Harmonik Nedir? Neden Önemlidir?

Elektrik şebekelerinde harmonik kavramı, çoğu zaman reaktif güç ile birlikte anılır ve zaman zaman bu iki kavram birbiriyle karıştırılabilir.

Elektrik şebekelerinde harmonik kavramı, çoğu zaman reaktif güç ile birlikte anılır ve zaman zaman bu iki kavram birbiriyle karıştırılabilir.
Harmonik, kelime anlamı olarak "uyum" anlamına gelse de, elektrik mühendisliğinde temel şebeke frekansının tam katları şeklinde oluşan istenmeyen frekans bileşenlerini ifade eder.

Bu bileşenler, temel frekans ile birleşerek akım-gerilim dalga yapısını bozar. Sonuç olarak elektrikli cihazlarda ısınma, anahtarlama ekipmanlarında arıza, haberleşme sorunları gibi birçok olumsuz etki ortaya çıkar.

Resimdeki grafiği dikkate alırsak, siyah bileşen 50 Hz temel bileşenli şebeke gerilimini, mavi ile ifade edilen tam dalga boyunun 3 katı olan bileşen 150 Hz frekans ile 3. harmoniği, yeşil ile ifade edilen tam dalga boyunun 5 katı ve 250 Hz’i ifade eden 5. harmoniği gösterir. Bu üç frekans bileşeninin sonucu olarak ta dalga yapısı bozulmuş kırmızı ile ifade edilen bileşim yapısı görülmektedir.

Harmonik Türleri Nelerdir?
Harmonikler genellikle tüketim noktalarında bulunan bazı cihazlar tarafından üretilir. Harmonikler üç ana başlık altında sınıflandırılır:

1. Tek Katlı Harmonikler

Temel frekansın tek katları (örn. 3., 5., 7. harmonikler).

2. Çift Katlı Harmonikler

Temel frekansın çift katları (örn. 2., 4., 6. harmonikler).

3. Inter-Harmonikler

Temel frekansın tam katı olmayan, ara frekanslardır.

Not: Genellikle giderilmeye çalışılan harmonikler, tek katlı harmoniklerdir.

Harmonikler Nasıl Ölçülür?
Harmonik, şebekede enerji analizörleri ile ölçülür ve yüzdelik dilimler ile gösterilir. Üç ayrı yüzdelik gösterimi mevcuttur;

·         Toplam Gerilim Harmonik Bozulma Oranı (THDv)

·         Toplam Akım Harmonik Bozulma Oranı (THDi)

·         Toplam Talep Akımı (maksimum çekilen akım) Harmonik Bozulma Oranı

Harmoniklere karşı çözüm hesaplaması yapılırken toplam talep akımında ki bozulmaya bakılır. Ölçümlerin minimum bir hafta olması gerekir.

Harmonik Bozulmanın Zararları Nelerdir?
Harmonikler yalnızca kalite problemi değildir, aynı zamanda ekonomik ve teknik riskler de taşır:

• Verimlilik kaybı
• İşletme maliyetlerinde artış
• Aralıklı enerji kesintileri
• Hassas cihaz arızaları
• Motor ve trafolarda aşırı ısınma
• İşletme süresi kayıpları

Harmoniklere sebep olan en yaygın kaynaklardan biri motor sürücülerdir. Bu sürücülerde kullanılan yarı iletkenler, tetikleme sırasında şebekeye harmonik akımlar gönderir.

Sonuç

Harmonikler, enerji kalitesi açısından oldukça kritik bir konudur. Doğru analiz ve doğru çözümlerle bu problemi minimum seviyeye indirmek mümkündür.

Aha Teknoloji olarak sunduğumuz çözümlerle, işletmenizde enerji kalitesini garanti altına alıyoruz.