उच्च-क्रम के हार्मोनिक्स विद्युत उपकरणों के लिए क्या खतरे हैं?

विद्युत प्रणालियों में वोल्टेज विकृति पारंपरिक कन्वर्टरों में नियंत्रण कोण के फायरिंग पल्स के बीच असमान अंतराल का कारण बनती है, और सकारात्मक प्रतिक्रिया के माध्यम से, यह प्रणाली वोल्टेज विकृति को बढ़ाती है, जिससे रेक्टिफायर का अस्थिर संचालन होता है। इनवर्टरों में, लगातार कम्युटेशन विफलताएँ हो सकती हैं, जो सामान्य संचालन को रोक सकती हैं और यहाँ तक कि कम्युटेशन उपकरणों को भी नुकसान पहुँचा सकती हैं।

स्टार-संयोजित ट्रांसफॉर्मरों के लिए, तीसरे-क्रम और ट्रिप्लेन हार्मोनिक्स जब वाइंडिंग न्यूट्रल पॉइंट ग्राउंड किया जाता है, ग्रिड में बड़ी वितरित धारिता होती है, या न्यूट्रल ग्राउंडिंग वाले शंट कैपेसिटर्स स्थापित होते हैं, तो तीसर-हार्मोनिक दोलन का कारण बनते हैं, जो ट्रांसफॉर्मर की विचरण नुकसान में बहुत बढ़ोतरी करते हैं। डेल्टा-संयोजित ट्रांसफॉर्मरों में, ये हार्मोनिक्स वाइंडिंग्स के भीतर लूप धाराओं के रूप में परिचालित होते हैं, जो गर्मी उत्पन्न करते हैं; इसके अलावा, हार्मोनिक धाराएँ ट्रांसफॉर्मरों में तांबे और लोहे के नुकसान में महत्वपूर्ण वृद्धि करती हैं।

मोटरों में, उच्च-क्रम हार्मोनिक धाराएँ स्किन प्रभाव और चुंबकीय बल वेग प्रवाह उत्पन्न करती हैं। आवृत्ति बढ़ने के साथ, मोटर कोर और वाइंडिंग में अतिरिक्त नुकसान बढ़ता है। मोटर की शुरुआत के दौरान, टोक़ पल्सेशन आसानी से हो सकती है, और हस्तक्षेप टोक़ उत्पन्न करते हैं जो महत्वपूर्ण शोर उत्पन्न करते हैं। क्योंकि मोटर अक्सर भारी लोडों को ले जाते हैं, उच्च-क्रम हार्मोनिक्स से उत्पन्न अतिरिक्त नुकसान भारी शक्ति लोड की स्थितियों में उल्लेखनीय प्रभाव डालते हैं।

मापन उपकरण और मीटर सभी आदर्श 50 Hz साइनसोइडल तरंगाकार की शर्तों के तहत डिज़ाइन किए जाते हैं। जब आपूर्ति वोल्टेज या धारा में उच्च-क्रम हार्मोनिक घटक होते हैं, तो मापन यथार्थता प्रभावित होती है, और प्रेरण-प्रकार की ऊर्जा मीटरों का सामान्य संचालन नुकसान पहुँचता है।

शक्ति लाइनों से होकर गुजरने वाली बड़े-आयाम की कम-आवृत्ति हार्मोनिक धाराएँ आसन्न संचार लाइनों में चुंबकीय रूप से कप्लिंग होती हैं, जिससे हस्तक्षेप होता है। हार्मोनिक और मूल तरंग के संयुक्त प्रभाव के तहत, टेलीफोन रिंगर गलत तरीके से ट्रिगर हो सकते हैं, जो सामान्य संचार प्रणाली के संचालन को रोकता है और आवाज ट्रांसमिशन की गुणवत्ता पर प्रभाव डालता है। कुछ शर्तों में, यह हस्तक्षेप संचार उपकरणों और कर्मियों की सुरक्षा को भी खतरे में डाल सकता है।

उच्च-क्रम हार्मोनिक्स विद्युत प्रणालियों में रिले संरक्षण और स्वचालित उपकरणों पर गंभीर रूप से प्रभाव डालते हैं, विभिन्न प्रकार की गलतियों का कारण बनते हैं जो विद्युत प्रणाली के सुरक्षित संचालन को धमकी देते हैं।

स्टार्टिंग बॉलास्ट और शक्ति-गुणांक संशोधन कैपेसिटर्स से सुसज्जित प्रकाश प्रणालियों में, उच्च-क्रम हार्मोनिक्स रिझोनेंट ओवरवोल्टेज का कारण बनते हैं, जो बॉलास्ट और कैपेसिटर्स को नुकसान पहुँचाते हैं। उच्च-क्रम हार्मोनिक्स टेलीविजन और कंप्यूटर मॉनिटर पर छवियों को विकृत करते हैं, स्क्रीन चमक में उतार-चढ़ाव का कारण बनते हैं, आंतरिक घटकों को गर्म करते हैं, और कंप्यूटर डेटा त्रुटियों का कारण बनते हैं।

उच्च-क्रम हार्मोनिक्स कैपेसिटरों में डाइएलेक्ट्रिक नुकसान बढ़ाते हैं, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है और सेवा जीवन कम होता है। हार्मोनिक्स को अवशोषित करने के बाद, कैपेसिटर ऑवरकरंट का अनुभव कर सकते हैं, जो फ्यूज फटा सकता है। जब कैपेसिटर और प्रेरक तत्व सीरीज़ रिझोनेंस बनाते हैं, तो हार्मोनिक्स बढ़ जाते हैं, जो कैपेसिटर्स को जला सकते हैं।

विद्युत प्रणालियों में वोल्टेज विकृति पारंपरिक कन्वर्टरों में नियंत्रण कोण के फायरिंग पल्स के बीच असमान अंतराल का कारण बनती है, और सकारात्मक प्रतिक्रिया के माध्यम से, यह प्रणाली वोल्टेज विकृति को बढ़ाती है, जिससे रेक्टिफायर का अस्थिर संचालन होता है। इनवर्टरों में, लगातार कम्युटेशन विफलताएँ हो सकती हैं, जो सामान्य संचालन को रोक सकती हैं और यहाँ तक कि कम्युटेशन उपकरणों को भी नुकसान पहुँचा सकती हैं।