하모닉이란?
조명 업계에서 "고조파"라는 용어는 신호의 기본 주파수의 0이 아닌 짝수 배수인 주파수를 갖는 왜곡된 또는 비정현파 주기적 신호의 구성 요소를 의미합니다. 고조파는 전류 또는 전압에서 발생할 수 있으며 일반적으로 전기 시스템의 비선형 부하로 인해 발생합니다.
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고조파는 조명 산업에서 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다. 특히 기계에서 부하 전류 또는 전압의 급격한 변동이 있을 때 발생할 수 있는 조명 깜박임은 일반적인 문제 중 하나입니다. 깜박임을 유발할 수 있는 기계의 예로는 시동 중 대형 모터, 압연기 드라이브 및 광산 와인더와 같은 사이클로 컨버터가 있는 기계, AC 모터 및 전기 아크로와 같은 정적 주파수 컨버터를 사용하는 기계가 있습니다.
고조파로 인한 또 다른 문제는 변압기 과열과 차단기 트립입니다. 이는 비선형 부하가 부드러운 정현파 방식이 아닌 갑작스러운 펄스로 전류를 끌어올 때 발생합니다. 이러한 비선형 부하에 의해 생성된 고조파 전류는 전력 시스템의 다른 부분으로 역류하여 변압기 과열 및 차단기 트립을 초래할 수 있습니다.
고조파의 존재 여부를 측정하기 위해 총 고조파 왜곡(THD)이 자주 사용됩니다. THD는 모든 고조파 영향의 합계이며 일반적으로 기본 주파수(미국의 경우 60Hz)의 50배수까지 또는 3kHz에서 측정됩니다. 전압 고조파 영향은 기본 주파수 대비 8% 미만이어야 하며, 8%를 초과하는 값은 추가로 조사해야 합니다.
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자주 묻는 질문
전기 고조파의 원인
고조파는 AC 라인 전압을 DC로 변환하는 비선형 부하가 있을 때 발생합니다. 이러한 고조파는 가변 주파수 드라이브(VFD), 컴퓨터 전원 공급 장치, 에너지 효율적인 조명과 같은 비선형 전자 스위칭 장치의 존재로 인해 전기 시스템에 유입됩니다.
LED 조명은 고조파를 유발하나요?
LED 조명을 설치하면 부하로 인해 고조파 왜곡이 발생할 가능성이 있습니다. 이러한 왜곡은 장비와 배전 네트워크에 부담을 주어 유지보수 비용과 가동 중단 시간을 증가시킬 수 있습니다. 때때로 고조파 스트레스의 영향은 장비가 완전히 고장날 때까지 분명하게 드러나지 않을 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
고조파가 전력 품질에 미치는 영향
고조파 전류는 전기 시스템의 r.m.s. 전류를 증가시켜 전력 품질에 부정적인 영향을 미칩니다. 이는 결국 공급 전압의 품질 저하로 이어집니다. 또한 고조파는 전기 네트워크에 스트레스를 가하고 장비를 손상시킬 가능성이 있습니다. 또한 기기의 정상적인 작동을 방해하고 운영 비용을 증가시킬 수 있습니다.
전력 시스템에서 고조파를 확인하는 방법
고조파를 표시하는 기능이 있는 클램프 미터를 사용하여 총 고조파 왜곡(THD)을 측정합니다. 전압에 대한 THD가 5%를 초과하지 않는지, 전류에 대한 THD는 상당히 높을 수 있는지 확인합니다. 각 고조파의 크기와 영향에 대한 더 많은 통찰력을 얻으려면 전력 품질 분석기를 활용하세요.
고조파가 전압에 영향을 미치나요?
고조파 전류가 고조파의 임피던스에 반하여 흐를 때 생성되는 고조파 전압은 현저한 과전압을 초래할 수 있습니다. 이러한 과전압은 장비 오작동을 유발하는 것으로 관찰되었으며, 커패시터는 특히 이러한 영향에 취약한 것으로 나타났습니다.
