Que perigos teñen os harmónicos de orde superior para o equipo eléctrico

A distorsión de tensión nos sistemas de enerxía AC provoca intervalos desiguais entre os pulsos de disparo do ángulo de control nos conversores convencionais, e a través da realimentación positiva, amplifica a distorsión de tensión do sistema, resultando nun funcionamento inestable do rectificador. Nos inversores, poden ocorrer fallos de conmutación continuos, impedindo o funcionamento normal e incluso danificando o equipo de conmutación.

Para transformadores conectados en estrela, as harmónicas de terceira orde e triplas poden causar oscilación de terceira harmónica cando o punto neutro da bobina está aterrado, a rede ten unha capacitancia distribuída grande ou están instalados condensadores en paralelo con aterramento neutro, aumentando significativamente as perdas estrayantes do transformador. Nos transformadores conectados en delta, estas harmónicas circulan como correntes de anel dentro das bobinas, causando sobrecalentamento; ademais, as correntes harmónicas aumentan significativamente as perdas tanto de cobre como de ferro nos transformadores.

Nos motores, as correntes harmónicas de orde alta producen efecto de pele e correntes de fórra magnética. A medida que a frecuencia aumenta, as perdas adicionais no núcleo e nas bobinas do motor aumentan. Durante a arranque do motor, é fácil que ocorran pulsaciones de par, e os tors de interferencia xeran ruido significativo. Dado que os motores a menudo transportan cargas pesadas, as perdas adicionais causadas polas harmónicas de orde alta teñen un impacto pronunciado baixo condicións de carga de potencia pesada.

Os instrumentos de medida e os contadores están deseñados baixo condicións ideais dunha forma de onda sinusoidal estándar de 50 Hz. Cando a tensión de alimentación ou a corrente contén compoñentes harmónicos de orde alta, a precisión da medida ve afectada, e o funcionamento normal dos contadores de enerxía de indución está comprometido.

As correntes harmónicas de baixa frecuencia e gran amplitud que circulan polas liñas de enerxía acoplánse magneticamente a liñas de comunicación adxacentes, provocando interferencias. Baixo o efecto combinado das harmónicas e da onda fundamental, os timbres telefónicos poden ser activados falsamente, interrompendo o funcionamento normal do sistema de comunicación e afectando a calidade de transmisión de voz. Baixo certas condicións, esta interferencia pode incluso poñer en peligro o equipo de comunicación e a seguridade das persoas.

As harmónicas de orde alta afectan gravemente a protección por relés e aos dispositivos automáticos nos sistemas de enerxía, causando todo tipo de fallos que amenazan o funcionamento seguro do sistema de enerxía.

Nos sistemas de iluminación equipados con balastros de arranque e condensadores de corrección de factor de potencia, as harmónicas de orde alta poden causar sobrevoltaxes resonantes que danifican os balastros e os condensadores. As harmónicas de orde alta tamén distorsionan as imaxes nos televisores e monitores de ordenador, causan fluctuacións de brillo na pantalla, levando ao sobrecalentamento dos compoñentes internos e resultando en erros de datos do ordenador.

As harmónicas de orde alta aumentan as perdas dieléctricas nos condensadores, causando calor e reducindo a vida útil. Despois de absorver harmónicas, os condensadores poden experimentar sobrecorrente, fundindo fusibles. Cando os condensadores e elementos indutivos forman unha resonancia en serie, as harmónicas son amplificadas, podendo chegar a queimar os condensadores.

A distorsión de tensión nos sistemas de enerxía AC provoca intervalos desiguais entre os pulsos de disparo do ángulo de control nos conversores convencionais, e a través da realimentación positiva, amplifica a distorsión de tensión do sistema, resultando nun funcionamento inestable do rectificador. Nos inversores, poden ocorrer fallos de conmutación continuos, impedindo o funcionamento normal e incluso danificando o equipo de conmutación.