Czym są i co wywołują wyższe harmoniczne?
Mający obecnie miejsce dynamiczny rozwój technologiczny prowadzi nie tylko do zwiększenia komfortu życia użytkowników rozmaitych technologii, ale także do podniesienia wymagań dla ich producentów. Niewiele osób zdaje sobie sprawę z tego, że im nowsze jest urządzenie, tym wyższe ma wymagania, jeśli chodzi o jakość energii, którą jest zasilane. Innowacyjne urządzenia to także większa wrażliwość na zaburzenia, które wymagają zastosowania odpowiednich zabezpieczeń. Wyższe harmoniczne są jednym z najdłużej znanych ludzkości zaburzeń występujących w sieci elektroenergetycznej. Czym są jednak wywołane i jak sobie z nimi radzić? Otóż – ogólnie rzecz biorąc – wywoływane są one przez odbiorniki o nieliniowej charakterystyce prądowo-napięciowej oraz odbiorniki będące załączane i wyłączane synchronicznie wobec napięcia sieci. Inaczej mówiąc, są to na ogół dzielone na trzy grupy urządzenia takie jak transformatory, urządzenia łukowe oraz rozmaite sprzęty elektryczne. Wysoki poziom harmonicznych może być przyczyną wielu ich awarii oraz uszkodzeń, dlatego należy stosować dostępne obecnie rozwiązania.
Filtry wyższych harmonicznych
Tak zwane harmoniczne w sieci stanowią składowe przebiegu prądu, którego prawidłowa sinusoida może być nieco zaburzona, na co wpływ ma wiele czynników. Wszelkie zakłócenia biorą się najczęściej za sprawą działania nieliniowych odbiorników. Wywołane nimi odkształcenia prądu zniekształcają falę napięcia zasilającego, co z kolei może mieć poważne konsekwencje dla urządzenia oraz negatywny wpływ na jego prawidłowe działanie. W celu zmniejszenia ryzyka wystąpienia awarii stosuje się filtry wyższych harmonicznych. Nie rozwiązują one, co prawda, problemu, jednak znacząco podnoszą bezpieczeństwo. Działają one na zasadzie redukcji szkodliwych wyższych harmonicznych w sieci na dwa sposoby. Po pierwsze, poprzez filtry równoległe generujące te harmoniczne, które są pobierane przez odbiorniki. Po drugie natomiast – filtry szeregowe generują napięcie o fazie przeciwnej do harmonicznych, wywołując tym samym ich kompensację.
Liczniki energii oraz przekładniki prądowe pomiarowe
Rozmaite nowoczesne rozwiązania stosowane są m.in. w fabrykach oraz zakładach produkcyjnych, gdzie większość urządzeń zasilana jest energią elektryczną. W tego typu miejscach może występować naprawdę wysokie napięcie. W celach pomiarowych wykorzystuje się wówczas takie urządzenia jak przekładniki prądowe pomiarowe. Przetwarzają one prąd w taki sposób, by umożliwić swobodne pomiary. Nie zawsze jednak są one konieczne. Otóż w mniejszych zakładach, gdzie napięcia nie sięgają tak dużych wartości, wystarcza zwykły licznik energii elektrycznej, który umożliwia bieżące bezpośrednie dokonywanie pomiarów. Stanowią one nie tylko podstawowe źródło informacji na temat przepływającej ilości energii, ale także podstawę do rozliczania zużycia energii pomiędzy dostawcą a odbiorcą. Obecnie najczęściej można spotkać w wielu zakładach licznik energii MID. Na ogół wykorzystuje się go także w zwykłych budynkach mieszkalnych.
