هارمونیک در نظام مهندسی برق

سطح مقطع هادی‌ها باید با توجه به عوامل زیر تعیین شود: الف) نوع مصرف، ب) جریان مجاز هادی، پ) شرایط محیط نصب هادی (ردیف 13-3-2-5)، ت) شرایط نصب هادی‌ها، ث) حداکثر دمای مجاز هادی، ج) اثر هارمونیک‌ها روی هادی، چ) افت ولتاژ مجاز هادی، ح) تنش‌های الکترومکانیکی که ممکن است، در اثر اتصال کوتاه در آن‌ها به وجود آید، خ) تنش‌های مکانیکی دیگری که ممکن است، در هادی‌ها ایجاد شود، د) حداکثر مقاومت ظاهری با توجه به عملکرد وسیله حفاظتی در برابر حداقل جریان اتصال کوتاه

سطح مقطع هادی‌ها باید با توجه به عوامل زیر تعیین شود: الف) نوع مصرف، ب) جریان مجاز هادی، پ) شرایط محیط نصب هادی (ردیف ۱۳-۳-۲-۵)، ت) شرایط نصب هادی‌ها، ث) حداکثر دمای مجاز هادی، ج) اثر هارمونیک‌ها روی هادی، چ) افت ولتاژ مجاز هادی، ح) تنش‌های الکترومکانیکی که ممکن است، در اثر اتصال کوتاه در آن‌ها به وجود آید، خ) تنش‌های مکانیکی دیگری که ممکن است، در هادی‌ها ایجاد شود، د) حداکثر مقاومت ظاهری با توجه به عملکرد وسیله حفاظتی در برابر حداقل جریان اتصال کوتاه (۱۳-۳-۲-۶).

هارمونیک در نظام  مهندسی برق

شکل ۱: اثر هارمونیک

اطلاعات کاربردی زیر مشاهده کنید

تاسیسات برقی ساختمان ها

آزمون نظام مهندسی برق

همه تجهیزات الکتریکی باید طوری انتخاب شوند که بر تجهیزات دیگر تاثیر زیان‌آور نداشته باشند و باعث اخلال در تغذیه برق چه در هنگام کار عادی و چه در هنگام قطع و وصل نشوند. در این زمینه، عواملی که ممکن است موثر باشند به‌طور مثال عبارت‌اند از: الف) ضریب توان، ب) شدت جریان هجومی، پ) تغییرات شدید ولتاژ، ت) بار نامتعادل و ث) هارمونیک‌ها (۱۳-۳-۳-۴).

برآورد نیروی برق اضطراریِ مورد نیاز باید بر اساس کل بار مصارف اضطراری و پس از اعمال ضرایب هم­زمانی با در نظر گرفتن جریان راه­اندازی مصارف جریان­ها، هارمونیک­ها و دیگر ملاحظات به عمل آید و با توجه به مقدار نیروی برق اضطراری مورد نیاز ممکن است، از یک یا چند مولد برای این منظور استفاده شود. این مولدها بسته به شرایط ممکن است از طریق راه­اندازی خوکار، با وقفه یا بی­ وقفه شبکه نیروی برق اضطراری را تغذیه کند (۱۳-۵-۵-۲).

به علل مختلف، مانند ضرایب توان مختلف بارهای وصل شده به یک فاز، عدم امکان متعادل کردن بارها بین فازها و به خصوص وجود جریان‌های هارمونیک در مدارهای تغذیه کننده لامپ‌های تخلیه در گاز (مانند لامپ‌های فلورسنت معمولی، کپکت، گازی، متال هالید، بخارجیوه و بخارسدیم) چراغ‌های LED و دستگاه‌های الکترونیکی هارمونیک‌زا نظیر مصرف کننده‌های غیر خطی، دستگاه برق بدون وقفه، سیستم سرعت متغیر موتورهای برقی، راه‌اندازهای نرم موتورهای برقی و منابع تغذیه الکترونیکی ممکن است در بعضی از موارد جریان در هادی خنثی معادل هادی فاز یا حتی از آن بیشتر نیز باشد (۱۳-۷-۱-۱۲-۱).

اگر میزان هارمونیک سوم جریان یک مدار بیش از مقدار % ۱۵ باشد، مقطع نول یا هادی حفاظتی – خنثی (PEN) در این مدار، حداقل باید برابر مقطع فاز در نظر گرفته شود. شایان ذکر است که مقطع هادی حفاظتی (PE) تابع این حکم نیست (۱۳-۷-۱-۱۲-۲).

شکل۲: هارمونیک سوم

در صورت وجود ضریب توان های متفاوت فازها، عدم تعادل بارها و یا وجود هارمونیک ها، سطح مقطع هادی خنثی در این موارد معادل حداقل هادی فاز و یا حتی از آن بیشتر باید انتخاب شود (پ ۱-۳-۴). چنانچه از لامپ های هارمونیک زا مانند لامپ های تخلیه در گاز ازقبیل فلورسنت معمولی و یا کمپکت، گازی ، بخار جیوه، بخار سدیم، متال هالید و غیره و یا سایر لامپ ها و منابع روشنایی مانند چراغ های LED استفاده شود، به اثر هارمونیک ها روی کلیدها یا فیوزهای حفاظتی، سطح مقطع هادی های آن ها، شبکه توزیع برق، بانک خازن و غیره توجه شده و از روش های منسب برای کاهش اثرات نامطلوب آن استفاده شود (پ ۲-۴-۷).

با توجه به گستردگی استفاه از لامپ های تخلیه در گاز (ازقبیل لامپ های فلورسنت معمولی و یا کمپکت، گازی، بخارسدیم، بخارجیوه، متال هالید و غیره) و چراغ های LED در سیستم روشنایی و همچنین مصرف کننده های غیر خطی از قبیل دستگاه های برق بدون وقفه، سیستم سرعت متغیر موتورها و یا راه انداز نرم موتورهای برقی، منابع تغذیه الکترونیکی و غیره در تاسیسات برقی که موجب ایجاد جریان هارمونیک می گردند، الزامی است که ولتاژ نامی و کار خازن (بانک خازن) حداقل ۴۴۰ ولت انتخاب گردد (پ ۵-۱-۷). استفاده و یا عدم استفاده از فیلترهای حذف هارمونیک در بانک خازن پس از بهره برداری از تاسیسات برقی ساختمان و با اندازه گیری میزان هارمونیک ها قابل تعیین است (پ ۵-۱-۸). در صورت استفاده از فیلترهای حذف هارمونیک ها، ولتاژ نامی و کار خازن (بانک خازن) متناسب با مقدار جریان هارمونیک ها و شرایط لازم، محاسبه و انتخاب می گردد (پ ۵-۱-۹).