Akım harmoniği bir elektrik güç sistemindeki güç kalitesi sorunlarına neden olabilen elektrik voltajları ve akımlarıdır. Şebeke analizörü olarak da bilinen enerji analizörü kullanılarak olası harmonikler kontrol altında tutulabilir.
Ekipman ve makineler yüksek harmonik voltaj ve akım seviyelerinin mevcudiyetinde arızalanabileceğinden, otomasyon ekipmanı kullananlar ve mühendisler için akım harmoniği giderek artan bir endişe haline gelmiştir. Harmoniklerin varlığı bir fabrikanın veya ofisin çalışmasını imkansız kılmasa da, etkinin derecesi güç sisteminin ne kadar dayanabileceğine ve ekipmanın akım harmoniği açısından bozulmaya ne kadar duyarlı olduğuna bağlıdır.
Akım harmoniği motorlarda ısı ve verim kayıpları da dahil olmak üzere birçok geçici ya da kalıcı soruna neden olur. Harmoniklerin yarattığı en şiddetli semptomlar, yaygın olarak tesislerde bulunan temel 60Hz sinüs dalgasını bozan harmoniklerin sonucudur. Bu sinüs dalgası bozulması, elektronik ekipmanın yanlış çalışmasına, sahte alarmlara, veri kayıplarına ve genellikle gizemli sorunlar olarak bildirilen sorunlara neden olacaktır.
Yazı İçeriği
Akım Harmoniği Neden Ortaya Çıkar?
Akım harmoniği ani kısa darbelerle akım çeken ve doğrusal olmayan yükler nedeniyle elektronik ekipmanlar tarafından oluşturulur. Kısa darbeler bozuk akım dalga biçimlerine neden olur ve bu da harmonik akımların güç sisteminin diğer bölümlerine geri akmasına yol açar.
Harmonikler, aynı elektrik sisteminde çok sayıda kişisel bilgisayar, lazer yazıcı, faks makinesi, fotokopi makinesi veya tıbbi test ekipmanı, floresan aydınlatma, kesintisiz güç kaynakları (UPS’ler) ve değişken hızlı sürücülerin kullanımı söz konusu olduğunda yaygın olarak gözlemlenir.
Akım harmoniği özellikle ticari bir kurumda veya endüstriyel tesiste, güç kalitesi seviyesini ve verimliliğini düşürür. Genel olarak çoğu kurum endişe duymadan toplam elektrik sistemi kapasitesinin %15’ine kadar doğrusal olmayan yüklerle çalışabilir. Doğrusal olmayan yükler %15’i aşarsa, görünür olmayan bazı olumsuz sonuçlar ortaya çıkabilir.
Akım Harmoniği Nasıl Teşhis Edilir?
Bir enerji analizörü ilgili frekans spektrumlarında voltaj ve akımın dalga şekillerini belirlemek için güç kalitesinin ayrıntılı analizini gerçekleştirmek için en etkili araçtır. Bir harmonik analizörü, belirgin semptomların olmamasının harmoniklerin endişe kaynağı olup olmadığını belirlemenizi engellediği durumlarda da yararlıdır.
Şüpheli kaynağın ayrıntılı bir analizini sağlamak için bir şebeke analizörü kullanılır. Bu verileri kullanarak, harmonik oran fonksiyonu gereken seviyede olmayan ve hatalı dalga formunun sapmasını belirtmek için %0 ile %100 arasında bir değer hesaplar. Bu değer akım harmoniği varlığını gösterir.
1ESH Serisi haberleşmeli enerji analizörü, teknisyenlerin ve mühendislerin AC sinyallerinde akım harmoniği varlığını hızla doğrulamasına yardımcı olur. Bu bilgiler, ekipmanın arıza süresini ve onarım maliyetlerini önlemek veya azaltmak için kullanılabilir.
Akım Harmoniği Nedeniyle Ortaya Çıkabilecek Sorunlar
Akım harmoniği özellikle zaman açısından birçok soruna yol açar. Kurumlar için boşa geçen zaman genellikle maliyet kaybı olarak görülür. Zamanın yanı sıra ekipmanlarda meydana gelebilecek sorunlar da akım harmoniğine dikkat edilmesi adına bir gereklilik doğurur.
Akım harmoniği söz konusu olduğunda; artan elektrik tüketimi, güç ve enerji kaybı (joule etkisi ve mıknatıslar nedeniyle), tesislerin büyütülmesi adına gereklilik ve üretim sürecinin durdurulması gibi sorunlar ortaya çıkar. Akım harmoniği kaynaklı olarak görülen teknik kayıplar ise şu şekilde sıralanabilir:
- Enerji dağıtım hattında kapasite kaybı
- Trafoya aşırı yüklenme
- Gerilimde düşüş
- Transformatörlerin değer kaybı
- Joule etkisi nedeniyle hatlarda ve makinelerde kayıplar
- Elektrik makinelerinde manyetik kayıplar
Hem maliyet hem de zaman açısından önemli sorunlara yol açan akım harmoniği elektrik akımının işleyişte önem arz ettiği kurumlarda kesinlikle dikkat edilmesi gereken bir durumdur.
Transformatörler ve Artan İlişkili Kayıplar
Akım harmoniği üreten yükleri besleyen transformatörler için akım kaybı, transformatördeki en baskın kayıp bileşenidir. Bu akım kaybı, ürünün harmonik akımının ve buna karşılık gelen frekansının karesiyle orantılı olarak artar. Doğrusal olmayan bir yükü besleyen tam yüklü bir trafodaki toplam trafo kaybı, eşdeğer bir doğrusal yüke göre iki kat daha yüksektir.
Bu, transformatörün aşırı ısınmasına neden olur ve transformatördeki yalıtım malzemelerini bozar, bu da sonunda transformatör arızasına yol açar. Akım harmoniği kaynaklı ortaya çıkabilecek sorunları daha önceden gözlemlemek adına bütün enerji analizörü modellerimizi bu adresten inceleyebilirsiniz.
27 Nisan 2021 tarihinde yayımlandı