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

Как выбрать сечение кабеля для квартиры?

Как выбрать сечение кабеля – вопрос, который возникает у многих начинающих электриков. Расчет можно сделать 2-мя способами: расчет...

Биполярный транзистор: что такое электронный ключ, регулятор тока и принципы их работы. Какие существуют схемы включения и методы проверки исправности полупроводниковых переходов

Идею написать статью про биполярный транзистор, что такое регулируемый блок питания на нем и принципы его эксплуатации мне...

Стоит ли покупать электромобиль?

Сегодня владельцы электромобилей зачастую поют дифирамбы своему выбору и это их право, поскольку эмоции у людей могут быть...

ТМХ поставил резервную ДГУ для Курской АЭС-2

 © tmholding.ru АО «Коломенский завод» (входит в состав компании «ТМХ Энергетические решения») отгрузил дизель-генератор 20ЭДГ500 из состава дизель-генераторной установки ДГУ6300 мощностью...

Что такое разделительный трансформатор

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

Мощность Владивостокской ТЭЦ-2 возросла на 40 МВт

 © rushydro.ru Установленная электрическая мощность Владивостокской ТЭЦ-2 возросла на 40 МВт и теперь составляет 537 МВт. Тепловая мощность станции увеличилась на 12...

NYM или ВВГнг – в чем разница?

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

Кабель прорезиненный

Прорезиненный кабель – это изделие, изоляционный слой и, возможно, другие оболочки которого изготовлены из материалов, созданных на основе...

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...

Как выбрать электрощит для частного дома: ключевые критерии и рекомендации

При строительстве или ремонте частного дома выбор электрощита — это один из самых важных этапов создания надежной системы...

Кабель для антенны

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

Категории автоматических выключателей и сфера применения

Электричество окружает нас повсеместно, на работе приводит в движение производственное оборудование и офисную технику, в быту дарит нам...

Почему может греться автоматический выключатель?

Среди защитной автоматики, которую мы привыкли видеть в квартирном электрическом щитке, автоматическому выключателю (АВ) приходится справляться с весьма...

Представлена первая российская базовая станция операторского уровня стандарта GSM/LTE

 © ixbt.com Представлен первый произведенный в России образец базовой станции операторского уровня мобильной связи отечественного производителя телеком-оборудования ООО «Булат» (дочерняя компания...

5 правил хранения кабеля

Хранение кабеля регламентируется ГОСТ 18690-82 с дополнениями действующего ГОСТ Р 53769-2010 (п.9.1). Итак, для правильного хранения силового кабеля...

Прогрев бетона проводом ПНСВ

Прогрев бетона необходим при минусовых температур окружающей среды (более, чем – 5 С), а также при низких плюсовых...

Морозостойкий кабель

Способность кабельно-проводной продукции сохранять свои физические и функциональные характеристики в условиях сверхнизких температур называется морозо- или хладостойкостью. Разбираемся,...

Как турецкое землетрясение 2023 года повлияет на кабельную промышленность России

Землетрясение в Турции унесло жизни более 30 тыс. человек, нанесло серьезный ущерб инфраструктуре страны. Дороги, дома, электросети, другие...

Сфера применения кабелей ПВС

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

Кабель в офис

Правила безопасности при эксплуатации электроустановок актуальны как в производственных помещениях, частных домах и квартирах, так и, тем более,...

Что такое гармоники в электричестве

4 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