Steeds meer en grotere problemen door harmonische vervuiling
Harmonische vervuiling: de ‘sluipmoordenaar’ in elektrische installaties
Harmonische vervuiling is in nagenoeg elke elektrische installatie in meer of mindere mate aanwezig. Hoe meer harmonische vervuiling er is, des te meer risico uw installatie loopt. Vooral bij installaties met veel vermogenselektronica (niet-lineaire belastingen) is de kans op problemen door harmonische vervuiling groot. Daarnaast zorgen harmonischen voor extra blindvermogen, oftewel distortie vermogen of harmonisch vermogen. Door harmonischen kan geschakelde apparatuur (bijv. frequentieregelaars) soms meer dan 50% aan blindvermogen verbruiken.
De oorzaken van harmonische vervuiling
Harmonische vervuiling wordt veroorzaakt door niet-lineaire belastingen. Dit zijn elektrische apparaten die geen ‘lineair’ gedrag vertonen; de vorm van de opgenomen stroom komt niet overeen met de vorm van de aangeboden spanning. De resulterende stroom is daardoor niet zuiver sinusvormig.
Vermogenselektronica of apparatuur waarin vermogenselektronica aanwezig is, zijn typische niet-lineaire belastingen. In industriële en commerciële installaties wordt dergelijke apparatuur in steeds grotere mate toegepast. Hierdoor neemt de harmonische vervuiling binnen deze installaties exponentieel toe.
Voorbeelden van niet-lineaire belastingen
Benieuwd naar de mogelijkheden?
Wij helpen u graag bij het verkrijgen van inzicht in de kwaliteit van elektrische energie binnen uw installatie. Door middel van metingen, analyse en een passende rapportage bieden wij u inzicht in de Power Quality status van uw installatie.
De gevolgen van harmonische vervuiling
Harmonische vervuiling in een installatie kan tal van gevolgen hebben: van defecte apparatuur tot uitgebrande verdeelkasten. Afhankelijk van de mate van de harmonische vervuiling en de gevoeligheid van aangesloten apparatuur zullen de negatieve effecten van harmonische vervuiling zich sneller openbaren.
Negatieve effecten van harmonische vervuiling
Wat is een harmonische
Een harmonische is een frequentie die een gehele veelvoud is van de grondfrequentie. De grondfrequentie is in het Europese spanningsnet 50Hz. Met een veelvoud wordt bedoeld dat bij bijvoorbeeld 50Hz hier alleen frequenties van 100Hz, 150Hz, 200Hz etc. in zitten. Deze ‘veelvoudfrequenties’ worden harmonischen genoemd. Een 3e harmonische betekent in het geval van een 50Hz grondfrequentie dus 150Hz, een 5e harmonische 250Hz en een 7e harmonische 350Hz. In de praktijk komen vrijwel alleen oneven harmonischen voor. Dit heeft te maken met de karakteristieken van elektronische apparatuur.
De totale harmonische vervorming van de spanning en stroom wordt uitgedrukt in THD waardes. THD is de totale graad van de harmonische vervorming, van de 2e order harmonische tot en met de 50e orde, als percentage van de fundamentele frequentie.

Drie groepen harmonischen
Harmonischen kunnen we onderverdelen in drie groepen, ook wel draairichtingen genoemd. We gaan hierbij uit van een grondfrequentie van 50Hz die rechtsdraaiend is. Elk van deze groepen heeft een ander effect.
Stilstaand in de nul
3e harmonische
9e harmonisch
15e harmonische
enz. tot de 50e
Veroorzaken verhoogde nulstromen die tot opwarming en ontbranding van kabels en componenten kunnen leiden.
Linksdraaiend veld
5e harmonische
11e harmonische
17e harmonische
enz. tot de 50e
Veroorzaken verliezen in o.a. motoren en transformatoren en warmteontwikkeling in de elektrische infrastructuur.
Rechtsdraaiend veld
7e harmonische
13e harmonische
19e harmonische
enz. tot de 50e
Veroorzaken verliezen in o.a. motoren en transformatoren en warmteontwikkeling in de elektrische infrastructuur.
Ieder apparaat heeft zijn eigen kenmerkende harmonischen. Zo ontstaan er in frequentieregelaars vaak 5e en 7e harmonischen en in ledlampen veel 3e harmonischen.
In de Power Quality metingen meten we de harmonische vervuiling tot de 50e harmonische. Hiervoor gebruiken we Fluke meters en Power Quality analyzers. Boven de 50e harmonische is meer geavanceerde apparatuur nodig zoals een oscilloscoop.
De normen omtrent de maximale harmonische vervuiling
De maximale harmonische vervuiling (van de spanning) – in zowel openbare als niet-openbare netten – zijn vastgelegd in verschillende normen die betrekking hebben op de spanningskwaliteit.
(NEN) EN50160
