nieuws

Europese norm begrenst harmonische stromen

bouwbreed

Fabrikanten van voedingen en gelijkspanningsomzetters moeten er vanaf 1 januari 2001 voor zorgen dat het net ‘schoon’ blijft. Hun apparatuur veroorzaakt harmonischen, veelvouden van de netfrequentie. Als gevolg daarvan warmen bijvoorbeeld trafo’s extra op, raakt toonfrequente afstandbesturing ontregeld en geven meters verkeerde aanwijzingen.

De ‘schoonhoudplicht’ volgt uit de Europese norm EN-61000-3-2. Die geldt voor toestellen die maximaal 126 ampère en minstens 75 watt opnemen. Daar vallen bijvoorbeeld alle pc’s onder.

Onder invloed van harmonischen kunnen nulleiders in kabels stroom voeren. Harmonischen ontstaan door niet-lineaire belastingen. Die onttrekken stromen in pulsvorm aan het net. Dat gebeurt bijvoorbeeld bij schakelende voedingen en gelijkrichters die een afvlakcondensator opladen. De gelijkrichter laadt de condensator op tot aan de topwaarde van de sinus; die ontlaadt zich weer bij het afnemen van de sinus. Op die manier onttrekt de gelijkrichter een pulsvormige stroom aan het net tijdens de top van de sinus. Die kent een grondgolf van 50 hertz en een groot aantal hogere harmonischen. Elke hogere harmonische stroom veroorzaakt zijn eigen spanningsverlies.

Beveiligingen

Door nulleiders lopen soms aanmerkelijk hogere stromen dan de som van de fasestromen doet vermoeden. De beveiligingen hangen samen met de fasestromen. De nulleider kan zo overbelast raken en verbranden. In kantoren ontstaan nulstromen onder andere door ongelijkmatig verdeelde belastingen en door computers en regelingen met vermogenselektronica die bovenharmonische stromen opnemen. Ontwerpers van kantoorinstallaties moeten er rekening mee houden dat pc’s veelal gelijktijdig aanstaan. In het geval van de hoofdverdeelinrichting moet de gebruiker uitsluitsel geven over de toepassing en schakeling van de belastingen. Zo krijgen bijvoorbeeld afgaande voedingskabels naar de hoofdcomputer, liften en klimaatinstallaties voldoende capaciteit.

De markt biedt diverse voorzieningen die de invloed van de harmonischen verminderen of opheffen. Te denken valt aan een sperfilter in de nulleider of faseleiders. Het filter is een parallelschakeling van een condensator met een spoel. Het geheel is afgestemd op 150 hertz. De impedantie bereikt een maximum bij 150 hertz, waardoor de derde harmonische stroom wordt beperkt zonder de grondgolf of verdere bovenharmonischen ingrijpend te wijzigen.

Smoorspoel

Tussen de faseleiders kan ook een zuigfilter komen. In elke fase zit een smoorspoel met een afsluiting uit drie condensatoren in driehoekschakeling en afgestemd op 150 hertz. Niet-lineaire componenten in de installatie kunnen evenwel elders resonanties veroorzaken en mogelijk harmonische stromen van buiten de installatie aantrekken.

Een zigzagsmoorspoel tussen de faseleiders is ook mogelijk. De fasespanningen zuigen de nulstroom uit de nulleider en verdelen die over de fasen waardoor de nulleider stroomvrij blijft. Weer een andere mogelijkheid bieden actieve filters met een oscillator.

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels