Harmoonikute filtrid

Mittelineaarsete koormuste suhtelise osa kasv tarbijate koguvõimsusest tekitab järjest enam energia kvaliteedi ja elektromagnetilise ühilduvuse probleeme. Kõik jõupooljuhtmuundurid tekitavad kõrgemaid harmoonikuid toitevoolus ja moonutavad selle lainekuju. Seeläbi osutub üha sagedamini vajalikuks tegeleda nende probleemide analüüsi ning lahenduste otsimisega. Meie soovitus on pigem ennetada probleeme ja varustada mittelineaarsed koormused filterseadmetega kohe nende paigaldamisel.

Harmoonikute tekkimise analüüs ja nende alandamine eeldab spetsiifilisi teadmisi ning kogemusi, samuti eriaparatuuri nende mõõtmiseks. Seetõttu soovitame keerukamate probleemide korral pöörduda valdkonna spetsialistide poole. 

Põhiaspektid, mida oleks siiski vajalik mõista tavatarbijal:

  1. Valdavas osas on harmoonikud teie enda (seadmete) poolt tekitatud, mitte toitevõrgust lähtuvad. Seetõttu on oluline seadmete hankimisel lisaks tehnilistele põhiparameetritele ja hinnale nüüd arvestada ka seadmete tekitatavate harmoonikute tasemega. St. harmoonikutega võitlemise asemel võib olla mõistlikum kulutada hoopiski eelnevalt nende vähemale tekitamisele.
  2. Harmoonikutest põhjustatud seadmete toimimise häirete korral on tegemist tüüpilise elektromagnetilise ühilduvuse probleemiga – ühe seadme tekitatud häirete tase on ületanud mõne teise tundliku seadme taluvusläve. Ei saa aga välistada, et tegemist on hoopiski häiritud seadme mittepiisava häirekindlusega. Kui normaalne toimimine on häiritud üksiku seadme juures, aga kogu ülejäänud installatsioon toimib normaalselt – tuleks eelnevalt harmoonikute alandamise meetmetele kontrollida üksiku häiritud seadme sobivust ning korrasolekut.
  3. Harmoonikute leviku ulatus süsteemis sõltub toitevõrgu konfiguratsioonist ja takistusest. Sama seadmete komplekt võib olla häiritud vale (üleratsionaliseeritud) kaabelduse korral ja toimida normaalselt asjakohase installatsiooni korral. Suuremad harmoonikute tekitajad tuleks ühendada võimalikult „ülespoole“ ehk toitetrafole lähemale, võimalusel ka üledimensioneerides toitekaableid liinitakistuse vähendamiseks. Tundlikud elektroonikaseadmed tuleb samal ajal varustada oma eraldi toiteliini kaudu. Halvim, mida teha on kaabli kokkuhoiu eesmärgil võtta tundliku seadme toide mingi parasjagu lähedalasetseva võimsa mittelineaarse seadme toitekilbist.
  4. Harmoonikute kõrge tase tekitab arvukalt probleeme – trafode, kaablite ja mootorite ülekuumenemine, dielektriku läbilöögid, seadmete mehhaaniline vibratsioon, kondensaatorite ülekuumenemine ja plahvatamine, valgustuse ja kuvarite vilkumine, kaitselülitite väärrakendumine, häired mõõte- ja arvutivõrkudes, seadmete üldine tööea vähenemine. Ülaltoodud probleemide ilmnemisel on suure tõenäosusega tegemist harmoonikute lubatavast kõrgema tasemega ning tuleks tellida energiakvaliteedi mõõtmised ning uuringud.

Reaktorid

Reaktorid (kasutusel on ka termin „Induktorid“) on parima hinna/kvaliteedi suhtega harmoonikute vähendamise seadmed. Reaktorid vähendavad harmoonikute voolusid, summutavad lülitusimpulsse ning transientliigpingeid.

Reaktorid tagavad harmoonikute taseme alanemise suurusjärgus 60%, seejuures tarbitava võimsuse vähenemise kuni 30%. See on enamasti piisav seadmete häirevabaks tööks ning samas soodsa hinnaga.

Telegroup liinireaktorite infolehe leiate järgnevalt 3RL_general data sheet_eng.pdf

 

 

Passiivfiltrid

Passiivfiltrid on kas individuaalsed, konkreetse tarbija tekitatavate, selle tarbija spetsiifiliste häirete vähendamiseks või siis nn. modulaarsed grupikompensatsiooni filtrid, mis parandavad arvukate tarbijate koosmõjus tekkinud häireid jaotlas kui tervikus.

Individuaalsete filtrite eeliseks on, et nad vähendavad häireid vahetult nende tekkimiskohas. Grupikompensatsiooni eelis on paindlikkus tarbijate lisamisel või muutmisel, väiksem paigaldustööde maht, soodsam summaarne maksumus.

 

Passiivfiltrite koostiskomponentideks on takistid, kondensaatorid ning induktorid – nad ei sisalda pooljuhtelemente. Seetõttu on aktiivfiltritega võrreldes passiivfiltrite pinge- ja voolupiirkond suurem ning töökindlus parem.

Passiivfiltreid ei valmistata tüüplahendustena. Nende paigaldamiseks tuleb tingimata teostada eelnevad kontrollmõõtmised, millede alusel valmistatakse individuaalne filter.

 

 

 

Aktiivfiltrid

Aktiivfiltrid on tehnoloogiliselt kõige uuem ja täiuslikum filtritüüp. Nende tööpõhimõte seisneb süsteemis esinevate harmooniliste voolude mõõtmises ning samaväärse vastasfaasis voolu genereerimises mõõdetud harmoonikute voolule. Tulemusena tarbitakse toiteahelast ainult voolu võrgusagedust. Aktiivfiltreid kasutatakse suhteliselt väikese võimsusega eriti puhast siinuspinget nõudvate seadmete toiteskeemides.

 

Aktiivfiltrite eelised on:

  • Kompaktsemad ja kergemad, sest ei sisalda induktoreid
  • Lihtsamad projekteerida
  • Lihtsam paigaldada
  • Lihtsalt seadistatavad suures sagedusvahemikus
  • Filtrit ei ole võimalik üle koormata

 

Aktiivfiltrite kasutamine peab olema eriliselt põhjendatud ning nende lahendus valitud valdkonna ekspertide abil, sest:

  • Aktiivfiltrid võivad olla ise täiendavate kõrgsagedushäirete allikaks
  • Aktiivfiltrid vähendavad häireid filtri liitumispunktis, mitte süsteemi kaugemates osades
  • Elektroonikakomponentidest tulenev suurem rikete oht
  • Hind on suhteliselt kõrgem

Telegroup aktiivfiltrid AXF infoleht AXF_general data sheet_eng.pdf

 

Viimati muudetud