Активный фильтр гармоник: принцип работы и применение
Современные электросети всё чаще сталкиваются с проблемой несинусоидальности тока и напряжения, вызванной работой электронных и импульсных устройств. Частотные преобразователи, ИБП, светодиодное освещение, промышленная автоматика — всё это источники гармонических искажений. Такие искажения приводят к ухудшению качества электроэнергии, перегреву оборудования и нарушению его работы. Решением становится активный фильтр гармоник (АФГ) — устройство, способное динамически устранять паразитные гармоники и повышать стабильность электросети.

Что такое гармоники в электрических сетях
Гармоники — это составляющие тока или напряжения, частота которых кратна основной (50 Гц в большинстве стран). При идеальной синусоиде таких составляющих нет, но при наличии нелинейных потребителей форма сигнала искажается.
Примеры таких искажений:
- появление высокочастотных колебаний;
- перегрев трансформаторов и двигателей;
- ложные срабатывания автоматики;
- нестабильная работа оборудования.
Наличие гармоник снижает качество электроэнергии и может привести к увеличению потерь, шумам, вибрациям и преждевременному выходу оборудования из строя.
Принцип работы активного фильтра гармоник
В отличие от пассивных фильтров, которые работают на фиксированные частоты и используют индуктивности и ёмкости, активный фильтр гармоник — это интеллектуальное устройство. Он подключается параллельно к нагрузке и анализирует токи и напряжения в реальном времени.
Алгоритм его работы:
- С помощью датчиков измеряются токи и напряжения в сети.
- Процессор рассчитывает и выделяет нежелательные гармоники.
- Инвертор формирует ток, противоположный по фазе к выявленным гармоникам.
- Полученный «противоток» впрыскивается в сеть и компенсирует искажения.
Таким образом, на вводе в оборудование ток приобретает максимально приближенную к синусоиде форму, а уровень гармоник в сети снижается.

Ключевые преимущества
- Широкий диапазон компенсации — от 2-й до 50-й гармоники и выше.
- Мгновенная реакция — фильтр подстраивается к изменяющейся нагрузке в реальном времени.
- Не зависит от параметров сети — в отличие от пассивных фильтров, не требует точной настройки.
- Компактность и простота интеграции — монтируется в существующие распределительные щиты.
- Дополнительные функции — некоторые модели поддерживают компенсацию реактивной мощности и несимметрии фаз.
Где применяются активные фильтры гармоник
- Промышленные предприятия, особенно там, где используется частотное регулирование электродвигателей, электропечи, сварочное оборудование.
- ЦОД и телекоммуникации, где много импульсных источников питания.
- Коммерческие здания с большим количеством ИБП, серверов, лифтов и светодиодного освещения.
- Медицинские учреждения, где важно стабильное питание высокочувствительной аппаратуры.
- Энергетические объекты, где требуется строгое соблюдение стандартов качества энергии.
Влияние на качество электроснабжения
Использование активных фильтров гармоник значительно улучшает следующие параметры:
- Общая гармоническая составляющая (THD) — снижается до значений, соответствующих стандарту IEEE 519 или ГОСТ.
- Снижение нагрева трансформаторов и кабелей, что увеличивает срок службы оборудования.
- Уменьшение риска выхода из строя чувствительной электроники.
- Снижение токов утечки и отключений автоматических выключателей.
Особенности эксплуатации
Активные фильтры требуют минимального технического обслуживания, но должны быть правильно подобраны по мощности и установлены с учётом характеристик конкретной сети. Устройства, как правило, оснащены дисплеем или системой мониторинга, позволяющей отслеживать качество работы и уровень компенсации.
Заключение
Активный фильтр гармоник — это эффективный инструмент для борьбы с искажениями тока и напряжения в современных электрических сетях. Он обеспечивает динамическую, точную и гибкую компенсацию, улучшая условия работы оборудования и соответствие нормам по качеству электроэнергии. С учётом растущего количества нелинейных нагрузок, АФГ становится не роскошью, а необходимостью на большинстве промышленных и инфраструктурных объектов.
Популярное
Базальная имплантация – улыбка за три дня
Сделаны из мяса, химии ноль: в Роскачестве назвали лучшие марки сосисок - их берите смело по 5 пачек
20 ноябряБерите сразу по 10 банок: в Роскачестве назвали идеальную тушенку - никакого лишнего жира, сплошное мясо
27 ноябряВ Саранске обанкротившийся санаторий преобразуют в образовательный центр для молодёжи
22 ноябряЖижа в бутылке, масла нет: в Роскачестве назвали 5 худших брендов масла - не берите даже для салатов
10 декабряПривычные "Магниты" уходят в прошлое: покупателям приготовили сюрприз - привыкать будем долго
22 ноябряУшел из жизни профессор Борис Кевбрин
19 ноябряКак открыть домофон без ключа: лайфхак для забывчивых
24 ноябряЖуткое ДТП: три человека сгорели на трассе М5 «Урал»
21 ноябряВ Саранске сбили 9-летнего мальчика
24 ноябряВ Мордовии водитель на иномарке сбил молодую девушку-пешехода
20 ноябряОкна в доме больше не преют и о сквозняках забыли: решил проблему покупкой копеечного материала - 10 минут и готово
24 ноябряДва человека в Мордовии получили травмы при опрокидывании «пятёрки»
24 ноябряВ Мордовии столкнулись две «ГАЗели», есть пострадавший
25 ноябряГрузовик из Мордовии влетел в автобус и легковушку в Пензе
27 ноябряПочетный гражданин Саранска отмечает 100-летний юбилей
20 ноябряВ Саранске объяснили, как правильно благодарить священника в храме
9 декабряВ Мордовии из-за вчерашнего ДТП перекроют федеральную трассу
11 декабряПеремолотая пыль, чайных листьев нет: в Роскачестве назвали худшие бренды чая - не берите даже в полцены
7 декабряБатареи шпарят, а дома холодина: куда уходит тепло из квартиры и как решить проблему
9 декабря