6.3.4.15
Parametry kvality elektrické energie – harmonické a
meziharmonické
Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv
Tento pokyn se týká charakteristik harmonických a meziharmonických
složek napětí a proudu v distribučních soustavách nad 1 000 V. Týká se také
omezování vlivu harmonických a meziharmonických složek na funkční spolehlivost
zařízení odběratelů i dodavatele elektrické energie.
Předmětem tohoto pokynu je vytvoření všeobecného podkladu pro
vyhodnocování a omezování harmonických napětí a proudů. V souladu s
harmonizovanou normou ČSN EN
61000-2-2 jsou mezní hodnoty harmonických a meziharmonických odvozeny od
kompatibilních úrovní a za účelem určení dovolené emise harmonických
jednotlivými zařízeními nebo distribučními sítěmi odběratelů se berou v úvahu
další parametry soustavy, jako např. kmitočtová charakteristika impedance
distribuční soustavy.
Předmětem tohoto pokynu nejsou výpočty kmitočtových charakteristik
impedancí distribuční soustavy i průmyslové soustavy ani postupy výpočtu úrovní
harmonických a meziharmonických v těchto soustavách, které jsou předmětem
podnikové normy energetiky PNE 33 3430-0.
NahoruCitované normy
ČSN IEC
50(161) (33 4201) Mezinárodní elektrotechnický slovník – Kapitola 161:
Elektromagnetická kompatibilita (idt IEC 50(161):1990)
ČSN EN
50160 Charakteristiky napětí elektrické energie dodávané z veřejné
distribuční soustavy (idt EN
50160:2007 )
ČSN EN 60974-1 Zařízení pro obloukové svařování – Část 1: Zdroje
svařovacího proudu
ČSN EN
61000-2-2 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) – Část 2-2: Prostředí –
Kompatibilní úrovně pro nízkofrekvenční rušení šířené vedením a signály v
rozvodných sítích nízkého napětí
ČSN EN 61000-2-4 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) – Část 2-4:
Prostředí – Kompatibilní úrovně pro nízkofrekvenční rušení šířené vedením v
průmyslových závodech
ČSN EN 61000-2-12 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) – Část
2-12: Prostředí – Kompatibilní úrovně pro nízkofrekvenční rušení šířené vedením
a signály v rozvodných sítích vysokého napětí
ČSN EN 61000-3-2 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) – Část 3:
Meze – Oddíl 2: Meze pro emise harmonického proudu (zařízení se vstupním
fázovým proudem 16 A)
IEC/TR 61000-3-6 Ed 2 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) – Část
3: Meze – Oddíl 6: Určování mezí emise harmonických pro připojování instalací
deformujících napětí v soustavách vn a vvn (do ČSN nezavedena)
ČSN EN 61000-3-12 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) – Část
3-12: Meze – Meze harmonických proudů způsobených zařízením se vstupním fázovým
proudem >16 A a 75 A připojeným k veřejným sítím nízkého napětí
ČSN EN
61000-4-7 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) – Část 4-7: Zkušební a
měřicí technika – Všeobecná směrnice o měření a měřicích přístrojích
harmonických a meziharmonických pro rozvodné sítě a zařízení připojovaná do
nich
ČSN EN
61000-4-30 Elektromagnetická kompatibilita (EMC) – Část 4-30: Zkušební a
měřicí technika – Metody měření kvality energie
ČSN 33
0050-604 Mezinárodní elektrotechnický slovník – Kapitola 604: Výroba,
přenos a rozvod elektrické energie – Provoz
PNE 33 3430-0:2008 Výpočetní hodnocení zpětných vlivů odběratelů
distribučních soustav
PNE 33 3430-6 Omezení zpětných vlivů na hromadné dálkové
ovládání
PNE 38 2530 Hromadné dálkové ovládání
NahoruDefinice
Pro účely tohoto pokynu se používají následující definice (viz též ČSN IEC
50(161) ).
základní složka
složka, jejíž kmitočet je základním
kmitočtem
kmitočet harmonické
kmitočet, který je celočíselným
násobkem základního kmitočtu; poměr kmitočtu harmonické a základního kmitočtu
se nazývá řád harmonické
POZNÁMKA Označení pro řád harmonické je "h“
harmonická složka
jakákoliv složka, která má harmonický
kmitočet; její hodnota se normálně vyjadřuje jako efektivní hodnota
Pro zjednodušení se může na takovouto složku odkazovat jako na
harmonickou.
kmitočet meziharmonické
jakýkoliv kmitočet, který není
celočíselným násobkem základního kmitočtu
POZNÁMKA 1 Obdobně jako pro řád harmonické je pro řád
meziharmonické poměr kmitočtu meziharmonické a základního kmitočtu. Tento poměr
není celočíselný. (Doporučené označení je "m“)
POZNÁMKA 2 V případě, kde m <1, se může použít termín
subharmonický kmitočet.
meziharmonická složka
složka, která má meziharmonický
kmitočet; její hodnota se normálně vyjadřuje jako efektivní hodnota
Pro zjednodušení se může na takovouto složku odkazovat jako na
meziharmonickou.
POZNÁMKA Pro účely této normy a v souladu s ustanovením v IEC
61000-4-7, časové okno při měření má šířku 10 základních period (pro soustavy
50 Hz tj. přibližně 200 ms). Kmitočtový interval mezi dvěma po sobě
následujícími meziharmonickými složkami je proto přibližně 5 Hz.
celkové harmonické zkreslení THD
poměr efektivní
hodnoty součtu všech harmonických složek až do stanoveného řádu (doporučené
označení je "H“) a efektivní hodnoty základní složky
kde
POZNÁMKA THD bere v úvahu jen harmonické. V případě, kde
je třeba zahrnout meziharmonické, platí následující definice.
celkový obsah zkreslení
veličina, která se získá
odečtením základní složky od příslušné střídavé veličiny, kde obě jsou funkce
času
POZNÁMKA Efektivní hodnota celkového obsahu zkreslení je:
kde
Toto zahrnuje jak harmonické tak i meziharmonické složky.
Viz také definice IEV 101-14-54 (IEC 60050-101) a IEV 551-20-11
(IEC 60050-551-20).
celkové zkreslení TDR
poměr efektivní hodnoty celkového
obsahu zkreslení střídavé veličiny a efektivní hodnoty základní složky této
veličiny
[IEV 551-20-14, modifikován]
společný napájecí bod (PCC)
bod veřejné distribuční
soustavy, elektricky nejbližší příslušnému odběrateli, ve kterém je nebo může
být připojen jiný odběratel
napájecí bod uvnitř závodu (IPC)
napájecí bod uvnitř
vyšetřované soustavy nebo instalace, elektricky nejbližší ke konkrétní zátěži,
ve kterém jsou nebo mohou být připojeny jiné zátěže
impedance distribuční soustavy
impedance soustavy ve
společném napájecím bodu
zkratový výkon
Ssc (Ssc)
hodnota trojfázového zkratového výkonu vypočtená ze jmenovitého
síťového sdruženého napětí Unominal a impedance sítě Z v bodu PCC:
Ssc = U2nominal / Z
kde Z je impedance sítě na síťovém kmitočtu
jmenovitý zdánlivý výkon zařízení
Sequ (Sequ)
hodnota vypočtená ze jmenovitého síťového proudu Iequ zařízení stanoveného výrobcem a jmenovitého
(jednofázového) napětí Up nebo (sdruženého) Ui následovně:
-
Sequ = Up Iequ pro jednofázové zařízení a jednofázovou část hybridního zařízení;
-
Sequ = UiIequ pro mezifázové zařízení;
-
Sequ = √3 UiIequ pro symetrické trojfázové zařízení a
trojfázovou část hybridního zařízení;
-
Sequ = 3 UpIequ
max pro nesymetrické trojfázové zařízení,
kde Iequ max je maximální efektivní
hodnotaproudů tekoucích v jakékoliv ze tří fází.
V případě rozsahu napětí, Up nebo Ui je jmenovité síťové napětí podle IEC 60038 (například: 120
V nebo 230 V pro jednofázové nebo sdružené 400 V pro trojfázové).
zkratový poměr
Rsce (Rsce)
charakteristická hodnota zařízení definovaná následovně:
-
Rsce = Ssc / (3 Sequ) pro jednofázové zařízení a jednofázovou část hybridního
zařízení;
-
Rsce = Ssc / (2 Sequ) pro mezifázové zařízení;
-
Rsce = Ssc / Sequ pro všechna trojfázová zařízení a trojfázovou část
hybridního zařízení;
instalace odběratele
sestava elektrických zařízení
patřících stejnému odběrateli a připojených společně na společný napájecí
bod
POZNÁMKA Pro rozlehlou sestavu elektrických zařízení v průmyslu
se kromě termínu instalace odběratele používá také termín průmyslová síť
odběratele.
dodávka elektrické energie
veřejná služba zajišťovaná
dodavatelem elektřiny pro každého spotřebitele a určovaná technickými a
obchodními kritérii jako kmitočtem, napětím, nepřerušováním dodávky, maximálním
příkonem, místem odběru, tarifem – viz ČSN 330050-604, čl. 604-01-01
provozovatel distribuční soustavy
fyzická nebo
právnická osoba, držitel licence na distribuci elektřiny na území vyděleném
licencí, zásobující elektrickou energií skupinu spotřebitelů prostřednictvím
distribuční soustavy
spotřebitel elektrické energie
uživatel zařízení, které
spotřebovává elektrickou energii ze soustavy, nejčastěji distribuční soustavy –
viz ČSN 33
0050-604 , čl. 604-01-03
POZNÁMKA Ve smyslu zákona č. 458/2000 Sb. (energetický zákon) je
jím myšlen zákazník, výrobce, případně provozovatel distribuční soustavy
odběrné místo
odběrné elektrické zařízení jednoho
odběratele, včetně měřicích transformátorů, jehož odběr je měřen jedním měřicím
zařízením nebo jiným způsobem na základě dohody (definice ze zákona č. 458/2000
Sb)
POZNÁMKA Odběrné místo se může lišit od hranice mezi distribuční
soustavou a vlastní instalací spotřebitele nebo od míst měření spotřeby – viz ČSN 33
0050-604 , čl. 604-01-04
kvalita dodávky elektrické energie
vyhodnocení odchylek
technických parametrů dodávané elektrické energie nebo z celkového zásobování
od hodnot určených (dohodnutých nebo obecných) – viz ČSN 33
0050-604 , čl. 604-01-05
POZNÁMKA Definovaná vyhl. č. 540/2005 Sb. s odkazem na Pravidla
provozování distribučních soustav
NahoruKompatibilní úrovně
Při určování kompatibilních úrovní pro harmonické se musí brát v
úvahu dvě skutečnosti. Jednak je to nárůst počtu zdrojů harmonických. Dále je
to pokles podílu čistě rezistivních zátěží (zátěže pro ohřev), které mají
funkci tlumících prvků ve vztahu k celkové zátěži. Proto se očekává, že úrovně
harmonických budou v distribučních soustavách narůstat, dokud SP zdroje emisí
harmonických se účinně neomezí.
Kompatibilní úrovně v této normě se musí chápat jako vztažené ke
kvazistacionárnímu nebo ustálenému stavu harmonických a jsou uvedeny jako
referenční hodnoty jak pro dlouhodobé, tak i pro krátkodobé účinky.
-
Dlouhodobé účinky se hlavně týkají tepelných účinků na kabely,
transformátory, motory, kondenzátory atd. Tyto účinky jsou následkem úrovní
harmonických, které trvají 10 minut nebo více.
-
Velmi krátkodobé účinky se hlavně týkají rušivých účinků na
elektronické přístroje, které mohou být citlivé na úrovně harmonické trvající 3
sekundy nebo méně. Přechodné jevy nejsou zahrnuty.
S ohledem na dlouhodobé účinky jsou kompatibilní úrovně pro
jednotlivé harmonické složky napětí uvedeny v tabulce 1. Odpovídající
kompatibilní úroveň pro celkové harmonické zkreslení je THD = 8 %.
Tabulka 1 – Kompatibilní úrovně pro napětí jednotlivých
harmonických v soustavách vysokého napětí (efektivní hodnoty v procentech
efektivní hodnoty základní složky)
Pokud se jedná o velmi krátkodobé účinky, jsou kompatibilní úrovně
pro jednotlivé harmonické složky napětí hodnoty uvedené v tabulce 1 násobené
činitelem khvs, kde khvs se vypočte následovně:
khvs = 1,3 + (0,7 / 45) × (h – 5)
... (1)
Odpovídající kompatibilní úroveň pro celkové harmonické zkreslení
je THD = 11 %.
NahoruKompatibilní úrovně meziharmonických
V normách ČSN EN 61000-2-4 a ČSN EN 61000-2-12 jsou kompatibilní
úrovně uvedeny jen pro meziharmonické složky napětí vyskytující se na kmitočtu
blízko základnímu kmitočtu (50 Hz), jejichž následkem je amplitudová modulace
napájecího napětí.
Za těchto podmínek určité zátěže, které jsou citlivé na druhou
mocninu napětí, zejména svítidla, vykazují záznějový efekt, jehož následkem je
flikr. Záznějový kmitočet je rozdíl mezi kmitočty dvou časově shodných napětí –
tj. mezi kmitočty meziharmonických a základním kmitočtem.
POZNÁMKA 1 Pod řádem meziharmonických 0,2 jsou kompatibilní
úrovně určeny požadavky na flikr.
POZNÁMKA 2 Podobná situace je možná, je-li značnější úroveň
napětí na kmitočtu harmonické (zejména řádu 3 nebo 5) časově shodná s napětím
meziharmonické na blízkém kmitočtu. Účinek by se měl určit pomocí obrázku 1 s
amplitudou danou součinem relativních amplitud harmonické a meziharmonické
vytvářejících záznějový kmitočet. Výsledek je zřídka významný.
Kompatibilní úroveň pro napětí meziharmonické ve výše uvedeném
případě, vyjádřená jako poměr jeho amplitudy a amplitudy základní složky je
uvedena na obrázku 1 jako funkce záznějového kmitočtu. Je to založeno na úrovni
flikru Pst = 1 pro žárovky provozované na 230 V a je to
aplikovatelné jen na obvody, které obsahují svítidla.
Kompatibilní úrovně pro meziharmonické v blízkosti základního
kmitočtu nn soustavy o napětí 230 V odpovídající míře vjemu flikru jsou uvedeny
na obrázku 1 jako funkce záznějového kmitočtu, což způsobuje, že výsledek je
nezávislý na kmitočtu soustavy.
Obrázek 1 – Kompatibilní úrovně pro meziharmonické (Odezva
flikrmetru pro Pst = 1 s ohledem na žárovky 60 W)
Příloha C normy ČSN EN 61000-2-4 uvádí informace o zdrojích,
účincích a metodách zmírňování vlivů týkajících se napětí meziharmonických.
Poskytuje také úrovně jako návod, dokud více zkušeností neumožní publikování
kompatibilních úrovní.
Harmonické jako charakteristický parametr napětí distribuční
soustavy
Charakteristické parametry napětí podle normy EN 50160 jsou: kmitočet sítě, velikost napájecího napětí, odchylky napájecího napětí,
rychlé změny napětí, krátkodobé poklesy napájecího napětí, krátkodobá přerušení
napájecího napětí, dlouhodobá přerušení napájecího napětí, dočasná přepětí o
síťovém kmitočtu mezi živými vodiči a zemí, přechodná přepětí mezi živými
vodiči a zemí, nesymetrie napájecího napětí, harmonická napětí, meziharmonická
napětí a napětí signálů v napájecím napětí.
Všeobecným přístupem normy ČSN EN
50160 je vyjadřování charakteristických parametrů napětí vztažených k
jmenovitému napětí soustavy nebo k dohodnutému napájecímu napětí.
I když napětí harmonických jsou definována jejich relativní
amplitudou vztaženou k základnímu napětí, pro soustavy nn jsou podle ČSN EN
50160 vztažena k jmenovitému napětí a pro soustavy vn jsou vztažena k
dohodnutému napájecímu napětí.
Toto je odchylka od dosavadní praxe, podle které se harmonické
vyjadřovaly jako procentní hodnoty základní harmonické. K tomu je třeba
poznamenat, že pokud je pro měření harmonických použit měřicí přístroj podle
uvedené dosavadní praxe, je třeba před porovnáváním s hodnotami podle tabulek
provést jejich přepočet (ve většině případů však rozdíl bude zanedbatelný).
Vzhledem k tomu, že harmonické vyšších řádů jsou obvykle malé a
obtížně měřitelné, jsou v ČSN EN
50160 stanoveny harmonické jen do řádu 25.
Harmonické se měří v odběrném místě pomocí přístrojů vyhovujícím
normě ČSN EN
61000-4-7 . Základní měření se skládá z desetiminutových efektivních hodnot
harmonických a činitele zkreslení.
V soustavě vn se měření provede na sdružených napětích a v
soustavě nn se měření provede na fázových napětích. Pro měření zkreslení napětí
nulové složky v soustavě vn jsou potřeba přístrojové transformátory napětí
zapojené do hvězdy. K tomu je třeba poznamenat, že v soustavách s izolovaným
uzlem použití přístrojových transformátorů napětí s primáry zapojenými na zem
může modifikovat odezvu soustavy na nulovou složku a způsobit ferrorezonanční
jevy.
Perioda sledování harmonických musí být jeden týden včetně soboty
a neděle.
Za vyhovující normě ČSN EN
50160 jsou považovány harmonické, pokud jejich desetiminutové efektivní
hodnoty jsou v 95 % menší nebo rovné než stanovené meze.
NahoruPlánovací úrovně
Plánovací úrovně harmonických si určí provozovatel soustavy pro
účely vyhodnocování úrovně emise rušení ze zařízení všech odběratelů
připojených na danou distribuční soustavu. Tato úroveň je považována za interní
záměr provozovatele distribuční soustavy týkající se kvality energie. Plánovací
úrovně by měly být stejné nebo nižší než kompatibilní úrovně. Tyto plánovací
úrovně budou v následujících kapitolách této zprávy použity při stanovení
připojovacích podmínek rušících odběrů. S ohledem na strukturu soustavy a
ostatní odběry se budou plánovací úrovně případ od případu lišit, a proto v
tabulce 2 jsou uvedeny jen orientační hodnoty plánovacích úrovní uvedené v
podkladech IEC.
POZNÁMKA Hodnoty plánovacích úrovní jsou převzaty z IEC/TR
61000-3-6 Ed 2.
Tabulka 2 – Orientační hodnoty plánovacích úrovní harmonických
(v procentech jmenovitého napětí)
Orientační hodnota plánovací úrovně činitele zkreslení THD
napájecího napětí v soustavách vn je 6,5 % a v soustavách vvn je 3 %.
Měření a vyhodnocování harmonických souvisící s plánovacími
úrovněmi
Při měření harmonických a meziharmonických se použije metoda třídy
A specifikovaná v ČSN EN
61000-4-30 a v souvisící ČSN EN
61000-4-7 . Data označovaná příznakem podle ČSN EN
61000-4-30 by se měla z vyhodnocování vyloučit. Pro objasnění, pokud jsou
data označována příznakem, pak při výpočtu níže uvedených ukazatelů se použijí
jen platná (příznakem neoznačená) data.
Minimální doba měření je jeden týden. Tato doba by měla zahrnovat
monitorování některé části této doby s očekávanými maximálními úrovněmi
harmonických.
Jeden nebo více následujících ukazatelů se může použít pro
porovnání skutečných úrovní harmonických s plánovacími úrovněmi. Za účelem
odhadu nepříznivého vlivu dovolených vyšších úrovní emise pro kratší doby, jako
například během podmínek rozběhu, se může požadovat více než jeden takovýto pro
porovnání s plánovacími úrovněmi.
-
95 % týdenních hodnot Uhsh (efektivní hodnota
individuálních harmonických vyhodnocená po dobu deseti minut) by nemělo
překročit plánovací úroveň.
-
S největší pravděpodobností 99 % denní hodnota Uhvs (efektivní hodnota individuálních harmonických vyhodnocená po dobu 3 s) by
neměla překročit plánovací úroveň násobenou činitelem khvs podle rovnice (1) s
odkazem na dané kompatibilní úrovně pro velmi krátkodobé účinky
harmonických.
NahoruUrčování úrovně emise harmonických
Jeden nebo více následujících ukazatelů se může použít pro
porovnání skutečných úrovní harmonických s úrovněmi emise odběratele. Za účelem
odhadu nepříznivého vlivu dovolených vyšších úrovní emise pro kratší doby, jako
například během podmínek rozběhu, se může požadovat více než jeden takovýto
ukazatel.
-
95 % týdenních efektivních hodnot Uhsh (nebo
Ihsh) individuálních harmonických vyhodnocených po dobu deseti minut
by nemělo překročit mez emise.
-
S největší pravděpodobností 99 % denní efektivní hodnota
Uhvs (nebo Ihvs) individuálních harmonických vyhodnocená
po dobu 3 s by neměla překročit plánovací úroveň násobenou činitelem
khvs podle rovnice (1). Při tom s odkazem na velmi krátkodobé účinky
harmonických, použití ukazatele velmi krátké doby při určování emisí je potřeba
jen u zařízení, která mají značný vliv na distribuční soustavu tak, že použití
tohoto ukazatele by mohlo záviset na poměru dohodnutého příkonu zařízení a
zkratového výkonu soustavy (tj. Si/Ssc).
Pro porovnání úrovně emise harmonických z instalace odběratele s
mezemi emise měla by být minimální doba měření jeden týden. Při specifických
podmínkách by však mohla tato doba být kratší. Takovéto kratší doby by měly
reprezentovat očekávané delší provozní procesy. V každém případě doba měření
musí být dostatečná pro zachycení očekávaného výskytu nejvyšší úrovně emise
harmonických. Pokud úroveň harmonických převládá vlivem jednoho velkého
zařízení, měla by být tato doba dostatečná pro zachycení alespoň dvou úplných
provozních cyklů zařízení. Pokud úroveň harmonických je způsobena sumací účinků
několika zařízení, měla by doba měření být alespoň jednu provozní směnu.
Jsou-li závažné, měly by se brát v úvahu také následující
faktory:
-
zařízení, která ruší vlivem závad ve výrobě, provozu a řízení,
která jsou jinak s očekávanými normálními charakteristikami (normální výkonová
elektronika);
-
rozladění filtrů harmonických;
-
kondenzátorové baterie uvnitř instalace a příspěvek k
rezonancím na kmitočtech harmonických;
-
interakce mezi různými zařízeními uvnitř instalace.
Impedance soustavy pro konverzi mezí emise z napětí na
proud
Informace o kmitočtové závislosti impedance distribuční soustavy
jsou nezbytné jak pro provozovatele distribuční soustavy při určování mezí
emise, tak i pro odběratele za účelem vyhodnocení úrovní emise z vyšetřované
instalace.
Při přeměně mezí emise z napětí na proud jsou dvě možnosti
určování impedance distribuční soustavy v závislosti na charakteristikách
distribuční soustavy a na velikosti rušivé instance:
-
Na základě typických charakteristik impedance distribuční
soustavy se určí soubor typických mezí emise. Pro kompenzování jiných než
typických charakteristik impedance distribuční soustavy se mohou zavést
korekční faktory (např. činitel zesílení založený na typických podmínkách
rezonance v takovýchto soustavách). Takováto aplikace je všeobecně lepší v
soustavách nižších napětí, kde tlumení podmínek rezonance je lepší než v
soustavách vvn.
-
U rušivých instancí velkých ve srovnání s velikostí napájející
soustavy vvn se může použít odhad maximální impedance soustavy v místě
vyhodnocování připojení při nejhorších provozních podmínkách. Toto může také
zahrnovat posouzení nepříznivého vlivu velké vzdálenosti v distribuční
soustavě.
V každém případě mimořádně nízké hodnoty impedance na kmitočtech
harmonických by se neměly brát v úvahu, protože s ohledem na sériové rezonance
mohou napětí harmonických překročit plánovací úrovně v jiných částech soustavy.
V takovýchto případech hodnota impedance by se neměla brát v úvahu a měla by se
nahradit standardní hodnotou (například Z1 × h, kde h je řád
harmonické a Z1 je impedance distribuční soustavy na základním
kmitočtu).
Meze emise harmonických zařízeními připojovanými do soustavy
nízkého napětí
Omezením proudů harmonických injektovaných spotřebiči do veřejné
rozvodné sítě se nyní zabývá norma ČSN EN 61000-3-2. Tato norma stanovuje meze
harmonických složek vstupního proudu, které mohou být vytvářeny zařízením
zkoušeným za stanovených podmínek a týká se elektrických a elektronických
zařízení se vstupním fázovým proudem až do 16 A včetně, u nichž se předpokládá
připojení do veřejných distribučních sítí nízkého napětí. Například zařízení
pro obloukové svařování, které není profesionálním zařízením, se vstupním
fázovým proudem do 16 A včetně, je zahrnuto v této normě.
Ovšem zařízení pro obloukové svařování určené pro profesionální
použití specifikované v ČSN EN 60974-1 není v normě ČSN EN 61000-3-2 zahrnuto a
je nyní předmětem omezení podle ČSN EN 61000-3-12.
Meze harmonických proudů specifikované v tabulkách normy ČSN EN
61000-3-12 se aplikují na každý z fázových proudů a ne na proud v nulovém
vodiči.
U zařízení s více jmenovitými proudy se vyhodnocení provádí pro
každý proud.
Meze harmonických proudů jsou specifikovány v tabulkách 3 až
5.
Zařízení vyhovující mezím emise harmonických proudů odpovídajícím
zkratovému poměru (definice viz str. 3) Rsce = 33 je vhodné
pro připojení v jakémkoliv bodu napájecí sítě.
POZNÁMKA 2 Hodnoty jsou založeny na minimální hodnotě Rsce = 33. Zkratové poměry menší než 33 se neuvažují.
POZNÁMKA 3 Pro zmenšení hloubky komutačních poklesů měničů může
být nutný zkratový poměr větší než 33.
U zařízení nevyhovujícího mezím emise harmonických proudu
odpovídajícím Rsce = 33 jsou dovoleny vyšší hodnoty emise za
předpokladu, že zkratový poměr Rsce je větší než 33. Očekává
se, že toto se bude aplikovat na většinu zařízení se jmenovitým vstupním
fázovým proudem nad 16 A. Předpokládanou hodnotu Rsce musí
vybrat výrobce.
Tabulka 3 platí pro zařízení jiné než symetrické trojfázové
zařízení a tabulky 4 a 5 platí pro symetrické trojfázové zařízení.
Tabulka 5 se může použít (u symetrických trojfázových zařízení),
pokud je splněna jakákoliv z těchto podmínek:
-
Úhel fázového posunu páté harmonické proudu vztažený k
základní složce fázového napětí je během celé doby sledování v rozsahu 90° až
150°.
POZNÁMKA Tato podmínka je normálně splněna zařízením s
neřízeným usměrňovacím můstkem a kapacitním filtrem, které zahrnuje 3% střídavý
nebo 4% stejnosměrný reaktor. -
Zařízení je navrženo tak, aby úhel fázového posunu páté
harmonické proudu neměl po celou dobu žádnou preferenční hodnotu a mohl nabývat
jakékoliv hodnoty v celém intervalu [0°, 360°].
POZNÁMKA Tato podmínka je normálně splněna měniči s plně
řízenými tyristorovými můstky. -
Proudy páté a sedmé harmonické jsou oba menší než 5 %
referenční základní složky proudu během celé doby sledování.
POZNÁMKA Tato podmínka je normálně splněna
"dvanáctipulzními“ zařízeními.
-
Tabulka 3 – Meze emise proudu pro zařízení jiné než
symetrické trojfázové zařízení
-
Tabulka 4 – Meze emise proudu pro symetrické trojfázové
zařízení
-
Tabulka 5 – Meze emise proudu pro symetrické trojfázové
zařízenípři specifických podmínkách
Obrázek 2 – Vývojový diagram znázorňující postup aplikace
tabulek 3 až 5
NahoruVysvětlení mezí pro harmonické proudů
Individuální přípustné harmonické proudů se zvětšují lineárně se
zvětšujícím se Rsce mezi minimální hodnotou Rsce (33) a maximální hodnotou Rsce nalezenou v tabulkách. Tento princip je pro proud páté harmonické znázorněn na
obrázku 3.
Obrázek 3 – Meze proudu páté harmonické…