Koje su opasnosti visokih harmonika za električnu opremu

Deformacija napona u AC sistemima snage dovodi do nejednakih intervala između impulsa paljenja kontrolnog ugla u konvencionalnim pretvaračima, i kroz pozitivnu povratnu vezu, povećava deformaciju napona sistema, što rezultira nestabilnim radom rektifikatora. U inverzorima mogu nastati kontinualni propali komutacije, sprečavajući normalan rad i čak oštećujući opremu za komutaciju.

Za transformere sa zvezdastim spojem, treće redne i triplen harmonici mogu uzrokovati treću harmonijsku oscilaciju kada je neutralna tačka vijaka zemljena, mreža ima veliku raspodeljenu kapacitetnost, ili su instalirani paralelni kondenzatori sa zemljenim neutralima, znatno povećavajući strajne gubitke transformera. U transformatorima sa delta spojem, ovi harmonici cirkulišu kao grane struje unutar vijaka, dovodeći do pregrejanja; nadalje, harmonijske struje značajno povećavaju gubitke bakra i željeza u transformatorima.

U motorima, visokoredne harmonijske struje proizvode efekat kože i magnetne vrtloge. Kako se frekvencija povećava, dodatni gubitci u jezgru i vijacima motora rastu. Tijekom pokretanja motora, lako se javljaju pulsacije momenata, a interferentni momenti generišu značajan buku. Budući da motori često nose teške opterećenja, dodatni gubitci uzrokotveni visokorednim harmonikama imaju izražen uticaj pod uslovima teškog snaga opterećenja.

Merenja i merila su svi dizajnirani pod idealnim uslovima standardne sinusne talase od 50 Hz. Kada napon ili struja sadrže visokoredne harmonijske komponente, to utiče na preciznost merenja, i normalan rad induktivnih energijskih brojila je ometa.

Velike amplitudne niskofrekventne harmonijske struje koje prođu kroz linije snage magnetski se indukuju u susedne telekomunikacione linije, uzrokujući interferenciju. Pod kombinovanim uticajem harmonika i osnovne talase, zvonjaci telefona mogu lažno biti aktivirani, metajući normalan rad sistema komunikacije i utičući na kvalitet prijenosa glasa. Pod određenim uslovima, ova interferencija može čak i opasnosti za komunikacijsku opremu i sigurnost osoba.

Visokoredne harmonike značajno utiču na relejnu zaštitu i automatska uređaja u sistemima snage, uzrokujući različite vrste grešaka koje prijeti sigurnom radu sistema snage.

U sistemu osvetljenja opremljenom zapaljivačkim balastima i kondenzatorima za popravku faktora snage, visokoredne harmonike mogu uzrokovati rezonantne prenapone koji oštećuju balaste i kondenzatore. Visokoredne harmonike takođe distorziraju slike na televizorima i monitorima računara, dovodeći do fluktuacija svjetline ekrana, pregrejanja unutrašnjih komponenata i grešaka podataka računara.

Visokoredne harmonike povećavaju dielektrične gubitke u kondenzatorima, dovodeći do zagrijavanja i skraćivanja vremena korišćenja. Nakon apsorbiranja harmonika, kondenzatori mogu doživeti prekomjerne struje, ispaljujući špance. Kada kondenzatori i induktivni elementi formiraju seriju rezonancija, harmonike se amplificiraju, potencijalno sagorevaju kondenzatore.

Deformacija napona u AC sistemima snage dovodi do nejednakih intervala između impulsa paljenja kontrolnog ugla u konvencionalnim pretvaračima, i kroz pozitivnu povratnu vezu, povećava deformaciju napona sistema, što rezultira nestabilnim radom rektifikatora. U inverzorima mogu nastati kontinualni propali komutacije, sprečavajući normalan rad i čak oštećujući opremu za komutaciju.