高調波対策メモ - 電験一種が難しいはずがない！

基本波の整数倍の振動数をもつ正弦波を高調波という。
高調波を含む交流を歪み波交流という。

高調波が発生する要因はたとえば以下のもの

整流器、インバータ（あるいはそれらを使う無停電電源装置）
ブリッジ回路
アーク電流
変圧器の磁気飽和

高調波に対して並列コンデンサをつけてしまうと電線路のもつリアクタンスと共振して大電流が流れてしまうことがあるので、
並列コンデンサに直列にリアクトルをつけて誘導性にすることで共振を防ぐことができる。

問題となる高調波は奇数のものであるらしい。
第3n高調波はΔ結線で還流させることができるので、第五高調波以降が問題になる。

第n高調波のインピーダンスは
$\displaystyle jn\omega L - j\frac{1}{n\omega C}$ であるので
$\displaystyle n\omega L > \frac{1}{n\omega C}$ すなわち $\displaystyle \omega L > \frac{1}{n^2\omega C}$ が
$\displaystyle n = 5$ について成り立てばすべての $\displaystyle n \ge 5$ で共振がおこらないことになる。
すなわち、コンデンサのリアクタンスの4%より大きなリアクトルをつなげばよいことがわかる。