Wyższe harmoniczne to składowe napięcia lub prądu o częstotliwościach będących wielokrotnością częstotliwości podstawowej sieci. W Polsce częstotliwość podstawowa wynosi 50 Hz, więc przykładowo:
- harmoniczna: 100 Hz,
- harmoniczna: 150 Hz,
- harmoniczna: 250 Hz,
- harmoniczna: 350 Hz.
W idealnej sieci przebieg napięcia i prądu powinien być sinusoidalny. Obecność harmonicznych powoduje odkształcenie sinusoidy.
Skąd biorą się harmoniczne?
Harmoniczne powstają głównie przez odbiorniki nieliniowe, czyli takie, w których prąd nie jest proporcjonalny do napięcia. Przykłady:
- zasilacze impulsowe,
- falowniki,
- prostowniki,
- świetlówki i lampy wyładowcze z układami zapłonowymi,
- urządzenia energoelektroniczne.
Skutki obecności harmonicznych
Wyższe harmoniczne mogą powodować:
- dodatkowe nagrzewanie transformatorów i silników,
- zwiększone straty mocy,
- drgania i hałas maszyn elektrycznych,
- przeciążenie przewodu neutralnego,
- zakłócenia pracy zabezpieczeń i automatyki,
- pogorszenie jakości energii elektrycznej.
Które odbiorniki są mniej wrażliwe?
Najmniej podatne na obecność wyższych harmonicznych są zwykle odbiorniki rezystancyjne, np. piece grzewcze i grzałki. Ich podstawowym zadaniem jest zamiana energii elektrycznej na ciepło, dlatego odkształcenie przebiegu napięcia ma dla nich mniejsze znaczenie niż dla silników, transformatorów czy lamp wyładowczych.