Elektrik Sistemlerinde Harmonik Problemleri: Sebepleri ve Çözümleri

Elektrik sistemlerinde harmonik problemleri, enerji kalitesini düşüren ve cihazların verimini olumsuz etkileyen önemli bir konudur. Özellikle modern tesislerde kullanılan elektronik ekipmanların artmasıyla harmonik bozulmalar daha sık karşılaşılan bir sorun haline gelmiştir.

Harmonik Nedir?

Elektrik akımı ve gerilimi ideal durumda sinüzoidal dalga şeklinde olmalıdır. Ancak doğrusal olmayan (non-lineer) yükler, akım ve gerilim dalga şekillerini bozarak ek frekans bileşenleri oluşturur. Bu bozulmalara harmonik denir.

Harmonik Problemlerinin Başlıca Sebepleri

Elektrik sistemlerinde harmonik oluşumuna neden olan faktörler şunlardır:

• Frekans dönüştürücüler (inverterler, motor sürücüleri)
• LED ve tasarruflu aydınlatmalar
• Bilgisayar güç kaynakları ve ofis ekipmanları
• Kesintisiz güç kaynakları (UPS)
• Ark fırınları ve kaynak makineleri

Bu cihazlar doğrusal olmayan akım çeker ve böylece şebekede istenmeyen harmonikler ortaya çıkar.

Harmoniklerin Zararları

Harmoniklerin elektrik sistemine verdiği zararlar kısa vadede verim kaybı, uzun vadede ise ekipman arızaları olarak öne çıkar:

• Kablo ve trafolarda aşırı ısınma
• Kompanzasyon sistemlerinde kondansatör arızaları
• Motorlarda titreşim, gürültü ve ömür kısalması
• Elektronik cihazlarda arıza riskinin artması
• Enerji maliyetlerinde yükselme ve reaktif ceza riski

Harmonik Problemlerine Çözüm Yöntemleri

• Pasif veya aktif harmonik filtreler kullanmak
• Yüklerin dengeli dağıtılması
• Kompanzasyon sisteminde harmoniklere dayanıklı kondansatör seçmek
• Uygun trafo ve kablo kapasitesiyle projelendirme yapmak

Özellikle sanayi tesislerinde kompanzasyon panoları ve harmonik filtre çözümleri, enerji kalitesini artırarak hem cihaz ömrünü uzatır hem de işletme maliyetlerini düşürür.