانبی ترانسفورماتور می‌شود. در ترانسفورماتورهای متصل به مثلث، این هارمونیک‌ها به صورت جریان‌های حلقه‌ای در داخل پیچش‌ها می‌چرخند و باعث گرم شدن می‌شوند؛ علاوه بر این، جریان‌های هارمونیکی ضایعات مس و آهن ترانسفورماتور را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند.

در موتورها، جریان‌های هارمونیکی مرتبه بالا اثر پوست و جریان‌های الکترومغناطیسی را ایجاد می‌کنند. با افزایش فرکانس، ضایعات اضافی در هسته و پیچش‌های موتور افزایش می‌یابد. در زمان راه‌اندازی موتور، نوسان‌های گشتاور به راحتی رخ می‌دهند و گشتاورهای تداخلی صدای قابل توجهی ایجاد می‌کنند. چون موتورها اغلب بارهای سنگینی را تحمل می‌کنند، ضایعات اضافی ناشی از هارمونیک‌های مرتبه بالا تحت شرایط بار توان سنگین تأثیر قابل توجهی دارند.

آلات اندازه‌گیری و مترها همه تحت شرایط ایده‌آل موج سینوسی استاندارد ۵۰ هرتز طراحی شده‌اند. وقتی ولتاژ یا جریان تغذیه حاوی مولفه‌های هارمونیکی مرتبه بالا باشد، دقت اندازه‌گیری تحت تأثیر قرار می‌گیرد و عملکرد عادی مترهای القایی انرژی آسیب می‌بیند.

جریان‌های هارمونیکی با فرکانس پایین و دامنه بزرگ که از خطوط تغذیه عبور می‌کنند، به صورت مغناطیسی به خطوط ارتباطی مجاور متصل می‌شوند و تداخل ایجاد می‌کنند. تحت تأثیر ترکیبی هارمونیک‌ها و موج اصلی، زنگ‌های تلفن ممکن است بدون دلیل تشخیص داده شوند، عملکرد عادی سیستم ارتباطی را مختل کرده و کیفیت انتقال صدا را تحت تأثیر قرار می‌دهند. در شرایط خاص، این تداخل می‌تواند حتی خطری برای تجهیزات ارتباطی و امنیت افراد ایجاد کند.

هارمونیک‌های مرتبه بالا عملکرد دستگاه‌های حفاظتی و خودکار در سیستم‌های توان را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهند و انواع مختلفی از خرابی‌ها را ایجاد می‌کنند که عملکرد ایمن سیستم توان را تهدید می‌کنند.

در سیستم‌های روشنایی مجهز به بالاست‌های شروع و کندانسورهای اصلاح عامل توان، هارمونیک‌های مرتبه بالا می‌توانند ولتاژهای نوسانی رزونانسی ایجاد کنند که بالاست‌ها و کندانسورها را آسیب می‌دهند. هارمونیک‌های مرتبه بالا همچنین تصویر تلویزیون‌ها و نمایشگرهای کامپیوتر را تحریف می‌کنند، نوسان‌های روشنایی صفحه نمایش را ایجاد می‌کنند، مولفه‌های داخلی را گرم می‌کنند و خطاهای داده کامپیوتر را ایجاد می‌کنند.

هارمونیک‌های مرتبه بالا ضایعات دی‌الکتریک کندانسورها را افزایش می‌دهند، باعث گرم شدن و کوتاه شدن عمر مفید می‌شوند. پس از جذب هارمونیک‌ها، کندانسورها ممکن است جریان‌های اضافی تجربه کنند و فیوز‌ها را بشکنند. وقتی کندانسورها و المان‌های القایی یک رزونانس سری را تشکیل می‌دهند، هارمونیک‌ها تقویت می‌شوند و ممکن است کندانسورها را سوزانده کنند.

حرکت نامتعادل ولتاژ در سیستم‌های توان متناوب باعث فاصله‌های نامساوی بین پالس‌های شلیک زاویه کنترل در تبدیلات معمولی می‌شود و از طریق بازخورد مثبت، اعوجاج ولتاژ سیستم را تقویت می‌کند که منجر به عملکرد ناپایدار مستطیل‌ساز می‌گردد. در معکوس‌کننده‌ها، شکست‌های مداوم تغییر می‌تواند رخ دهد که از عملکرد عادی جلوگیری کند و حتی تجهیزات تغییر می‌توانند آسیب ببینند.