Які небезпеки створюють високі гармоніки для електричного обладнання

Сполучення напруги в системах змінного струму призводить до нерівних інтервалів між імпульсами запалювання кута управління в традиційних конвертерах, і через позитивний зворотний зв'язок це підсилює спотворення напруги системи, що призводить до нестабільної роботи выпрямлячів. У інверторах можуть постійно виникати порушення комутації, що заважає нормальній роботі та може пошкодити обладнання для комутації.

Для трансформаторів, підключених за схемою зірки, гармоніки третього порядку та триплетні гармоніки можуть спричинити коливання третьої гармоніки, коли нейтральна точка витягів заземлена, мережа має велику розподілену ємність або встановлені паралельні конденсатори з заземленням нейтралі, що значно збільшує додаткові втрати у трансформаторах. У трансформаторах, підключених за схемою трикутника, ці гармоніки циркулюють як кільцеві струми в мотузках, спричинюючи перегрів; крім того, гармонічні струми значно збільшують втрати меді та заліза у трансформаторах.

У двигунах, високопорядкові гармонічні струми викликають ефект шкіри та вихрові струми магнітомотивної сили. Зі зростанням частоти, додаткові втрати у серцевині та мотузках двигуна зростають. Під час запуску двигуна легко виникають пульсації моменту, а втручальні моменти генерують значний шум. Оскільки двигуни часто працюють на важких навантаженнях, додаткові втрати, спричинені високопорядковими гармоніками, мають виражений вплив при важких режимах навантаження.

Вимірювальні прилади та лічильники проектуються при ідеальних умовах стандартної синусоїдальної форми хвилі 50 Гц. Коли живлення напруги або струму містить високопорядкові гармонічні компоненти, точність вимірювань знижується, а нормальна робота індуктивних лічильників енергії порушується.

Великоамплітудні низькочастотні гармонічні струми, що проходять через лінії живлення, магнітно зв'язуються з суміжними лініями зв'язку, викликаючи перешкоди. За сумісного впливу гармонік та основної хвилі, можуть фальшиво активуватися телефонні дзвінки, що порушує нормальне функціонування системи зв'язку та впливає на якість передачі голосу. При певних умовах, ці перешкоди можуть навіть загрожувати безпеці обладнання зв'язку та особистому здоров'ю.

Високопорядкові гармоніки сильно впливають на реле-захист та автоматичні пристрої в системах живлення, викликаючи різні типи невідповідності, що загрожують безпечному функціонуванню системи живлення.

У освітлювальних системах, оснащених пусковими балластами та конденсаторами для корекції коефіцієнта потужності, високопорядкові гармоніки можуть викликати резонансні перевищення напруги, що пошкоджують балласти та конденсатори. Високопорядкові гармоніки також спотворюють зображення на телевізорах та моніторах комп'ютерів, викликають коливання яскравості екрана, призводять до перегріву внутрішніх компонентів та помилок даних комп'ютера.

Високопорядкові гармоніки збільшують диелектричні втрати у конденсаторах, викликаючи нагрівання та скорочення строку служби. Після поглинання гармонік, конденсатори можуть діяти на надструм, спалачувати предохранители. Коли конденсатори та індуктивні елементи формують серійний резонанс, гармоніки підсилюються, що може призводити до випалювання конденсаторів.

Сполучення напруги в системах змінного струму призводить до нерівних інтервалів між імпульсами запалювання кута управління в традиційних конвертерах, і через позитивний зворотний зв'язок це підсилює спотворення напруги системи, що призводить до нестабільної роботи выпрямлячів. У інверторах можуть постійно виникати порушення комутації, що заважає нормальній роботі та може пошкодити обладнання для комутації.