Hvad er kraftsystemharmonik?
Kraftsystemharmonik er biprodukter fra elektroniske enheder, der opstår, når visse typer er forbundet til elsystemer. Enheder som uafbrudt strømforsyning, personlige computere og drev med variabel frekvens skaber kraftsystemharmonik, når de trækker strøm i korte pulser i stedet for på en glat måde. Effekten af disse harmonikker resulterer i forvrængede spændinger og problemer, der har negativ indvirkning på systemernes ydelse.
Elektriske forsyningskilder sigter mod at levere sinusformede spændinger konsekvent. Når ikke-lineære belastninger eller en hvilken som helst enhed, der bruger strømforsyningskraftforsyningskontakter til at omdanne vekselstrøm til jævnstrøm, er forbundet til en strømkilde, resulterer det i elsystemets harmoniske. En lineær belastning har et kontinuerligt strømforhold, hvor effekten er proportional med spændingen, hvor begge bølger har den samme form. Glødelamper, motorer og varmeapparater er nogle eksempler på lineære belastninger.
De harmoniske strømproducerende belastninger er ikke-lineære, hvor strøm- og spændingsbølgeformerne er forskellige fra hinanden i form. Når en sådan belastning trækker strøm, genereres harmoniske spændinger af impedansen i systemet. Ferromagnetiske enheder, udladningsbelysningsenheder og lysbueindretninger er nogle eksempler på ikke-lineære belastninger. Virkningerne af elsystemets harmoniske kan være ganske alvorlige afhængigt af størrelsen på spændingsforvrængningen.
På mange måder kan dens virkning sammenlignes med, hvordan stress påvirker den menneskelige krop negativt. Høj grad af harmonisk forvrængning kan resultere i drift af sporadisk udstyr, ineffektivitet i elsystemet og endda nedlukninger. Hele hjælpefordelingssystemet og alle tilsluttede enheder kan påvirkes på forskellige niveauer på flere måder. F.eks. Kan elsystemharmonik reducere kondensatorernes levetid eller få dem til at svigte eller sprænge. Komponenter kan trippe, sprænge eller blive beskadiget uden nogen synlig årsag.
Harmoniske spændingsforvridninger får generatorerne til at arbejde på en ustabil måde og overophedne viklinger i transformere. Enheder som telefoner og computere kan mislykkes intermitterende eller udvise interferens. Brugere kan ende med for store strømregninger på grund af brugsmålerne registrerer strømmålinger forkert.
Teknikere bruger mange metoder til at reducere kraftsystemharmonik, lige fra mere effektive design til anvendelse af isolering og delta-delta transformatorer. Med bedre design kan harmonikken nedbringes ved at begrænse de ikke-lineære belastninger til en vis procentdel af en transformators kapacitet. Delta-delta transformatorer skifter faseforhold ved hjælp af forskellige teknikker, som også er gavnlige. Isolationstransformatorer forsøger at løse problemet ved at træde op og nedtræde systemspændingen for at matche.