Интересное
  • Виктор
  • Статьи
  • 2 мин. чтения

Что такое гармоники в электричестве


Корректная работа электроприборов, будь то бытовая техника или производственное оборудование, зависит от качества электроэнергии, о котором мы привыкли судить по стабильности напряжения и частоты, отсутствию резких скачков напряжения. При этом априори принято считать, что напряжение сети переменного тока изменяется строго по гармоническому закону и представляет собой идеальную синусоиду, однако это далеко не так.

На практике синусоидальные напряжения электрических сетей подвержены искажениям и вместо идеальной синусоиды на экране осциллографа мы видим искаженный, испещренный провалами, зазубринами и всплесками сигнал. Эти искажения следствие влияния гармоник – паразитных колебаний кратных основной частоте сигнала, вызванных включением в сеть нелинейных нагрузок.

Таким образом, реальное напряжение в сети представляет собой сумму основного сигнала и его гармонических составляющих. Для определения величин гармоник используют преобразование Фурье, при помощи которого исходный сигнал разлагается на сумму гармонических сигналов. Уровень гармоник или уровень влияния нелинейных искажений принято характеризовать коэффициентом нелинейных искажений.

Для определения уровня искажения обычно рассматривают диапазон частот от 100 Гц (частота 2 гармоники) до 2000 Гц. Гармоническое искажение синусоидальных сигналов происходит благодаря двум типам паразитных колебаний:

  • гармониками, как уже упоминалось колебаниями частот кратных основной частоте 5 Гц, которые состоят из четных (100, 200, … Гц) и нечетных гармоник (150, 250 …);
  • интергармоникам, колебаниям, частоты которых не кратны основной частоте.

Порожденные гармониками искажения происходят из-за нелинейных потребителей, вызывающих искажение фазных токов и, как следствие приводящих к нежелательным изменениям в фазных напряжениях. Типичным примером могут служить трехфазные трансформаторы, у которых длины магнитных путей для различных фаз отличаются почти вдвое, что требует различных величин (в полтора раза) токов намагничивания.

Другими источниками гармоник выступают электродвигатели, которые находят широкое применение как в трехфазных сетях питающих производственное оборудование, так и в бытовых однофазных (стиральные машины, кухонная бытовая техника, электроинструмент).

К источникам интергармоник можно отнести многочисленные импульсные блоки питания, оснащенные преобразователями частоты. Их сегодня используют повсеместно:

  • в маломощных зарядных устройствах для гаджетов;
  • в телевизорах и компьютерах;
  • в мощных инверторных сварочных аппаратах.

Они «насыщают» электрическую сеть колебаниями с частотами 20 кГц и даже выше, частоты некоторых современных ИБП могут достигать 150 кГц. Суммарное влияние интергармоник и высших гармонических колебаний вызывает появление помех.

Пятая гармоника имеет частоту в пять раз выше частоты основной гармоники. На рисунке отметки с цифрами.

Появление гармоник в питающей сети не столь безобидно и может повлечь за собой вполне ощутимые последствия. Так они ведут к увеличению нагрева:

  • обмоток электродвигателей, что может обернуться пробоем на корпус;
  • обмоток трансформаторов с возможным разрушением изоляции и замыканием проводов;
  • питающих проводов с постепенной утратой изоляцией диэлектрических свойств.

При возникновении гармоники на одной из фаз трехфазной сети, она может вызвать асимметрию, что отразится на корректной работе оборудования. Гармоники приводят к ложным срабатываниям распределительной и защитной аппаратуры (УЗО, автоматы, пускатели), что угрожает технологическим процессам и безопасности персонала. От возникновения высших гармоник страдает качество связи.
Основным средством борьбы с гармониками является фильтрация, причем схему фильтра выбирают исходя из конкретных требований. Это могут быть фильтры, пропускающие только основную частоту, а могут быть последовательные LC цепочки, настроенные на определенные гармоники (например, на пятую гармонику) и подавляющие их.


Source: https://lib.zaplata.ru/elctrinzh/chto-takoe-garmoniki-v-elektrichestve.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Для чего применяются магнитные пускатели

Современное производство трудно представить без применения асинхронных трехфазных электродвигателей. Любое технологическое оборудование и станки, кран-балки и ленточные конвейеры,...

Влияние длины и сечения кабеля на потери по напряжению

Потери электроэнергии – неизбежная плата за ее транспортировку по проводам, вне зависимости от длины передающей линии. Существуют они...

Гармоники кратные 3-м

Из школьного курса физики мы привыкли считать, что в любой электрической сети, протекает переменный ток частотой 50 Гц...

Отличия кабелей ВВГ и ППГ

Предлагаемый современным строительным рынком широкий ассортимент кабельно-проводниковых изделий зачастую не упрощает, а наоборот усложняет процедуру выбора. Останавливая взгляд...

Биметаллический провод

Биметаллический провод – это кабельно-проводное изделие, изготовленное из двух (“би”) различных металлов. Чем интересна и выгодна такая конструкция,...

Высоковольтный силовой кабель – особенности

Конструкция кабелей с бумажной изоляцией ЦАОСБ-35 и ЦОСБ-35 предусматривает заключение каждой жилы в отдельную оболочку. Для чего это...

УЗО механическое или электронное: разница

Электробезопасность – основная задача, которая доверена сегодня защитой автоматике. Во вводном электрическом щитке сегодня можно встретить различные элементы...

Разработан новый мини-компьютер на базе «Эльбруса»

Холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех разработал новый одноплатный компьютер на базе процессора «Эльбрус-2С3». Размеры устройства составляют всего 95 на 95 мм....

Прокладка кабеля в пожароопасных местах

Пожароопасные места присутствуют повсюду, в производственном помещении, в глубокой шахте, в многолюдном общественном месте, на кухне квартиры, на...

Необходимость испытания силовых трансформаторов

Основной из проблем современных энергосистем считается передача и распределение электроэнергии от ее производителей к многочисленным потребителям. Снижение потерь...

Сфера применения бронированных кабелей

Современный мир невозможно представить без электричества, самый распространенный вид энергии используется во всех сферах человеческой жизнедеятельности, начиная от...

Кабель для детских садов

При проектировании инженерных электрических систем для детских и дошкольных учреждений применяются особые требования к характеристикам электропроводниковой продукции. Это...

Как быстро рассчитать вес кабеля?

Бывают случаи, когда нужно получить данные очень срочно, а интернета или необходимого справочника нет под рукой. Случается такое...

Пищевой кабель

Для решения каких задач используется пищевой кабель? Об этом изделии, его использовании и популярных марках – наш материал....

Сфера применения кабелей ПВС

Современный рынок электротехнических изделий и материалов пестрит обилием аббревиатур, обозначающих как материалы, так и различные электроприборы, в которых...

Кабель для теплого пола

На сегодняшний день теплые полы делают по разным технологиям. Одна из них кабельные теплые полы. Для них обычно...

Что такое ток удержания у контактора?

Среди множества электротехнических устройств электромагнитные контакторы переменного тока представляют достаточно многочисленную группу. Устройства данного типа отличаются высокой частотой...

Статическое напряжение

Статическое электричество – это знакомое каждому явление мы постоянно испытываем на себе и своих близких. Внезапный удар током...

Автоматический выключатель: расшифровка обозначений

Заглянув в силовой щиток, можно встретить стройный ряд или ряды элементов защитной автоматики. Среди расположенных на DIN-рейке модульных...

Кабель для радио

Характеристики, типы и сферы использования современных кабелей для радио чрезвычайно разнообразны. Расскажем об этом подробнее. Применение кабеля для...

Что такое гармоники в электричестве

17 Ноябрь 2025
Карта сайта
Политика персональных данных
Сайт является полностью открытым ресурсом, где все посетители могут присылать свои публикации. Иногда бывает так, что пользователи не указывают ссылки на первоисточники либо ссылки указываются неверно. Администрация сайта снимает с себя всю ответственность за нарушения авторских прав.
Created by https://zaplata.ru
Search this website
Закрыть меню