Аналізатори гармонік — це спеціалізовані прилади, призначені для виявлення гармонічних спотворень у струмі та напрузі в електричних мережах. Вони є важливим інструментом для електриків, енергетиків і інженерів, які працюють із якістю електроенергії, особливо на об’єктах із великою кількістю електронного обладнання, інверторів або частотних перетворювачів.

Що таке гармоніки?

Гармоніки — це електричні коливання, частота яких є кратною основній частоті мережі (наприклад, 100 Гц, 150 Гц, 200 Гц у мережі 50 Гц). Виникають через нелінійне навантаження (ІТ-обладнання, LED-освітлення, електроприводи, зарядні пристрої тощо).

Проблеми, які викликають гармоніки:

  • Перегрів кабелів, трансформаторів, генераторів
  • Хибне спрацювання автоматики (УЗО, реле)
  • Вібрації двигунів
  • Перевантаження нейтрального провідника в 3-фазних системах
  • Несправності або зниження ефективності обладнання

Що вимірює аналізатор гармонік

ПараметрОпис
Загальний коефіцієнт гармонік (THD)Total Harmonic Distortion — показує рівень спотворення сигналу
Гармоніки напруги та струмуДо 50-го, 100-го або навіть 1000-го порядку
ІнтергармонікиНегармонічні частоти між основними гармоніками
Фазовий зсувМіж струмом та напругою на кожній гармоніці
THD-F та THD-RСпотворення відносно фундамента та повного сигналу
Потужність по гармонікахЯка частина потужності втрачена на спотворення

Основні функції аналізаторів гармонік

  • Аналіз у реальному часі
  • Побудова спектру гармонік
  • Графіки зміни THD з часом
  • Реєстрація перевищень норм (згідно з IEC 61000-4-7/4-30)
  • Передача даних на ПК або SCADA-системи

Типи аналізаторів гармонік

1. Портативні

  • Зазвичай мають дисплей, пам’ять, акумулятор
  • Ідеальні для обстежень мереж, аудитів і тимчасових вимірювань

Приклади:

  • Fluke 435-II
  • Hioki PW3360-21
  • Chauvin Arnoux CA8336

2. Стаціонарні / панельні

  • Встановлюються в електрощит або шафу
  • Постійний моніторинг у реальному часі
  • Вивід тривог через Modbus, Ethernet, реле

Приклади:

  • Janitza UMG 509 / 801
  • Schneider ION9000
  • Circutor CVM-A1500

3. Лабораторні / високоточні

  • Для точного аналізу гармонік в інверторах, двигунах, електроніці
  • Вимірюють до 1000-го порядку гармонік
  • Можуть синхронізуватися з осцилографами

Приклади:

  • Yokogawa WT5000
  • Keysight PA2201A IntegraVision

Де застосовуються

СфераЗавдання
ПромисловістьПеревірка впливу частотних перетворювачів, компенсація потужності
ІТ / дата-центриКонтроль якості електроживлення для серверного обладнання
ЕнергетикаАудит споживачів і джерел з великою нелінійністю
Побут / ЖКГЗниження проблем з освітленням, електронікою
Відновлювана енергетикаПеревірка інверторів, сонячних станцій

Стандарти та нормативи

  • IEC 61000-4-7 — методика аналізу гармонік
  • IEC 61000-4-30 — вимоги до класу точності аналізаторів
  • EN 50160 — межі якості електроенергії у громадських мережах

Популярні бренди

  • Fluke (США)
  • Hioki (Японія)
  • Chauvin Arnoux (Франція)
  • Janitza, A-Eberle (Німеччина)
  • Yokogawa, Keysight, Dewetron
  • Circutor, Socomec, Schneider Electric

Переваги використання

  • Рання діагностика проблем з обладнанням
  • Підвищення надійності та енергоефективності
  • Докази для енергопостачальників (у разі скарг на якість)
  • Зниження витрат на ремонт та простої

Аналізатори гармонік електромережі