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://oaoo.ru/elctrinzh/chto-takoe-garmoniki-v-elektrichestve.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

В чем заключается необходимость УЗО в системе заземления TT

Системы защитного заземления призваны защищать человека от поражений электрическим током в случае появления на корпусах электрооборудования опасного электрического...

Пищевой кабель

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

В чем разница зануления и заземления

Электробезопасность – главное условие, которое необходимо соблюдать при эксплуатации любых электроустановок, в частности бытовых электроприборов. Изоляция проводов обеспечивает...

NYM или ВВГнг – в чем разница?

Перед многими покупателями встает вопрос, какой кабель NYM или ВВг выбрать? Оба кабеля подходят для электропроводки в квартире...

Что такое фоновая утечка УЗО?

Среди современной защитной автоматики, которую можно встретить в любом вводно-распределительном щитке, почетное место отведено устройству защитных отключений, чаще...

Кабель огнестойкий безгалогенный

Кабель огнестойкий безгалогенный маркируется обычно -FRHF (fire resistant halogen free). Его особенность заключается в том, что он не...

Электрощиты в современном доме: безопасность и функциональность

В современном мире электричество стало неотъемлемой частью нашей жизни. От освещения до работы бытовой техники — всё зависит...

Кабель СОББИТ

Монтажные кабели СОББИТ используют для передачи и получения данных в автоматизированных системах управления оборудованием на промышленных предприятиях, для...

Кабель с гидрофобным заполнителем

Кабель с гидрофобным заполнителем сравнительно новый вид кабельной продукции, который в настоящее время всё чаще заменяет устаревшие виды,...

Что такое кабель NYM? Описание, технические характеристики, аналоги

В данном материале мы рассмотрим, что такое кабель NYM, его основные технические характеристики, приведем расшифровку маркирования и сравним...

Высоковольтная изоляция

Изоляция и электричество – два неразрывных понятия. Основным назначением диэлектриков, материалов любой изоляции считается обеспечение прохождения электрического тока...

Для чего применяются реле контроля фаз

Большинство силового оборудования промышленного назначения питается трехфазным напряжением. От качества питания или ошибок при неправильном подключении зависит не...

Что такое разделительный трансформатор

При создании электрических сетей вопросы электробезопасности всегда стоят на первом месте. Величина напряжения 220 В крайне опасна для...

Кабель гибкий многожильный

Все современные кабели можно классифицировать по типу токоведущей жилы: одножильные и многожильные гибкие кабели. Кабель гибкий многожильный –...

Определение k-фактора для трансформатора

Современные электрические сети характеризуются большим количеством нелинейных нагрузок. Если принимать во внимание чисто активную нагрузку, для которой кривая...

Кабель для тельфера. Обзор кабельных марок.

Часто наши клиенты просят порекомендовать кабель для оборудования, один из частых вопросов кабель для козловых кранов, кабель для...

Как оптимизировать расход электроэнергии?

Мы все живем в тесном окружении огромного количества электрических приборов. Освещение, климат, досуг, приготовление и сохранение пищи –...

Ростех создал систему наблюдения для нового биоспутника

 © rostec.ru Холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации Ростех разработал и передал заказчику модуль «Теленаука» для второго спутника «Бион-М». Аппаратура модуля позволит в реальном...

Провод для снегоуборщика

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

Для чего нужен экранированный кабель?

Интересно, что кабель может быть как генератором электропомех, то есть служить своего рода передающей антенной, так и принимать...

Что такое гармоники в электричестве

18 Май 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