Az elektromosság területén megjelentek a jobb hatásfokú kompakt fénycsöves és LED fényforrások, a különböző elektronikus hajtás szabályozások, a háztartási berendezésekben, számítógépekben, az ipari eszközökben mindennapossá váltak a kapcsolóüzemű tápegységek, szünetmentes áramforrások. Hétköznapinak tűnő, és elsőre igen hasznosnak gondolt eszközök ezek. Nincs is velük semmi baj - leszámítva azt a jelentős tényt, hogy ezek bizony mind úgynevezett nemlineáris fogyasztók.
Az öreg "motorosok" a villamos szakmában a megmondhatói, hogy úgy harminc vagy negyven évvel ezelőtt még nem sok szó esett a felharmonikusokról, egész egyszerűen azért, mert jellemzően a fogyasztók többsége lineáris volt. Ez azt jelentette, hogy a szinuszos feszültségnek megfelelően szinuszos áramfelvétel történt. Ez a fajta linearitás a mágneses elven működő berendezéseket (elsősorban transzformátorokat) leszámítva szinte minden akkori fogyasztóra igaz volt. Ám a teljesítményelektronika fejlődésével egymás után jelentek meg a piacon a különböző nemlineáris fogyasztók, melyek közös tulajdonsága, hogy áramfelvételük nem szinuszos, ennek megfelelően széles spektrumú felharmonikus tartalmat generálnak. (Folytatás lejjebb)
Csak nagyon röviden említve, a felharmonikus összetevők az 50 herzes alapfrekvencia egész számú többszörösei, melyek a legkülönfélébb módon képesek zavart vagy meghibásodást okozni a villamos hálózatokban. Jellemző jelenségek: túlterhelésből fakadó melegedés (a szimmetrikus terhelés ellenére akár a nullavezetőben is!), különféle gerjedések, megmagyarázhatatlan védelmi hibák, idő előtti öregedések, indokolatlan meghibásodások, forgógépek tengelyén ható vibrációk, és még hosszasan lehetne sorolni a különféle rejtélyes, de legalábbis gyakran nehezen magyarázható hibaeseményeket.
Cikkeinkben minden alkalommal igyekszünk bemutatni egy-egy lényegesebb állomását a villamos hálózatok felharmonikus szennyezésének, kezdve a kialakulás okaitól, a különböző méretezési, mérési és eredményvizsgálati módszereken keresztül egészen a különféle választható szűrési és tervezési megoldásokig.
Elméleti úton nem fogunk tudni elhárítani egy-egy konkrét problémát, de gondolatébresztőnek mindenképp alkalmas lesz mindaz, amit közzéteszünk. Szeretném hangsúlyozni, hogy a felharmonikus összetevők nem detektálhatók átlagos villamos mérőeszközökel. Kizárólag olyan, legalább hét csatornás hálózat analizátorokkal érdemes végezni a szennyező források felderítését, melyek alkalmasak a magasabbrendű harmonikusok mérésére. Cikksorozatunk következő részében bemutatjuk, hogyan és miért keletkeznek ezek az összetevők, továbbá milyen negatív hatásuk van a hálózat különböző elemeire, berendezésekre és az energiaellátás biztonságára. Természetesen addig is várjuk minden érdeklődő olvasónk ezekhez kapcsolódó kérdéseit.
(Józsa Péter)
