Yüksek mertebeden harmoniklerin elektrik ekipmanlarına neler gibi zararları vardır

AC güç sistemlerindeki gerilim distorsiyonu, geleneksel dönüştürücülerde kontrol açısı ateşleme darbeleri arasındaki eşitsiz aralıklara neden olur ve pozitif geribesleme yoluyla sistemin gerilim distorsiyonunu artırarak dikdörtgenleyici işleminin istikrarsızlığını sağlar. Tersine çevirenlerde sürekli komütasyon hataları meydana gelebilir, normal işlemi önleyebilir ve hatta komütasyon ekipmanını zararlı bir şekilde etkileyebilir.

Yıldız bağlantılı transformatörlerde, üçüncü derece ve triplen harmonikler, bobin neutral noktasının yerleştirildiği, şebekeye büyük dağıtılmış kapasitansın veya neutral bağlantıya sahip paralel kondansatörlerin takıldığı durumlarda üçüncü harmonik titreşimine neden olabilir, bu da transformatör kayıp kayıplarını önemli ölçüde artırır. Deltaya bağlı transformatörlerde, bu harmonikler bobin içinde döngü akımları olarak dolaşır, aşırı ısınmaya neden olur; ayrıca, harmonik akımlar transformatörlerde hem bakır hem de demir kayıplarını anlamlı bir şekilde artırır.

Motorlarda, yüksek mertebeden harmonik akımlar deri etkisi ve manyetik kuvvet eddy akımlarına neden olur. Frekans arttıkça, motor çekirdeği ve bobinlerde ek kayıplar artar. Motorun başlangıcı sırasında, tork titreşimleri kolayca ortaya çıkabilir ve müdahale torkları önemli bir ses oluşturur. Motorların genellikle ağır yükleri taşıdığı düşünüldüğünde, yüksek mertebeden harmoniklerin neden olduğu ek kayıplar, ağır güç yük koşullarında belirgin bir etkiye sahiptir.

Ölçüm aletleri ve sayaçlar, standart 50 Hz sinusoidal dalga şekli altında ideal koşullar altında tasarlanmıştır. Besleme gerilimi veya akım yüksek mertebeden harmonik bileşenler içerdiği zaman, ölçüm doğruluğu etkilenebilir ve endüksiyon tipi enerji sayaçlarının normal işlemi bozulabilir.

Güç hatları boyunca geçen büyük amplitüdeli düşük frekanslı harmonik akımlar, komşu iletişim hatlarına manyetik olarak bağlanır, bu da interferans yaratır. Harmonikler ve temel dalga birleşik etkisiyle, telefon çanları yanlışlıkla tetiklenebilir, normal iletişim sistemi işlemini bozabilir ve ses iletim kalitesini etkileyebilir. Belirli koşullar altında, bu interferans iletişim ekipmanlarını ve personel güvenliğini bile tehdit edebilir.

Yüksek mertebeden harmonikler, güç sistemlerindeki röle koruma ve otomatik cihazları ciddi bir şekilde etkiler, çeşitli türde hatalara neden olur ve güç sisteminin güvenli işlemlerini tehdit eder.

Başlatma balastları ve güç faktörü düzeltme kondansatörleri ile donatılmış aydınlatma sistemlerinde, yüksek mertebeden harmonikler rezonans aşırı gerilimlere neden olabilir, bu da balastları ve kondansatörleri hasarlı hale getirebilir. Yüksek mertebeden harmonikler ayrıca televizyon ve bilgisayar ekranlarındaki görüntüyü bozar, ekran parlaklığında dalgalanmalara neden olur, iç komponentlerin aşırı ısınmasına ve bilgisayar veri hatalarına yol açar.

Yüksek mertebeden harmonikler, kondansatörlerde dielik kayıpları artırır, bu da ısınmaya ve hizmet ömrünün kısalmasına neden olur. Harmonikleri emdirenden sonra, kondansatörler aşırı akım yaşayabilir, sigortaları patlatır. Kondansatörler ve indüktif elemanlar seri rezonans oluşturduğunda, harmonikler amplifikasyona uğrar, bu da kondansatörleri yakabilir.

AC güç sistemlerindeki gerilim distorsiyonu, geleneksel dönüştürücülerde kontrol açısı ateşleme darbeleri arasındaki eşitsiz aralıklara neden olur ve pozitif geribesleme yoluyla sistemin gerilim distorsiyonunu artırarak dikdörtgenleyici işleminin istikrarsızlığını sağlar. Tersine çevirenlerde sürekli komütasyon hataları meydana gelebilir, normal işlemi önleyebilir ve hatta komütasyon ekipmanını zararlı bir şekilde etkileyebilir.