Üçüncü Harmoniğin Getirdiği Problemler |
2. Bölüm

Üçüncü Harmonik Problemi

Tecrübeler göstermiştir ki iş hanları, bankalar, ticari binalarda floresan lambaların, bilgisayarların ve bilgisayarlara bağlı kesintisiz güç kaynaklarının artmasıyla nötr iletkenlerde görülen 3. harmonik akımları, her bir faz iletkeninden akan akım değerlerinin % 150 ila % 210 katına ulaşabilmektedir.

Normalde faz akımlarının 120° faz farkından dolayı nötr iletkendeki vektörel toplamı sıfır iken; faz iletkenlerindeki 3. harmonik akımları, aralarında faz farkı olmadığından nötr iletkeni üzerinde birbirlerine ilave olarak yüksek değerlere ulaşırlar.
 

Nötr iletkeni 16mm2 bakır ve 25 mm2 alüminyum kesitten sonra faz iletkeninin kesitinin yarı değerinde boyutlandırıldığı tesislerde nötr iletkeninin aşırı yüklenmesi durumu ortaya çıkar. Bu durum, nötr iletkeni sigorta veya herhangi bir aşırı akım açıcısıyla korunmadığından yangın tehlikesi ortaya çıkarır.

İletken Standartları
 

Amerikan CBEMA (Computer-Business Equipment Manufacture Association) kuruluşu, üçüncü harmonik tarafından ortaya çıkan yangın riskinden dolayı nötr iletkeninin kesitinin, faz iletkeninin kesitinin 1.73 katı olması gerektiğini tavsiye etmiştir.

Uluslararası EMC (Elektromanyetik Uyumluluk) direktiflerine uygun olarak yapılan yeni düzenlemelerde nötr iletkenin boyutlandırılmasında mutlaka üçüncü harmoniğin meydana getirdiği akımlar hesaba katılacaktır. Nötr iletkeninin kesiti bir fazlı sistemlerde kesit değerine bakılmaksızın ve üç fazlı sistemlerde faz iletkeni 16 mm2 bakır, 25mm2 alüminyum kesite kadar faz iletkeni ile aynı kesitte olacaktır.

Üç fazlı 16mm2 bakır, 25mm2 alüminyum kesitten daha büyük faz iletkenine haiz sistemlerde aşağıdaki şartların hepsinin gerçekleşmesi durumunda nötr iletkeni faz iletkeninin kesitinden daha düşük değerde olabilir.
 

En yüksek (harmoniği de ihtiva eden) normal kullanım esnasında nötr iletkeninde görülebilecek akım, nötr iletkeninin akım taşıma kapasitesinden daha büyük olmayacak. (Normal kullanımdan yükün fazlar arasında eşit bölünmesi kast edilmiştir) ,

Nötr iletkeni şartnamelere uygun olarak aşırı akıma karşı korunmuş olacaktır. Nötr iletkeninin kesiti en az 16mm2 bakır ve 25mm2 alüminyum olacaktır.

Tesisin planlama safhasında harmoniklerin üretilmesi ve miktarlari önceden tahmin edilemeyeceği için nötr iletkenleri ya yüksek değerlerde boyutlandırılmalı ve nötr iletkeninin kesiti en az faz iletkeni kesitinde olmalıdır ya da özellikle eski tesislerde harmonik üreten cihazlarin üreteceği harmonik miktarı nötr iletkenini zorlamayacak seviyede olmalıdır.

THF (Third Harmonic Filter), yani üçüncü harmonik filtresi kullanıldığında nötr iletkende üçüncü harmonik akımları meydana gelmesi engellenir ve üçüncü harmonik akımlarının engellenmesiyle nötr iletkeninin yüksek değerlerde boyutlandırılmasına gerek kalmaz.