Высшие гармоники и «косинусные» конденсаторы.
Батареи "косинусных" конденсаторов находят широкое применение в электрических сетях разного уровня напряжения. Они используются для компенсации реактивной мощности потребителей, создаваемой индуктивной составляющей основной гармоники тока. Как и любая другая нагрузка сети, "косинусные" конденсаторы оказывают влияние на величину её эквивалентного сопротивления. Но для высших гармонических составляющих сетевого тока это влияние оказывается значительно более сильным, чем для основной гармоники тока.
Для токов высших гармонических составляющих конденсаторы создают дополнительный контур, параллельный основному, образованному всеми остальными элементами питающей сети. Так как эквивалентное индуктивное сопротивление питающей сети (XЭс) увеличивается пропорционально частоте, а реактивное сопротивление конденсаторов (XКC) пропорционально частоте уменьшается, их абсолютные значения для гармоники n-го "порядка" составят
и в некотором диапазоне частоты высших гармоник эти значения оказываются близкими. Поскольку значения реактивных сопротивлений индуктивности (L) и ёмкости (С) противоположны по знаку (XЭс = jωL, XКC = - j /ωC) , результирующее сопротивление их параллельного соединения с ростом частоты увеличивается:
(2)
Вследствие этого могут резко возрасти (вплоть до опасного уровня) значения некоторых высших гармоник напряжения и тока "косинусных" конденсаторов и других элементов питающей сети.
Для устранения или сильного ослабления таких эффектов может потребоваться уменьшение уровня тока гармонических составляющих соответствующих "порядков" (например, путём их компенсации при помощи активного динамического фильтра), либо изменение реактивной составляющей эквивалентного сопротивления сети (например, путём подключения к конденсаторам дополнительных индуктивных элементов), либо использование комбинации этих способов.
От чего горят предохранители, и не только.
