Teknolojinin hızla gelişmesi ile elektronik ekipmanların elektriksel cihazlar ile birlikte kullanılması artmıştır . Örneğin durur konumda olan bir elektrik motoru ilk kalkınma anında nominal akımından çok daha fazla bir akım çeker. Bu akıma engel olmak için geçmişte motorlara seri dirençle yol verme veya hala kullanılmakta olan yıldız üçgen yol verme gibi yöntemler kullanılmaktaydık. Teknoloji geliştikçe elektronik olan sürücü gibi cihazlar kullanılmaya başlandı. Fakat motorlara bu yumuşak yol verme cihazları farklı elektriksel problemler ( Harmonik ) ortaya çıkarmaya başladı.
Bizim elektrik şebekemiz tek tiptir. Yani frekans’ı 50 Hz olan tek tip şebekedir. Çalışma frekans’ı 50 Hz olan her cihaz bu tek tip şebekemizde sağlıklı çalışabilir ve şebekeye de elektriksel olarak zarar vermez. Fakat sürücü gibi harmonik akım etkisi fazla olan cihazlar tek tip şebekemizden yüksek frekanslı akımlar da çekmeye başlarlar. Bu yüksek frekanslı akımlar tek tip şebekemize ciddi zararlar verirler. Örneğin etiketinde 380 Volt ,50 Hz,10 amper yazan bir sürücü sadece 50 Hz’de 10 amper akım çekmez. Yüksek frekanslarda da akımlar çeker. Örneğin 150 Hz’de 100 mA veya 250 Hz’de 200 mA gibi akımlar da çeker. Elinize bir pens ampermetre alıp motorun herhangi bir fazına taktığınızda çektiği akımın bütün frekanslardaki akımların vektörel toplamı olduğunu yani 10,30 Amper olduğunu göreceksiniz.( Yanlızca TRMS pens ampermetreler , çünkü TRMS olmayan pens ampermetreler yüksek frekanslı akımları ölçme kabiliyetine sahip değildir.)
Güncel hayattan bir örnek gösterirsek iki kişi el ele tutuşup yürümeye başladığında ikisinin de hızı aynı ise ikisi de düşmez. Fakat birinin hızı diğerinden farklı ise ikisinden biri mutlaka düşecektir. İşte şebekede buna benzer. Önümüzdeki yıllarda muhtemelen elektrik dağıtım şirketleri şebekeye ciddi zarar veren işletmeleri tespit edip yaptırımlar uygulamaya başlayacaktır.
Harmonik akımların zararları nelerdir.
1- Aktif güç tüketimini arttırarak fazla fatura ödemenize neden olur.
2- Çekilen akım miktarı artacağından motorun nominal akım değerine göre seçilen iletken kesitinde ısınmaya neden olur.
3- Şebeke frekansında bozulmalara neden olur.
4- Gerilimin efektif değerinde düşmeye neden olur.
5-Anlık gerilim düşümlerine neden olarak cihazlarda arızalanmaya neden olur.
6- Kaçak akım rölelerinin istemsiz açmasına neden olur.
7- Motorun güç faktörünün değişmesine neden olur.
8- Yalıtkan malzemelerin yalıtkanlık direncini düşürüp sızıntı akımları oluşturarak kısa devrelere yol açarlar.
9- Kompanzasyon sistemlerinin sağlıklı çalışmasına engel olurlar.
10- Sigorta ve manyetik şalterlerde istenmeyen açmalara neden olurlar.
Harmonik akımların akım değeri:
Nominal akımı 175 Amper olan bir alıcının 3. , 5. , 7. , 9. , 11. , 13. Harmonik derecelerine ait çekmiş olduğu akım değerleri;
1-Temel bileşen ( 50 Hz )
- 50 Hz’de : 175,4 Amper
- 3.Harmonik ( 150 Hz’de ) : 3,198 Amper
- 5.Harmonik ( 250 Hz’de ) : 10,69 Amper
- 7.Harmonik ( 350 Hz’de ) : 5,989 Amper
- 9.Harmonik ( 450 Hz’de ) : 1,86 Amper
11.Harmonik ( 550 Hz’de ) : 7,205 Amper
13.Harmonik ( 650 Hz’de ) : 2,369 Amper
Görüldüğü gibi cihazlar tarafından çekilen harmonik akımlar inanılmaz değerlere çıkabilmektedir.
Nominal akımı 175 Amper olan bir alıcının 3. , 5. , 7. , 9. , 11. , 13. Harmonik derecelerine ait çekmiş olduğu akım değerleri;
Harmonik Akımlara Nasıl Engel Olabiliriz?
