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

Условия хранения кабеля

Создать правильные условия хранения кабеля – залог долгосрочной работы кабельной линии. В соответствии с ГОСТ 18690-82 можно выделить...

Прокладка кабеля в пожароопасных местах

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

Что такое kA в автоматических выключателях?

Среди защитной автоматики, которую можно встретить в электрических щитках современного жилища автоматическому выключателю (АВ) доверена защита непосредственно электропроводки....

Для чего проводят измерение сопротивления петли фаза-нуль

Сам по себе термин «петля фаза-нуль» обозначает контур, состоящий из нулевого и фазового проводника. Этот тип измерения обычно...

УЗО механическое или электронное: разница

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

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...

Как быстро рассчитать вес кабеля?

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

Кабель для освещения

Процесс подбора марки кабеля для освещения требует особого внимания, поскольку непосредственно влияет на безопасность и долговечность работы осветительной...

Почему запрещена установка автомата для нуля?

Защитная автоматика сегодня – неотъемлемый атрибут каждого вводного устройства, коим для любого жилища считается электрический щиток. Автоматическому выключателю...

Буквы B, C и D на автоматических выключателях

Если Вам приходилось сталкиваться с маркировкой бытовых модульных автоматических выключателей (АВ), то наверняка обращали внимание, что перед цифрой...

Кабель для нефтяной промышленности

Нефтяная отрасль -это специфический пласт деятельности, требующий особого подхода к изготавливаемому оборудованию.Сегодня добыча происходит на большей глубине, чем...

Кабель кремнийорганический

Силикон или кремнийорганическая резина– это гибкий материал, имеющий особенные характеристики, благодаря которым он и получил такое широкое применение...

Кабель для агрессивных сред

В процессе воздействия на кабель растворов, нефтепродуктов, кислот, пыли, щелочей и т.п. его оболочка может разрушаться, что приводит…....

УЗО и дифавтомат в чем разница

Использование электроэнергии всегда сопряжено с риском поражения электрическим током или в аварийных ситуациях электричество может оказаться причиной возникновения...

Где применяется постоянный ток?

Еще со школьной скамьи из уроков физики нам знакомы два термина, связанные с электричеством: постоянный и переменный ток....

Как оптимизировать расход электроэнергии?

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

Кабель для аварийного освещения

Аварийное освещение относится к системам противопожарной защиты, поэтому требования к кабельным линиям более строгие. Кабель для аварийного освещения...

Силовой кабель – классификация, конструкция, особенности, популярные марки

Под силовым кабелем понимается большая группа кабелей с различными конструктивными и электрическими характеристиками. Силовые кабели необходимы для передачи...

Напряжение в сети США отличается от России

Электричество давно освоило все мировое пространство. Сегодня практически все население планеты знакомо с этим благом цивилизации, правда, стандарты...

Зачем нужен прогрев кабеля в холодное время

При монтаже кабельных линий нужно всегда помнить о наступлении холодов. Прогрев кабеля перед монтажом необходим, чтобы сохранить изоляцию...

Что такое гармоники в электричестве

17 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