Ідеальної синусоїдальної напруги в мережах електроживлення не буває: воно завжди більш-менш спотворене. На його форму впливають різні фактори: реактивність ланцюга, нерівномірність навантаження по фазах, підключений силовий тиристорний електропривод, паралельний і послідовний резонанси і так далі. Кількість вищих гармонік визначається мірою відхилення форми сигналу від класичної синусоїди. Від їх наявності залежить функціонування електрообладнання та ліній, що підводять.

Вплив вищих гармонік напруги та струму на роботу електроустаткування

Характер впливу вищих гармонік

Основними факторами впливу є:

• зниження ККД обладнання;
• хибні спрацювання апаратури (особливо цифрової техніки);
• менша ефективність генерації, транзиту та використання енергії;
• прискорене старіння ізоляції.

Вплив на статори, ротори та інші деталі, що обертаються, генератори, електрообладнання кранів, верстатів та інших машин виявляється в додаткових втратах в обмотках через вихрові струми. Крім того, сталеві феромагнітні сплави, що застосовуються в електротехніці, розраховуються на частоту 50-60 Гц – саме там вони працюють з найбільшою ефективністю, а вищі кратні гармоніки призводять до зайвого теплового розсіювання енергії. З цієї ж причини у трансформаторах зростають втрати на гістерезис. У ланцюгах зв'язку наявність небажаних імпульсів по живленню викликає шум, свист і псування інформації, що передається.

У кабельних силових лініях вищі гармоніки, що виявляються у викидах та піках напруги, негативно впливають на ізоляцію пропорційно максимуму амплітуди. Це може призвести до пробоїв, пошкоджень та додаткових витрат на ремонт. А в лініях електропередач надвисокої напруги зростає ймовірність виникнення коронного розряду.

Хоча наявність гармонік загалом позначається негативно на роботі обладнання, несуттєві деформації у харчуванні на нього впливають не фатально. Наприклад, більшість типів реле можуть функціонувати при коефіцієнті спотворення напруги, що підводиться, до 20%. А ось обчислювачі та цифрові системи рекомендується підключати через фільтри, що згладжують, і джерела безперебійного живлення. Для комп'ютерів IBM, наприклад, встановлений виробником допустимий рівень гармонік не повинен перевищувати 5%.