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

Перевод AWG в мм2

В Соединенных Штатах Америки используется английская система мер и весов. Соответственно сечение проводов в электротехнике измеряется в квадратных...

Кабель для башенного крана

Башенный кран – система механизмов и электромоторов с повышенной нагрузкой на каждый узел. Будь то система противовеса, тросы,...

На Ямале завершили испытания первого российского комплекса оборудования для ГРП

 © yanao.ru На Уренгойском НГКМ успешно завершили испытания первого российского комплекса оборудования для гидравлического разрыва пласта. Напомню, что впервые отечественная...

Разница кабелей категории 5е и 6е

Развитие цифровых технологий требует все больших скоростей передачи данных, при этом локальные сети, построенные с помощью беспроводных средств...

Кабель для антенны

К выбору кабеля для телевизионных антенн нужно подходить основательно, так как от выбранного кабеля зависит качество изображения на...

Требования к аварийному освещению

Освещение – одно из главных условий нормального функционирования промышленных предприятий, учреждений и других объектов непроизводственного назначения. При аварийном...

Провода в хрущевке

Существует несколько причин для замены проводки в “хрущевках”, каждая из которых даже в отдельности является достаточно веским основанием....

Провод для снегоуборщика

Электрические снегоуборщики относятся к средствам малой механизации, предназначенным для очистки от снега небольших придомовых территорий, дачных участков и...

Требования к цветовой маркировке проводов

При проведении электромонтажных работ специалистам-электрикам приходится сталкиваться с электрическими схемами различной сложности и токопроводящими линиями разной длины, при...

Качество кабеля. Как определить качество кабельной продукции?

Поскольку кабельная продукция широко востребована, то рынок стремится удовлетворить спрос, однако, не всегда качественным товаром. Появилось и появляется...

В России используется первый отечественный комплекс на 16-ядерном Эльбрусе для врачей-рентгенологов

 © tehnoomsk.ru В Якутии на базе Якутской городской больницы № 3 с августа 2023 года работает первый в России медицинский программно-аппаратный комплекс, в котором использован...

Чем страшны колебания частоты в электросети

Частота переменного тока, используемого мировыми потребителями электроэнергии, допускает два стандарта. Практически во всех странах обоих Америк, Саудовской Аравии...

Типы оптических кабелей. Конструкция оптических кабелей связи.

Выделяют несколько типов оптоволоконного кабеля в зависимости от используемого стекловолокна и условий прокладки кабеля. По типу стекловолокна оптические...

Потери при передаче электроэнергии

В упрощенном понимании любую электрическую сеть представляют как минимум три компоненты: источник электроэнергии (генератор электростанции); потребитель электроэнергии (любое...

Почему заземление шлейфом запрещено

Электробезопасность один из главных вопросов, который приходится рассматривать при создании и эксплуатации электрических сетей. Меры, направленные на снижение...

Что такое короткое замыкание

Каждый из нас наверняка когда-нибудь сталкивался с таким неприятным физическим явлением, как короткое замыкание (КЗ) в электросети или...

Огнестойкость кабеля

Что такое огнестойкость кабеля и как её проверить. Какими нормами закрпелено понятие огнестойоксть кабеля? Огнестойкость кабеля – способность...

Маслостойкие кабели – обзор марок, особенности конструкции

Масло отрицательно влияет на внешнюю защищающую оболочку и уменьшает срок эксплуатации кабеля. Для предотвращения воздействия масла применяют маслостойкие...

Сфера применения бронированных кабелей

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

Что такое гармоники в электричестве

18 Апрель 2026
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