برق، الکترونیک، مخابرات
مقاله اثرات هارمونیک‌ها مقدمه بروز هارمونیك در سیستمهای برق اولین پیامد عناصر غیرخطی در شبكه است. بهخاطر گسترش فزاینده استفاده از عناصر غیرخطی در سیستمهای برق، مانند راهاندازها (درایورهای تنظیم سرعت) و مبدلهای الكترونیكی قدرت، مقدار هارمونیك شكل موج جریان و ولتاژ بهطور چشمگیری افزایش یافته است و بنابراین اهمیت موضوع كاملاً مشخص است.بررسی مسائل هارمونیكها منجر به تحقیقاتی گردید كه نتایج آن نقطه نظرات متعددی درمورد كیفیت برق بود. به نظر برخی از محققین، اعوجاج هارمونیكی هنوز مهمترین مسئلـه كیفیت برق میباشد. مسائل هارمونیكی با بسیاری از قوانین معمولی طراحی سیستمهای قدرت و عملكرد آن تحت فركانس اصلی مغایر است. بنابراین مهندس برق با پدیدههای ناآشنایی روبرو میشود كه نیاز به ابزار پیچیده و تجهیزات پیشرفته برای حل مشكلات و تجزیه و تحلیل آنها دارد. گرچه تحلیل مسائل هارمونیكی میتواند دشوار باشد، ولی خوشبختانه همة سیستم قدرت دارای مشكل هارمونیكی نیست و فقط درصد كمی از فیدرهای مربوط به سیستمهای توزیع تحتتأثیر عوامل ناشی از هارمونیكها قرار میگیرند. مشتركین برق در صورت وجود هارمونیكها مشكلات زیادتری از شركتهای برق را تحمل میكنند. مشتركین صنعتی كه از محركههای موتور با قابلیت تنظیم سرعت، كورههای قوس الكتریكی، كورههای القایی، یكسوكنندهها ، اینورترها، دستگاههای جوش و نظایر آن استفاده میكنند، نسبت به مسائل ناشی از اعوجاج هارمونیكی ضربهپذیرتر از بقیة مشتركین میباشند.اعوجاج هارمونیكی یك پدیده جدید در سیستمهای قدرت به شمار نمیرود. نگرانی ناشی از اعوجاج در بسیاری از دورهها درسیستمهای قدرت الكتریكی جریان متناوب وجود داشته و دنبال شده است. جستجوی منابع و مطالب تكنیكی دهههای قبل نشان میدهد كه مقالات مختلفی در رابطه با این موضوع انتشار یافته است. اولین منابع هارمونیكی شناختهشده، ترانسفورماتورها بودند و اولین مشكل نیز در سیستمهای تلفن پدید آمد. استفاده گروهی از لامپهای قوس الكتریك بهدلیل مؤلفههای هارمونیكی توجهات خاصی را برانگیخت ولی این مسائل به اندازه اهمیت مسئله مبدلهای الكترونیك قدرت در سالهای اخیر نبوده است. خوشبختانه در طی این سال ها پژوهشگران متوجه شده اند كه اگر سیستم انتقال به نحو مناسبی طراحی گردد، بهنحوی كه بتواند مقدار توان مورد نیاز بارها را به راحتی تأمین نماید، احتمال ایجاد مشكل ناشی از هارمونیكها برای سیستم قدرت بسیار كم خواهدبود، گرچه این هارمونیكها میتوانند موجب مسائلی در سیستمهای مخابراتی شوند. اغلب در سیستمهای قدرت مشكلات زمانی بروز میكنند كه خازنهای موجود در سیستم باعث ایجاد تشدید در یك فركانس هارمونیكی گردند. در این شرایط اغتشاشات و اعوجاجات، بسیار بیش از مقادیر معمول میگردند. امكان ایجاد این مشكلات در مورد مراكز كوچك مصرف وجود دارد ولی شرایط بدتر در سیستمهای صنعتی بهدلیل درجه زیادی از تشدید رخ میدهد. سطوح هارمونیک های جریان و ولتاژ در سیستم توزیع دائم در حال افزایش اند، یک دلیل مهم اشاعه وسائلی است که تولید هارمونیک می نمایند. وسایل کنترل کننده تریستوری مثال نمونه ایست که در سطوح قدرت صنعتی، تجاری و خانگی در حد وسیعی مورد استفاده پیدا نموده، این وسایل برای کنترل ولتاژ، سرعت تغییر فرکانس و مدل قدرت بکار برده می شوند و عموماً به سبب قیمت پائین تر، بازده بیشتر و نگهداری ساده تر جایگزین دیگر وسایل شده اند. دلیل دیگر افزایش هارمونیک ها، ازدیاد تحریک ترانسفورماتور های توزیع است که کاربرد پذیری آنها عملاً بیشتر و بیشتر می شود. دلیل سوم استفاده از خازن های شنت را می توان نام برد، خازن ها در هیچ شرایطی تولید هارمونیک نمی نمایند.اما نصب خازن های تصحیح کننده ضریب قدرت مسائل پتانسیلی را افزایش و حضور آنها در مدار القائی اساساً امکان حلقه های شبکه را برای رزونانس محلی ، عمومی یا بزرگ سازی هارمونیک مهیا می سازد. کلمات کلیدی: اثرات هارمونیک سیستمهای برق جریان هارمونیکی فهرست مطالب اثرات هارمونیک‌ها 1 اثر هارمونیک بر خازن‌ها : 10 بررسی عملکرد خازن در محیط هارمونیکی : 12 اثر هارمونیک بر روی لامپهای روشنایی و المانهای حرارتی : 14 اثر هارمونیک بر ماشین‌های آسنکرون : 16 اثر هارمونیک‌ها بر ترانسفورماتورها: 16 اثر هارمونیک بر عملکرد رله‌ها : 20 عوامل تاثیر گذار بر عملکرد نامناسب رله‌ها : 20 اثر هارمونیک بر وسایل اندازه گیری: 23 تاثیر هارمونیک بر کلیدها: 27 اثر هارمونیک‌ها بر عایق‌ها: 27 اثر هارمونیک بر فیوزها : 28 اثر هارمونیک‌ها بر سیستمهای مخابراتی : 28 تاثیرات دیگر هارمونیک‌ها : 29
