Τι είναι οι αρμονικές του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας;

Οι αρμονικές συστήματος ισχύος είναι τα παραπροϊόντα ηλεκτρονικών συσκευών που εμφανίζονται όταν ορισμένοι τύποι συνδέονται με συστήματα ισχύος.Συσκευές όπως αδιάλειπτες τροφοδοσίες, προσωπικοί υπολογιστές και μεταβλητές μονάδες συχνότητας δημιουργούν αρμονικές συστήματος ισχύος όταν αντλούν ισχύ σε μικρά παλμούς αντί με ομαλό τρόπο.Οι επιδράσεις αυτών των αρμονικών οδηγούν σε παραμορφωμένες τάσεις και ζητήματα που επηρεάζουν αρνητικά την απόδοση των συστημάτων.

Οι πηγές ηλεκτρικής τροφοδοσίας στοχεύουν στην παροχή σταθεροποιητικών τάσεων με συνέπεια.Όταν τα μη γραμμικά φορτία ή οποιαδήποτε συσκευή που χρησιμοποιεί προμήθειες μεταγωγής στερεάς κατάστασης για να μετασχηματιστούν το εναλλασσόμενο ρεύμα σε άμεσο ρεύμα συνδέονται με πηγή ενέργειας, οδηγεί σε αρμονικές συστήματος ισχύος.Ένα γραμμικό φορτίο έχει μια συνεχή σχέση ρεύματος στην οποία η ισχύς είναι ανάλογη με την τάση με τα δύο κύματα που έχουν το ίδιο σχήμα.Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως, οι κινητήρες και οι θερμαντήρες είναι μερικά παραδείγματα γραμμικών φορτίων.

Τα αρμονικά φορτία παραγωγής ρεύματος είναι μη γραμμικά, όπου οι κυματομορφές ρεύματος και τάσης διαφέρουν μεταξύ τους σε σχήμα.Όταν ένα τέτοιο φορτίο αντλεί ισχύ, οι αρμονικές τάσεις παράγονται από την αντίσταση στο σύστημα.Οι σιδηρομαγνητικές συσκευές, οι μονάδες φωτισμού εκκένωσης και οι συσκευές τόξου είναι μερικά παραδείγματα μη γραμμικών φορτίων.Οι επιδράσεις των αρμονικών του συστήματος ισχύος μπορεί να είναι αρκετά σοβαρές ανάλογα με το μέγεθος της παραμόρφωσης τάσης.Τα υψηλά επίπεδα αρμονικής παραμόρφωσης μπορούν να οδηγήσουν σε λειτουργία σποραδικού εξοπλισμού, αναποτελεσματικότητες του συστήματος ισχύος και ακόμη και κλειστούς τερματισμούς.Το σύνολο του συστήματος διανομής χρησιμότητας και οποιωνδήποτε συνδεδεμένων συσκευών μπορούν να επηρεαστούν σε διάφορα επίπεδα με διάφορους τρόπους.Για παράδειγμα, οι αρμονικές του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας μπορούν να μειώσουν τη διάρκεια ζωής των πυκνωτών ή να τους αναγκάσουν να αποτύχουν ή να ρήξουν.Τα εξαρτήματα μπορούν να ταξιδέψουν, να ανατινάξουν ή να υποστούν ζημιά χωρίς καμία διακριτή αιτία.

Οι παραμορφώσεις αρμονικής τάσης προκαλούν τη λειτουργία των γεννήτριας με ασταθές τρόπο και υπερθέρμανση των περιελίξεων σε μετασχηματιστές.Συσκευές όπως τα τηλέφωνα και οι υπολογιστές ενδέχεται να αποτύχουν κατά διαστήματα ή να παρουσιάσουν παρεμβολές.Οι χρήστες ενδέχεται να καταλήξουν σε υπερβολικούς λογαριασμούς ισχύος λόγω των μετρήσεων της χρήσης των μετρητών.

Οι τεχνικοί χρησιμοποιούν πολλές μεθόδους για να μειώσουν τις αρμονικές του συστήματος ισχύος, που κυμαίνονται από πιο αποτελεσματικά σχέδια μέχρι τη χρήση απομόνωσης και μετασχηματιστών δέλτα-delta.Με καλύτερο σχεδιασμό, οι αρμονικές μπορούν να μειωθούν με τον περιορισμό των μη γραμμικών φορτίων σε ένα ορισμένο ποσοστό χωρητικότητας μετασχηματιστών.Οι σχέσεις φάσης μετατόπισης Delta-Delta μετασχηματιστές χρησιμοποιώντας διάφορες τεχνικές, οι οποίες είναι επίσης ευεργετικές.Οι μετασχηματιστές απομόνωσης προσπαθούν να λύσουν το ζήτημα με την ενίσχυση και την αποχώρηση της τάσης του συστήματος για να ταιριάζει.