고조파 용어

개요

고조파 高調波에 대한 용어입니다. Harmonic wave 또는 Higher Harmonicwave이나 Harmonics로 표기합니다. 하나의 임의의 파형을 생각하면 그 기본이 되는 정류파의 정수배의 주파수를 갖는 그 기본이 되는 정현파를 기본 파라 부르고 그 기본파의 정수배의 주파수를 갖는 정현파를 고조파라 합니다. 고조파는 기본 파형에서 중첩되어지면서 왜곡된 파형 패턴을 만드는 필요하지 않은 높은 주파수입니다. 고조파에서 고조파 왜곡은 공급 전압 또는 부하 전류 파형이 보여야 하는 이상적인 사인파와 비선형 부하로 인한 실제 파형의 차이라고 할 수 있습니다. AC 회로에서 저항은 DC 회로에서와 정확히 같은 방식으로 동작합니다. 즉, 저항을 흐르는 전류는 그 양단의 전압에 비례합니다.

내용

이는 저항이 선형 소자이고, 그에 인가된 전압이 사인파인 경우, 그것을 흐르는 전류도 사인파이므로 두 사인파 사이의 위상차는 0 이 되기 때문입니다.따라서 몇 배의 주파수를 갖고 있는가에 따라서 이자조파, 삼차조파라고 합니다. 또 우수배의 조파는 우수조파, 기수배의 것은 기수조파라고 합니다. 이러한 고조파는 여러 계통에 영향을 끼치게 됩니다. 정밀 제어 계통에서의 전력계통 파형의 왜곡을 가져오고 이로 인한 과열과 변압기등의 출력이 저하 감소 되며 변압기의 출력 역시 감소할 수 있는 원인이 됩니다. 통신계통에서는 유도장애등이 일어나 수 있으며 전자 접촉기 등에 보호계전기 전류값에 설정에 오동작을 일으킬 수 있으며 다양한 계측기 오차 및 전력기기에서의 소음 및 진동발생원인이 될 수 있습니다. 또한 전력용 콘덴서에 이러한 고조파가 유입되게 되면 콘덴서의 과열이나 파손이 될 수 있으며 과전압 과전류등 콘덴서 용량증가 즉 과부하 현상이 발생할 수 있습니다.

기타

고조파필터 Harmonic filter는 이러한 고조파를 없애기 위해 회로에 넣는 filter 를 말합니다. 고조파함유기라는 용어는 Harmonic content로 표기하며 증폭기의 출력에 포함되어 있는 고주파의 크기 일그러짐의 정도를 나타 내는 것입니다. 또한 고주파 High-frequency wave이며 HF로 표기하기도 합니다. 높은 주파수로 무선통신등에 사용하는 주파수를 말할 때도 있고 무선통신에서 저주파 고주파로 나누어서 반송파로 닿는 것을 고주파로 부를 때도 있다. 약호는 HF. 그리고 고주파계기라는 것은 High-frequency instrument이며 가청주파수이상의 높은 주파수의 측정에 사용하는 계기로 열선형, 진공관형, 열전형, 열전대형등이 사용됩니다.

고조파 고주파

고주파용 저항기 Resistor-for high-frequency로 표기하고 특히 고주파에 있어서 저항의 주파수특성을 좋게 하기 위하여 이를테면 2개의 탄소피막저항체를 동축으로 배열한 구조의 것 또는 둥근 관모 양의 탄소피막저항체를 사용한 것 등이 있습니다. 주로 수백 MHz의 회로에 적용하기도 합니다. 고주파케이블 High frequency cable이며 동축케이블, 동축코드등 고주파전송용의 케이블로 무선통신의 공중선급전선 텔레비전과 다중전화등의 광대역전송선로등에 사용됩니다. 고주파탐상법 High frequency flaw detection method로 금속의 탐상법의 하나로 와전류의 분포가 상처가 있는 것은 불균일하게 되어 손실이 증가하는 것으로 이손실 측정보다 상처의 유무를 알게 됩니다. 영상고조파라는 것은 R, S, T상의 위상차가 Zero인 주파수의 고조파를 영상고조파라 합니다. 각 상의 위상차가 없기 때문에 중성선에서 스칼라로 합성되어 상보다 더 큰 전류가 중성선에 흐를 수 있으며 OCGR 오동작의 주원인이 됩니다. 3의 배수인 180Hz, 540Hz 등의 전압, 전류가 이에 해당하며 정격주파수인 60Hz의 경우 각 상간의 위상차가 120도이므로 중성선에서는 벡터합으로 합성되어 서로 상쇄되고 불평형전류만 중성선에 흐르게 됩니다. 영상고조파필터는 중성선 과전류에 의한 OCGR의 오동작을 방지하고, 변압기의 과열 등을 저감 하기 위하여 설치하는 고조파필터를 말합니다. 영상고조파 발생원으로는 단상 비선형부하인 컴퓨터나 OA기기등의 정류기, 전자식 안정기, LED조명기, 조명조절기 Dimmer, 영상기기, 단상용 인버터 등에서 발생합니다.영상고조파필터 용량선정에서 영상 고조파 필터는 부하 발생량보다 높은 용량으로 선정하여야 합니다.예를 들어 차단기의 용량이 LS산전의 ABS53.50A와 같이 50AT 일 경우 전력 계통에서 R.S. 각각의 상에서 최대 부하전류를 차단기정격의 80%로 보면 50X0.8=40으로 계산이 됩니다. 40A로 생각합니다. 계통의 부하에서 사무기기나 PC 또는 전자식 안정기등을 사용할 경우 여기에서 영상고조파발생률은 35~80% 정도로 볼 수 있습니다. 계산 값을 약 50%를 적용하게 되면 R.S.T 상에서 발생하는 고조파전류는 40A X0.5=20A로 계산이 가능합니다. 영상고조파필터 용량은 각상의 3배로 계산합니다. 따라서 20 AX3 = 60A로 계산됩니다. 따라서 고조파필터의 용량은 60A이상으로 선정합니다.

능동형 고조파 필터.운영 자료.pdf

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운영제품 능동용 고조파 필터 관련 자료 참조 합니다.