Quali sono i pericoli degli armonici di ordine superiore per le apparecchiature elettriche
La distorsione del voltaggio nei sistemi elettrici AC causa intervalli irregolari tra i segnali di accensione dell'angolo di controllo nei convertitori tradizionali, e attraverso un feedback positivo, amplifica la distorsione del voltaggio del sistema, causando un funzionamento instabile del rettificatore. Negli inverter, possono verificarsi continue interruzioni della commutazione, impedendo il funzionamento normale e danneggiando l'equipaggiamento di commutazione.
Per le trasformatori connessi a stella, l'armonica di terzo ordine e le armoniche tripli possono causare oscillazioni dell'armonica di terzo ordine quando il punto neutro dell'avvolgimento è collegato a terra, la rete ha una grande capacità distribuita, o sono installati condensatori paralleli con il punto neutro a terra, aumentando notevolmente le perdite parassite del trasformatore. Nei trasformatori connessi a triangolo, queste armoniche circolano come correnti di anello all'interno degli avvolgimenti, causando sovraccarichi; inoltre, le correnti armoniche aumentano significativamente sia le perdite di rame che di ferro nei trasformatori.
Nei motori, le correnti armoniche di ordine superiore producono effetto pelle e correnti indotte di forza magnetomotrice. Con l'aumento della frequenza, le perdite aggiuntive nel nucleo e negli avvolgimenti del motore aumentano. Durante l'avviamento del motore, facilmente si verificano pulsazioni di coppia, e le coppie di interferenza generano rumori significativi. Poiché i motori spesso portano carichi pesanti, le perdite aggiuntive causate dalle armoniche di ordine superiore hanno un impatto pronunciato nelle condizioni di carico elevato.
Gli strumenti di misura e i contatori sono progettati tutte in condizioni ideali di una forma d'onda sinusoidale standard a 50 Hz. Quando la tensione o la corrente di alimentazione contiene componenti armoniche di ordine superiore, l'accuratezza della misurazione viene compromessa, e il funzionamento normale dei contatori di energia a induzione risulta pregiudicato.
Le correnti armoniche ad ampiezza elevata e bassa frequenza che scorrono attraverso le linee elettriche si accoppiano magneticamente alle linee di comunicazione adiacenti, causando interferenze. Sotto l'effetto combinato delle armoniche e dell'onda fondamentale, i suonatori dei telefoni possono essere attivati falsamente, disturbando il funzionamento normale del sistema di comunicazione e influendo sulla qualità della trasmissione vocale. In determinate condizioni, questa interferenza può anche mettere a repentaglio la sicurezza degli equipaggiamenti di comunicazione e del personale.
Le armoniche di ordine superiore influiscono gravemente sulla protezione differenziale e sui dispositivi automatici nei sistemi elettrici, causando vari tipi di malfunzionamenti che minacciano il funzionamento sicuro del sistema elettrico.
Nei sistemi di illuminazione dotati di ballast d'avviamento e condensatori per la correzione del fattore di potenza, le armoniche di ordine superiore possono causare sovratensioni risonanti che danneggiano i ballast e i condensatori. Le armoniche di ordine superiore distorcono anche le immagini sui televisori e sui monitor dei computer, causano fluttuazioni di luminosità dello schermo, provocano sovraccarichi di componenti interni e causano errori nei dati dei computer.
Le armoniche di ordine superiore aumentano le perdite dielettriche nei condensatori, causando surriscaldamento e riduzione della durata di vita. Dopo aver assorbito le armoniche, i condensatori possono sperimentare sovra-correnti, facendo saltare i fusibili. Quando i condensatori e gli elementi induttivi formano una risonanza in serie, le armoniche vengono amplificate, potenzialmente bruciando i condensatori.
La distorsione del voltaggio nei sistemi elettrici AC causa intervalli irregolari tra i segnali di accensione dell'angolo di controllo nei convertitori tradizionali, e attraverso un feedback positivo, amplifica la distorsione del voltaggio del sistema, causando un funzionamento instabile del rettificatore. Negli inverter, possono verificarsi continue interruzioni della commutazione, impedendo il funzionamento normale e danneggiando l'equipaggiamento di commutazione.
