Дослідження способів забезпечення електромагнітної сумісності в електротехніці та електроенергетиці

Ковтун, Віталій Анатолійович
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8853
Title:	Дослідження способів забезпечення електромагнітної сумісності в електротехніці та електроенергетиці
Authors:	Ключка, Костянтин Миколайович Ковтун, Віталій Анатолійович
Keywords:	електромагнітна сумісність;електромагнітні завади;показники якості електроенергії;активні фільтри
Issue Date:	Dec-2023
Abstract:	Метою нашої магістерської роботи є дослідження методів та засобів для зниження взаємного негативного електромагнітного впливу споживачів електричної енергії тобто підвищення рівня електромагнітної сумісності електрообладнання. Для розв’язування поставлених задач у магістерській роботі використовувалися методи теоретичної електротехніки, методи математичного моделювання, методи порівняльного експерименту, методи проектування та розробки електричних схем, методи організації комп’ютерних обчислень. Практичною цінністю магістерської роботи є те, що отримані результати можуть сприяти підвищенню якості функціонування електрообладнання, підвищенню надійності функціонування систем електропостачання в цілому за рахунок покращення електромагнітної сумісності між окремими споживачами.
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8853
Appears in Collections:	141 Електрична інженерія (Електротехнічні системи електроспоживання)
Files in This Item:
File	Description	Size	Format
ВКРМ_КОВТУН_2023.pdf Restricted Access		2.41 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy
Show full item record
Extracted text
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРОННИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОТРАНСПОРТУ  
ТА МАШИНОБУДУВАННЯ 
Кафедра електротехнічних систем 
 
 «До захисту допущено» 
Зав. кафедри ЕТС 
 
__________ О.О. Ситник 
(підпис)                 (ініціали, прізвище) 
«___»___________202__ р. 
 
 
 
Кваліфікаційна робота 
на здобуття ступеня вищої освіти магістра 
 
на тему:  
«Дослідження способів забезпечення електромагнітної сумісності в 
електротехніці та електроенергетиці» 
 
 
Виконав: здобувач вищої освіти  2  курсу, групи ЕСЕ–022 
Спеціальності: 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» 
(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності) 
 
 
 
Ковтун Віталій Анатолійович ______________ 
 (прізвище, ім’я, по-батькові здобувача вищої освіти ) (підпис) 
   
Науковий к.т.н., доцент Ключка К.М. ______________ 
керівник (підпис) 
(вчені ступінь та звання,  прізвище та ініціали) 
   
Нормоконтроль к.т.н., доцент  Ключка К.М. ______________ 
(підпис) 
(вчені ступінь та звання,  прізвище та ініціали) 
   
 
 
Засвідчую, що у цій кваліфікаційній роботі немає запозичень з праць інших авторів 
без відповідних посилань. 
Здобувач вищої освіти ______________ 
(підпис) 
 
 
Черкаси 2023 р.  
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
ФАКУЛЬТЕТ ЕЛЕКТРОННИХ ТЕХНОЛОГІЙ, АВТОТРАНСПОРТУ  
ТА МАШИНОБУДУВАННЯ 
Кафедра електротехнічних систем 
 
Рівень вищої освіти – другий (магістерський) 
Спеціальність 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» 
                                                                                         (код і назва) 
 
ЗАТВЕРДЖУЮ 
Завідувач кафедри 
____________ О.О. Ситник 
(підпис)                (ініціали, прізвище) 
«______» __                 2023 р. 
 
ЗАВДАННЯ 
на магістерську кваліфікаційну роботу здобувачу вищої освіти 
 
 
Ковтуну Віталію Анатолійовичу 
(прізвище, ім’я, по батькові) 
 
1. Тема магістерської роботи  
 
«Дослідження способів забезпечення електромагнітної сумісності в 
електротехніці та електроенергетиці» 
 
науковий керівник к.т.н., доцент Ключка Костянтин Миколайович 
                                                           (прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання) 
затверджені наказом по університету від «10» жовтня 2023р. № 271/04 
 
2. Термін подання студентом роботи_____________________________ 
 
3. Об’єкт дослідження –  взаємний електромагнітний зв'язок між окремими споживачами  
 
4. Предмет дослідження –  методи та засоби підвищення завадостійкості 
електроспоживачів 
 
5. Перелік завдань, які потрібно розробити: 
− здійснити аналіз причин виникнення електромагнітних завад; 
− провести класифікацію електромагнітних завад за ступенем негативного 
впливу на електрообладнання; 
− проаналізувати вплив електромагнітних завад на електроспоживачі, системи 
керування, системи релейного захисту та автоматики тощо;  
− дослідити методи розрахунку електромагнітних завад з виявленням найбільш 
ефективних з них, та найбільш перспективних для подальшого удосконалення; 
− розробити рекомендацій щодо зниження негативного впливу електромагнітних 
завад на функціонування електроспоживачів 
 
6. Перелік ілюстративного матеріалу − у вигляді презентації  
 
7. Перелік публікацій – у вигляді статті чи тез доповіді на конференції   
 
8. Дата видачі завдання «11» жовтня  2023 р. 
 
 
Календарний план 
 
Термін виконання 
№ Назва етапів  виконання  
етапів магістерської Примітка 
з/п магістерської роботи 
роботи 
1 Аналіз літератури по темі  магістерської роботи  11.10.2023–15.10.2023  
Складання попереднього плану і структури 16.10.2023–18.10.2023 
2  
магістерської роботи. Узгодження з керівником 
3 Підготовка матеріалів по розділу 1 19.10.2023–24.10.2023  
4 Підготовка матеріалів по розділу 2  25.10.2023–30.10.2023  
Підготовка матеріалів по розділу 3 31.10.2023–10.11.2023 
5  
Вступ. Реферат 
Підготовка і публікація тез за результатами  11.10.2023–15.12.2023 
6  
магістерської роботи 
Підготовка остаточної версії магістерської 11.11.2023–29.11.2023 
7  
роботи. Узгодження з керівником 
Підготовка доповіді і презентації. Підготовка до 30.11.2023–15.12.2023 
8  
захисту 
9 Захист магістерської роботи 19.12.2023–22.12.2023  
 
 
 
 
Здобувач вищої освіти                В.А. Ковтун 
(підпис) (ініціали, прізвище) 
   
Науковий керівник роботи                К.М. Ключка 
(підпис) (ініціали, прізвище) 
 
3 
РЕФЕРАТ 
 
Повний обсяг магістерської роботи складає 114 сторінок, у тому числі  
38 рисунків і 9 таблиць, список використаних джерел, що містить 35 
найменування на  4  сторінках. 
Метою нашої магістерської роботи є дослідження методів та засобів  
для зниження взаємного негативного електромагнітного впливу споживачів 
електричної енергії тобто підвищення рівня електромагнітної сумісності 
електрообладнання. 
Для розв’язування поставлених задач у магістерській роботі 
використовувалися методи теоретичної електротехніки,  методи 
математичного моделювання, методи порівняльного експерименту, методи 
проектування та розробки електричних схем, методи організації комп’ютерних 
обчислень. 
Практичною цінністю магістерської роботи є те, що отримані 
результати можуть сприяти підвищенню якості функціонування 
електрообладнання, підвищенню надійності функціонування систем 
електропостачання в цілому за рахунок покращення електромагнітної 
сумісності між окремими споживачами. 
Ключові слова: електромагнітна сумісність, електромагнітні 
завади, показники якості електроенергії, гармоніки, активні фільтри 
 
 
  
 
  
4 
 
ЗМІСТ 
                                                                                                                           стор. 
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ,   
СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ……………………………………………..…… 7 
ВСТУП……………………………………………..………………………… 8 
РОЗДІЛ 1  
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕЛЕКТРОМАГНІТНУ СУМІСНІСТЬ ТА  
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ЗАВАДИ …………………………………………… 14 
 1.1 Проблема забезпечення електромагнітної сумісності  
електрообладнання в Україні та світі……...…….…………………… 14 
 1.2 Визначення електромагнітних завад, причини їх виникнення та  
класифікація……………………………………………………………. 19 
 1.3 Перспективні шляхи вирішення задачі по зниженню взаємного  
електромагнітного впливу в електроенергетиці……………………... 26 
 Висновки до розділу 1…………………………………………………. 29 
РОЗДІЛ 2  
НЕГАТИВНИЙ ВПЛИВ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ЗАВАД НА  
ЕЛЕКТРОСПОЖИВАЧІ, СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ, ПРИСТРОЇ  
РЕЛЕЙНОГО ЗАХИС ТУ ТА АВТОМАТИКИ…………………………… 30 
 2.1 Аналіз джерел появи електромагнітних завад……………..……. 30 
 2.2 Електромагнітні завади від електродугових печей……………… 30 
 2.3 Електромагнітні завади від індукційних печей…..……………… 38 
 2.4 Електромагнітні завади від магнітодинамічних насосів та  
установок………………………………………………………………. 42 
 2.5 Електромагнітні завади від установок індукційного нагріву та  
загартування…………………………………………………………… 45 
 2.6 Електромагнітні завади від установки нагріву методом  
електричного опору…………………………………………………… 50 
5 
 
 2.7 Електромагнітні завади від установок  електронно-  
променевого нагріву…………………………………………………... 52 
 2.8 Електромагнітні завади від електрозварювальних установок….. 54 
 2.9 Електромагнітні завади від електрохімічних установок……….. 69 
 2.10 Електромагнітні завади від споживачів з електродвигунами,  
прокатними станами та пресами...………………………………....... 73 
 2.11 Електромагнітні завади від металорізальних верстатів,  
транспортерів, вентиляторів та компресорів………………………… 77 
 2.12 Електромагнітні завади від перетворювачів струму та частоти. 78 
 2.13 Електромагнітні завади від ліній електропередач,  
трансформаторів та автотрансформаторів…………………………… 79 
 2.14 Електромагнітні завади від освітлювальних електроприймачів 82 
 Висновки до розділу 2………………………………………………… 84 
РОЗДІЛ 3  
ОЦІНКА ОСНОВНИХ ПІДХОДІВ ДО РОЗРАХУНКУ  
ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ЗАВАД ………….………………......................... 85 
 3.1 Чутливість електроспоживачів, систем управління та пристроїв  
релейного захисту і автоматики до електромагнітних завад………. 85 
 3.2 Методи нормування електромагнітних завад та  
електромагнітної сумісності в Україні та країнах  
Євросоюзу………………….………………………………………….. 92 
 3.3 Методи розрахунку електромагнітних завад…………………… 96 
 Висновки до розділу 3………………………………………………... 98 
РОЗДІЛ 4  
РОЗРОБКА УДОСКОНАЛЕНИХ ЗАСОБІВ ДЛЯ ЗНИЖЕННЯ РІВНЯ  
ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ЗАВАД ТА ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ  
ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ СУМІСНОСТІ……………………………………. 99 
 4.1 Застосування протизавадних смугових фільтрів………………. 99 
6 
 
 4.2 Застосування розрядників та нелінійних опорів………………. 103 
 4.3 Розробка перспективної структури протизавадного фільтру на  
основі активного фільтру……………..…………………………..….. 105 
 Висновки до розділу 4………………………………………………... 108 
ВИСНОВКИ………………………………………………………………….. 109 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………… 111   
 
7 
 
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ,  
СКОРОЧЕНЬ І ТЕРМІНІВ 
 
АВ активний фільтр 
АТ автотрансформатор 
БП блок пуску 
ГПП головна понижуюча підстанція 
ДСТУ державний стандарт України 
ПУЕ правила улаштування електроустановок 
ЕМС електромагнітна сумісність 
ЕЕС електроенергетична система 
ЄС Європейський Союз 
МДН магнітодинамічні насоси 
МДУ магнітодинамічна установка 
ККД коефіцієнт корисної дії 
            CEER Council of European Energy Regulators 
 
CIGRE International Conference on Large Electric Systems 
CIRED International Conference on Power Distribution Systems 
IEC International Electrotechnical Commission (Міжнародна 
електротехнічна комісія) 
IGBT insulated-gate bipolar transistor 
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers  
 
 
 
8 
ВСТУП 
 
Актуальність теми. Станом на сьогоднішній день, все більш 
актуальною та важливою постає практична проблема пов’язана з 
забезпеченням електромагнітної сумісності, зокрема в електротехніці та 
електроенергетиці. Дедалі все більше число  дослідників приділяють увагу 
вивченню та класифікації  електромагнітних завад, що властиві для систем 
електропостачання промислових підприємств та інших енергонасичених 
об’єктів. В роботах українських дослідників значна увага приділяється 
вивченню електромагнітних процесів які є наслідком кондуктивних та 
польових завад в умовах функціонування промислового підприємства з 
середнім та високим рівнем споживання електричної енергії [1], [2]. В даних 
роботах показано, що особливу увагу слід звертати на негармонічні 
електромагнітні завади, зокрема які є наслідком функціонування частотного 
електроприводу. Крім того багато дослідників роблять висновки, що 
важливим аспектом даної проблеми є недостатньо вивчені питання 
електромагнітної екології [3].  
Як показав проведений аналіз, питанням електромагнітної сумісності 
промислових та побутових електроспоживачів не приділялося достатньої 
уваги, про що свідчить досить невелика кількість публікацій на вказану 
тематику. Тому вивчення проблем електромагнітної сумісності є актуальним 
завданням сьогодення та відноситься до переліку найважливіших в 
електротехніці та електроенергетиці. 
Відносна новизна задач електромагнітної сумісності в системах 
електроспоживання визначає постановку задач та  їх розв’язання в основному 
в детермінованому вигляді.  
Комплексний аналіз проблеми електромагнітної сумісності дає 
підставу стверджувати, що основними причинами їх виникнення є вплив 
імпульсних завад на потужні напівпровідникові прилади пристроїв силової 
електроніки. Причому такий вплив може призвести як до повного раптового 
 
9 
пошкодження вказаних приладів, так і до їх поступової деградації навіть при 
впливах енергій достатньо малого рівня. До переліку таких 
напівпровідникових приладів можна віднести силові діоди, транзистори 
біполярні та польові, IGBT транзистори, тиристори, а також різного роду 
гібридні мікросхеми [4]. Впливам різного роду електромагнітних завад 
піддаються також і пасивні елементи силової електроніки, такі як резистори, 
конденсатори, котушки індуктивності, хоча зазвичай такий вплив не такий 
критичний як на напівпровідникові прилади.  
Серед комплексу заходів для зниження рівнів електромагнітних завад в 
системах електропостачання можна виділити наступні: ефективне 
придушення завад ще на рівні джерела живлення, а саме зниження рівня 
гармонічних складових напруги та струму; збільшення кратності пульсацій 
шляхом переходу від мостових трифазних схем випрямлення до 
двохмостових схем [5]; використання резонансних фільтрів з пасивних 
компонентів які водночас можуть компенсувати реактивну потужність [6]; 
обмеження гармонічних складових джерела живлення в високочастотній 
області шляхом використання RC ланцюгів для зменшення інтенсивності 
безпосереднього випромінювання завад (на відміну від тих, що передаються 
по проводах); придушення імпульсних завад при здійсненні комутацій в 
електричних мережах шляхом застосування завадопридушуючих пристроїв, 
проектування систем електроспоживання з відсутніми в їх складі джерелами 
комутаційних імпульсних завад з амплітудою більшою подвоєного 
амплітудного значення фазної напруги, зниження швидкості зміни напруг та 
струмів перехідних процесів при комутації мереж тощо; застосування 
комплексу мір для зниження наведень при розряді блискавки шляхом 
використання грозових розрядників, нелінійних обмежувачів перенапруги, 
різного роду фільтрів, обмежуючих діодів, спеціальних запобіжників тощо; 
інших науково-обґрунтованих методів раціонального проектування 
електричного обладнання.  
 
10 
В деяких випадках перспективним та радикальним способом зниження 
завад та їх впливу на окремі споживачі може бути застосування власних 
(автономних) джерел живлення які не мають гальванічного і 
електромагнітного зв’язку з загальною мережею електропостачання. Однак з 
очевидних причин широкого розповсюдження такі способи не отримали. 
Одним із дієвих способів зниження електромагнітних завад є вибір 
типів та взаємне розміщення кабелів живлення з врахуванням 
електромагнітного зв’язку між ними та допустимих взаємних впливах. 
Серед переліку ефективних засобів захисту обладнання від 
електромагнітних завад можна рекомендувати застосування мережевих 
фільтрів як на стороні джерела живлення, так і на стороні споживача, 
застосування заземлених екранів з магнітного матеріалу, мінімізації 
утворення так званих земляних петель тощо. 
Проблема взаємного негативного впливу електрообладнання в 
електричних мережах є важливою проблемою електромагнітної сумісності. 
Ще більш актуальною ця проблема стала в останні десятиліття через 
бурхливий розвиток нових технологій та широкого впровадження засобів 
малої та розподіленої генерації до традиційних централізованих систем 
електропостачання.  
Також спостерігається зростання споживання електроприймачами, що 
вносять спотворення в мережу, це насамперед силові напівпровідникові 
перетворювачі, дугові сталеплавильні печі тощо. Крім того набуло широкого 
поширення використання електронних систем автоматичного керування 
технологічними процесами, що є чутливими різного роду електромагнітних 
впливів. 
В останній період спостерігається зростання негативних наслідків від 
помилкових спрацьовувань систем керування і передчасного виходу з ладу 
силового обладнання від негативного впливу вищих гармонік. Тому 
Міжнародна електротехнічна комісія (МЕК) звертає увагу до цієї проблеми 
вчених багатьох країн.  
 
11 
У міжнародних організаціях МЕК (IEC) і СІГРЕ були створені 
спеціальні комітети і робочі групи. Серед них можна відмітити такі як 
технічний комітет «Електромагнітна сумісність електрообладнання, 
приєднаного до загальної електричної мережі» МЕК, а також робоча група  
«Несиметрія, несинусоїдність  і коливання напруги» дослідницького комітету 
«СІГРЕ». Вказані робочі групи провели опитування фахівців багатьох країн 
про важливість і необхідість першочергового розгляду різних явищ 
пов’язаних з вищими гармоніками у мережі та електромагнітної сумісності 
електрообладнання. Більшість фахівців відмітило правильність таких заходів 
та важливою проблему вищих гармонік та суміжних з нею. 
Отже, можна вважати, задача по дослідженню взаємного 
електромагнітного впливу та його мінімізації є актуальною та своєчасною. 
Питанню теоретичних дослідження електромагнітної сумісності та 
розробки методів її мінімізації та негативного впливу присвячені багато 
наукових та науково-практичних робіт та досліджень. Серед них можна 
виділити наукові роботи таких Українських та зарубіжних вчених і 
дослідників. 
В нашій країні теж проводилися раніше та ведуться і в теперішній час 
дослідження по електромагнітній сумісності на різноманітні аспекти 
функціонування електротехнічного обладнання.  Зокрема, в Україні великий 
внесок у дослідження різних аспектів цієї проблеми внесли проф. 
І.В. Жежеленко, а також група дослідників Інституту електродинаміки АН 
України та інші дослідники. 
Мета та задачі дослідження. Відповідно до вищенаведеного, метою 
нашої магістерської роботи є дослідження методів та засобів  для зниження 
взаємного негативного електромагнітного впливу споживачів електричної 
енергії тобто підвищення рівня електромагнітної сумісності 
електрообладнання. 
Для досягнення вказаної мети потрібно вирішення наступних науково-
технічних  задач: 
 
12 
− здійснити аналіз причин виникнення електромагнітних завад; 
− провести класифікацію електромагнітних завад за ступенем 
негативного впливу на електрообладнання; 
− проаналізувати вплив електромагнітних завад на електроспоживачі, 
системи керування, системи релейного захисту та автоматики тощо;  
− дослідити методи розрахунку електромагнітних завад з виявленням 
найбільш ефективних з них, та найбільш перспективних для подальшого 
удосконалення; 
− розробити рекомендацій щодо зниження негативного впливу 
електромагнітних завад на функціонування електроспоживачів за допомогою 
активних фільтрів. 
Об’єктом дослідження є взаємний електромагнітний зв'язок між 
окремими споживачами. 
Предметом дослідження є методи та засоби підвищення 
завадостійкості електроспоживачів. 
Методи дослідження. Для розв’язування поставлених задач у 
магістерській роботі використовувалися методи теоретичної електротехніки,  
методи математичного моделювання, методи порівняльного експерименту, 
методи проектування та розробки електричних схем, методи організації 
комп’ютерних обчислень. 
Наукова новизна одержаних результатів. У процесі вирішення 
поставлених задач автором отримано наступні наукові результати. 
1. Досліджено причини появи електромагнітних завад. 
2. Проведено ґрунтовний аналіз та систематизацію джерел  
негативного електромагнітного взаємного впливу між електроспоживачами. 
3. Здійснено оцінку основних підходів до розрахунку 
електромагнітних завад. 
4. Обґрунтовано доцільність використання фільтрів вищих гармонік та 
окреслені критерії розрахунку даних фільтрів. 
 
13 
5. Здійснено моделювання запропонованої структури активного 
фільтра для ефективного придушення електромагнітних завад. 
Практична цінність. Практичною цінністю магістерської роботи є те, 
що отримані результати можуть сприяти підвищенню якості функціонування 
електрообладнання, підвищенню надійності функціонування систем 
електропостачання в цілому за рахунок покращення електромагнітної 
сумісності між окремими споживачами. 
Апробація роботи. Основні положення магістерської роботи 
розглядалися в ході проведення 38-ї Міжнародної науково-практичної 
конференції «Сучасні аспекти модернізації науки: стан, проблеми, тенденції 
розвитку», 07 листопада 2923 року), м. Брно (Чехія). 07 листопада 2023. 
Публікації. За результатами досліджень була надрукована одна 
наукова праця [35]. 
Структура магістерської роботи. Робота складається з вступу, трьох 
розділів, висновку і списку використаних джерел. Робота викладена на 114 
сторінках машинописного тексту, містить 38 рисунки і 9 таблиць. 
 
14 
 
 
 
РОЗДІЛ 1  
ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЕЛЕКТРОМАГНІТНУ СУМІСНІСТЬ ТА 
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ЗАВАДИ 
 
1.1 Проблема забезпечення електромагнітної сумісності 
електрообладнання в Україні та світі  
Електромагнітна сумісність (ЕМС) означає здатність пристрою або 
системи задовільно функціонувати в електромагнітному середовищі, не 
створюючи неприйнятних завад для інших пристроїв, що працюють у цьому 
середовищі [6]. 
Електромагнітна сумісність споживачів електричної енергії 
(електроспоживачів) має велике практичне значення, особливо у зв'язку з 
впровадженням елементів мікроелектроніки та мікропроцесорної техніки в 
системи управління електрообладнання, а також широким застосуванням 
комп'ютерів та автоматизованих систем управління технологічними 
процесами в електроенергетичних системах. 
Для оптимальної побудови систем електропостачання з урахуванням 
ЕМС електроприймачів необхідно знати рівні завадостійкості 
електроприймача і рівні випромінювання завад, як показано на рис. 1.1. [6]. 
Проблема забезпечення електромагнітної сумісності (ЕМС) – є  
важливим завданням в переліку задач електроенергетики технологічно 
розвинених країн.  
Електроенергетичні системи, в різних галузях промисловості,  
проектуються і експлуатуються згідно з нормами та правилами. Крім того це 
повинно здійснюватися відповідно до стандартів в області електромагнітної 
сумісності та забезпечення якості електричної енергії.  
Такі норми і правила, на сьогодні є актуальними як на державному 
рівня так і на рівні міжнародному. 
15 
 
 
 
Рис. 1.1. Пояснення поняття електромагнітної сумісності електроприймачів 
 
Для прикладу в країнах Європейського Союзу наразі є діючим  
стандарт EN 50160:2010. У Сполучених Штатах Америки є чинним стандарт 
якості електроенергії: IEEE Std 1159-2009. Цей стандарт регламентує 
«рекомендовані роботи при моніторингу якості електричної енергії». 
Стандарт розроблений Американським національним інститутом інженерів-
електриків та електронників. Також норми цього стандарту є обов’язковими  
та діють у багатьох країнах Американського континенту. 
Електромагнітна сумісність − це здатність електрообладнання 
працювати без завад у присутності інших електромагнітних джерел. ЕМС є 
важливою характеристикою електрообладнання, яка забезпечує його 
безпечну та надійну роботу. 
Основними причинами проблем ЕМС є: 
− Зростання складності та потужності електрообладнання. Сучасне 
електрообладнання стає все більш складним і потужним. Це призводить до 
того, що електромагнітне випромінювання, яке виробляє це обладнання, 
16 
 
 
також стає більш потужним. 
− Збільшення кількості електромагнітних джерел у навколишньому 
середовищі. З розвитком технологій кількість електромагнітних джерел у 
навколишньому середовищі постійно зростає. Це може призвести до 
перехресного впливу між електромагнітними джерелами, що може викликати 
проблеми ЕМС. 
− Використання неякісних матеріалів та компонентів при виробництві 
електрообладнання. Неякісні матеріали та компоненти можуть призвести до 
підвищеного електромагнітного випромінювання електрообладнання. 
Наслідками невирішених проблем ЕМС можуть бути: 
− Помилки в роботі електрообладнання. Проблеми ЕМС можуть 
призвести до помилок у роботі електрообладнання, таких як збої, 
переривання або навіть повне припинення роботи. 
− Пошкодження електрообладнання. Проблеми ЕМС можуть 
призвести до пошкодження електрообладнання, такого як вигорання 
компонентів або відмова системи. 
− Пошкодження інших електромагнітних пристроїв. Проблеми ЕМС 
можуть призвести до пошкодження інших електромагнітних пристроїв, які 
знаходяться поблизу. 
− Небезпека для життя та здоров'я людей. У деяких випадках 
проблеми ЕМС можуть становити небезпеку для життя та здоров'я людей. 
Наприклад, електромагнітне випромінювання може викликати порушення 
роботи медичних пристроїв або призвести до електротравм. 
Для забезпечення ЕМС електрообладнання виробники повинні: 
− Проводити тестування електрообладнання на відповідність вимогам 
ЕМС. Тестування дозволяє визначити, чи відповідає електрообладнання 
вимогам ЕМС. 
− Забезпечувати відповідність електрообладнання вимогам ЕМС на 
всіх етапах його життєвого циклу. Це означає, що електрообладнання має 
17 
 
 
відповідати вимогам ЕМС не тільки на етапі виробництва, але й під час 
експлуатації та ремонту. 
− Надавати користувачам електрообладнання інформацію про вимоги 
ЕМС та заходи щодо їх забезпечення. Користувачі електрообладнання 
повинні бути обізнані про вимоги ЕМС та способи їх забезпечення. 
Для вирішення проблеми ЕМС в Україні необхідно: 
− Удосконалити законодавство у сфері ЕМС. Законодавство у сфері 
ЕМС в Україні потребує удосконалення, щоб забезпечити більш ефективний 
контроль за дотриманням вимог ЕМС. 
− Розширити мережу випробувальних лабораторій, які мають право 
проводити випробування електрообладнання на відповідність вимогам ЕМС. 
В Україні існує недостатня кількість випробувальних лабораторій, які мають 
право проводити випробування електрообладнання на відповідність вимогам 
ЕМС. Це ускладнює виробникам електрообладнання отримання сертифікатів 
відповідності. 
− Підвищити рівень обізнаності виробників та користувачів 
електрообладнання про вимоги ЕМС. Виробники та користувачі 
електрообладнання повинні бути обізнані про вимоги ЕМС та способи їх 
забезпечення. 
Регулярне проведення заходів щодо забезпечення ЕМС дозволить 
запобігти виникненню проблем ЕМС та забезпечити безпечну та надійну 
роботу електрообладнання. 
Додаткові заходи щодо забезпечення ЕМС 
Крім заходів, зазначених вище, для забезпечення ЕМС можна також 
використовувати наступні заходи: 
− Застосування спеціальних заходів щодо захисту електрообладнання 
від впливу електромагнітних полів. До таких заходів можуть відноситися 
використання екранування, фільтрів або інших засобів захисту. 
− Розміщення електрообладнання таким чином, щоб знизити вплив 
18 
 
 
електромагнітних полів від інших електромагнітних джерел. 
На промислових підприємствах спостерігається постійне збільшення 
кількості і потужності електроприймачів, що створюють різні види 
електромагнітних завад. Ці завади, поширюючись як в повітрі, так і по лініях 
електропередач, по-різному впливають на самі електроприймачі, на їх 
системи управління і захисту, комп'ютери і автоматику. Вплив 
електромагнітних завад впливає не тільки на електроприймачі даного 
підприємства, а й на електроприймачі сусідніх підприємств і побутові 
приймачі через лінії електропередач енергосистем. Особливо значний вплив 
на енергосистеми надають електромагнітні завади, викликані 
електроприймачами чорної і кольорової металургії, а також хімічними 
заводами з великими електродуговими печами і електролізними цехами. У 
зв'язку з цим завдання забезпечення спільної роботи різних споживачів, 
тобто їх електромагнітної сумісності, з кожним роком стає все більш 
актуальною. Проблема забезпечення електромагнітної сумісності 
електроприймачів в даний час формується в самостійний науково-технічний 
напрямок зі своїми специфічними ідеями, методами прогнозування, 
дослідження і розробки електрообладнання. 
Проблема електромагнітної сумісності повинна вирішуватися в 
наступних напрямках: визначення електромагнітних перешкод, викликаних 
різними електричними приймачами; визначення сприйнятливості 
електроприймачів до рівня електромагнітних завад; розрахунок і 
прогнозування електромагнітних завад; 
Велика увага приділяється джерелам електромагнітних завад і 
чутливості до них різних електроприймачів, систем управління і комп'ютерів 
стосовно рівнів електромагнітних завад. В роботах [28, 33] розглянуто 
методи нормалізації електромагнітних завад та електромагнітної сумісності в 
нашій країні та в країнах Європейського Союзу. В джерелі [26] описано 
методи розрахунку завад та прогресивні методи захисту від таких завад. В 
19 
 
 
[21] вперше детально описана електромагнітна сумісність електроприймачів і 
мереж живлення. Важливим питанням електромагнітної сумісності є вплив 
електромагнітного випромінювання від силових споживачів на живі 
організми. Так, в роботі [31] детально розглянуто вплив електромагнітних 
завад на різноманітні на біологічні об'єкти. 
 
1.2 Визначення електромагнітних завад, причини їх виникнення та 
класифікація 
Електромагнітні завади відносяться до електромагнітних, електричних 
і магнітних явищ, створених будь-яким джерелом у просторі або провідному 
середовищі, які ненавмисно впливають або можуть вплинути на роботу 
іншого електрообладнання. Дане визначення, запозичене з [23], є досить 
вичерпним і, хоча воно орієнтоване в першу чергу на електронні пристрої, в 
повній мірі відноситься й до електромагнітного середовища, в якому 
функціонують електроприймачі промислових підприємств і взагалі будь-які 
електроустановки, пристрої релейного захисту та автоматики, виробництва і 
передачі електроенергії тощо. 
Розрізняють джерела і приймачі завад. На промислових підприємствах 
одні й ті ж споживачі електричної енергії можуть бути як джерелами 
електромагнітних завад, так і їх приймачами. 
Під корисним сигналом при роботі електрообладнання можна мати на 
увазі напругу живлення, по відношенню до якого всі споживачі є 
приймачами в повному розумінні, а також і будь-який сигнал в процесі його 
прийому або перетворення окремими блоками споживачів чи іншими 
електротехнічними пристроями. 
Питання про віднесення електромагнітного впливу до категорії 
електромагнітних завад вирішується в кожному конкретному випадку 
реакцією електроприймача або ступенем спотворення одного або декількох 
параметрів, наприклад, напруги живлення. При цьому слід враховувати, що 
20 
 
 
електромагнітні завади, будучи такими по відношенню до одного виду 
електроприймачів, можуть не впливати або бути цілком допустимими для 
інших. Таким чином, електромагнітні завади і ступінь їх впливу досить 
індивідуальні та своєрідні в кожному конкретному випадку. 
Розрізняють навмисні і ненавмисні електромагнітні зававди. В  
електроенергетичних системах промислових підприємств існують тільки 
ненавмисні електромагнітні завади, тому далі в представленій роботі ми  
будемо оперувати тільки з цими електромагнітними завадами такого виду. 
Ненавмисні електромагнітні завади виникають під час нормальної роботи 
силових споживачів і інших типів електротехнічних. 
Існує велика різноманітність електромагнітних завад. Їх можна 
систематизувати за такими ознаками: походження, джерело завад (по 
відношенню джерела завади до приймача), середовище поширення, прояв 
завад з плином часу, частотна характеристика, енергетичний спектр, характер 
інтерференційного впливу на корисний сигнал (напругу живлення), 
відношення приймача до завад тощо. Далі розглянемо ці ознаки докладніше. 
Залежно від походження  розрізняють природні і штучні завади. 
Природні завади створюють джерела природного походження. Для 
промислових підприємств та енергосистем такими джерелами можуть бути, 
наприклад, грозові розряди, магнітні аномалії тощо. Штучні завади 
викликаються самими споживачами, як правило, силовими, комутаційною 
апаратурою, високовольтними лініями та рядом інших електричних та 
електронних пристроїв, а також можуть виникати при ненормальних та  
аварійних режимах (наприклад, при різних видах к. з. замикань в живлячій 
мережі чи електрообладнанні). Штучні завади частіше розглядаються як 
результат впливу на параметри електричної енергії. 
Виходячи з  джерела завад,  можна виділити наступні: зовнішнє − 
джерело завад знаходиться не в споживачі; внутрішні − джерело завади  
знаходиться в самому споживачеві електричної енергії; міжсистемне − 
21 
 
 
джерело завад знаходиться в системі, яка не має відношення до розглянутої, 
в тому числі і приймача; внутрішньосистемне − джерело завад знаходиться 
всередині даної системи. Поділ електромагнітних завад на міжсистемні і 
внутрішньосистемні, досить умовний в тій мірі, в якій визначаються самі 
системи. 
За ознакою середовища поширення розрізняють променеву 
інтерференцію, тобто таку, що поширюється в просторі, і інтерференцію 
провідності (провідну), що поширюється в струмопровідних середовищах. 
Променеві завади є результатом дії електростатичних, електричних, 
магнітних полів чи їх комбінацій. Завади провідності найбільш поширені на 
промислових підприємствах і поширюються через дроти, кабелі, оболонки, 
шини, струмопровідні конструкції тощо, включаючи електроліт, джгут та 
подібні середовища. 
Прояв інтерференції в часі можна охарактеризувати тривалістю дії 
електромагнітних завад та їх періодичністю. За тривалістю розрізняють: 
безперервні завади, рівні яких не знижуються нижче певного порогового 
значення; довготривалі, тривалість яких перевищує три постійні часу 
контрольованого параметра; короткочасні, тривалість яких становить менше 
трьох постійних часу, але більше 0,02 с (один період промислової частоти 
мережі); за періодичністю появи (зникнення) електромагнітні завади  
поділяють на періодичні (регулярні) і неперіодичні. Останні, в свою чергу, 
поділяються на стаціонарні, в широкому і вузькому сенсі (детально такі види 
завад розглянуті в  [30, 31]) і нестаціонарні. 
За частотною ознакою завади поділяються на низькочастотні та 
високочастотні. Такий поділ певною мірою умовно і залежить від типу 
розглянутого пристрою і від того, який з його параметрів (сигнал) 
аналізується. Наприклад, спектральний аналіз форми напруги живлення 
дозволяє визначити значення гармонійних складових, які слід віднести до 
високої частоти по відношенню до основної гармоніки, а це тим більше 
22 
 
 
вірно, якщо оцінити їх вплив на такі параметри режиму споживача, які 
змінюються досить повільно. З іншого боку, якщо паразитна модуляція 
виникає у високочастотній електроустановці з частотою трохи нижчою, ніж 
та, на якій вона працює, її називають низькочастотною модуляцією 
(завадою), хоча сама її частота досить висока. Таким чином, частотний поділ 
завад (індикація граничної частоти) повинен вирішуватися індивідуально в 
кожному конкретному випадку. В деяких випадках виділяють три частотні 
діапазони: низькочастотні, середньочастотні та високочастотні. Оскільки 
постійна часу параметрів режиму значно перевищує період основної частоти 
в більшості промислових споживачів, то цілком розумно умовно припустити 
частоту поділу низько- і високочастотних завад такою, що дорівнює 50 Гц. 
Це також добре узгоджується з звуковими радіопристроями, в яких частоти 
менше 100 Гц класифікуються як низькочастотні пристрої. Однак цей поділ 
досить умовний. 
За типом енергетичного спектра розрізняють електромагнітні завади з 
безперервним, дискретним і змішаним спектром. Класифікація за цією 
ознакою повинна здійснюватися в межах діапазону амплітудно-частотної 
характеристики  або тієї її частоти, що в основному визначає поведінку 
електротехнічного пристрою. З усього переліку електромагнітних завад 
окремо виділяють флуктуаційні завади у вигляді шуму з приблизно 
постійною величиною спектра в межах амплітудно-частотної 
характеристики. 
Можливий і більш детальний поділ електромагнітних завад за типом 
спектра, як це було описано в джерелі [33], але на практиці стосовно питань 
електроенергетики, цілком достатньо трьох рівнів градації. 
За характером інтерференційного впливу на корисний сигнал  
розрізняють: адитивні завади, дія яких проявляється додатково до корисного 
сигналу; мультиплікативна інтерференція, дія якої на приймач змінює 
складну структуру корисного сигналу; симетрична інтерференція щодо 
23 
 
 
обраної осі та незбалансована інтерференція. 
По відношенню споживача до завади розглядають: допустимі завади, 
дія яких не знижує необхідної якості функціонування електроприймача;  
неприпустимі завади; допустимі завади, вплив яких знижує якість роботи 
споживача до рівня, прийнятого як задовільний (допустимий) за заданих 
умов. Відповідний рівень завад називається максимальним або граничним 
рівнем. 
Дана класифікація дозволяє охарактеризувати електромагнітні завади  
як сукупність ознак, але вона не є вичерпною. Тому в кожному конкретному 
випадку доповнюється характеристика інтерференції, наприклад, її форма ( 
прямокутна, синусоїдальна тощо), чи іншим описом, таким як «провал», 
«викид» тощо. 
Основними видами штучних електромагнітних завад є випромінювання 
та провідності. Завади випромінювання крім звичайних параметрів (часових, 
частотних тощо), також характеризуються залежністю розподілу 
напруженості поля в просторі навколо джерела, а їх вплив оцінюється 
величиною завад індукованих е.р.с., які потім поширюються як завада 
провідності. 
Величина міри зв'язку  між джерелом випромінюваних завад і 
споживачем оцінюється коефіцієнтом переносу Кп [4], що являє собою 
відношення напруги завад на зажимах джерела та приймача. Цей коефіцієнт є 
функцією великого числа факторів і залежить не тільки від просторового 
розташування джерела, приймача, властивостей середовища поширення 
(зазвичай повітря), але і від наявності інших можливих шляхів завад, 
наприклад: металеві оболонки,  огородження, труби, залізобетонна арматура, 
покрівельні та інші металоконструкції, дроти, шини, кабелі тощо. Причому ці 
елементи можуть грати роль незалежних вторинних провідників, що несуть 
завади (вторинні джерела завад) і роль екрану. У зв'язку з цим практично 
неможливо не тільки проаналізувати, але навіть просто врахувати всі умови, 
24 
 
 
які кількісно визначають відношення того чи іншого джерела до приймача. 
Крім того, існують множинні точки проникнення (наведення) зававд до  
приймача, тобто множинність місць проникнення завад. 
На практиці [8] обмежуються розрахунком, а частіше вимірюванням  
Кп тільки для однієї комбінації точок входу енергії завади поширення і точок  
входу  приймача, тому що дисперсія Кп дуже  велика і в більшості випадків 
зустрічається комбінація точок, для яких загасання завад значно менше, ніж 
для інших. Таким чином оцінюється тільки коефіцієнт передачі. 
При відсутності навкруги джерела випромінювання електромагнітних 
завад в навколишньому просторі загального фону, припускають 
логарифмічно нормальний закон  розподілу Кп в ближній (r0 ≤ 10 м) зоні і 
його лінійна зміна пропорційна  відстані r від приймача 
 
 m(Kп0),r  r0 ,
m(K ) =                                   (1.1) 
п
m(Kп0) + 20d lg(r / r0),r  r0,
 
де m(Kп0)  − математичне очікування Кп в точці проведення замірів. 
 
Частотний спектр електромагнітних завад досить широкий і досягає 
кількох сотень мегагерц. Наприклад, при комутації низьковольтних ланцюгів 
(реле, контакторів, пускачів) смуга частот завад становить в межах від  5 кГц 
до 30 МГц, кількість імпульсів 1...10, тривалість імпульсу до 30 × 10-6 с. 
Значні труднощі при розрахунку і вимірюванні рівня завад  
пояснюються тим, що цей вид завад ще досить слабо вивчений на 
промислових підприємствах. 
Перш ніж визначити завади провідності, необхідно зробити деякі деякі 
зауваження. Очевидно, що напруга живлення є корисним сигналом по 
відношенню до електроприймача, а будь-які зміни характеристик корисного 
сигналу, що викликають відповідні небажані зміни параметрів режиму його 
25 
 
 
роботи (наприклад, зміна форми, амплітуди, частоти і т.д.), є небажаними 
змінами в режимі роботи електроприймача. Залежно від поставленого 
завдання корисним сигналом може бути будь-який інший сигнал, що виникає 
(протікає) у вузлах, агрегатах, системі управління електроприймача 
відповідно до принципу їх дії. 
Причиною появи небажаних змін (чи, за визначенням 
електромагнітних завад − явищ) є різна величина і характер струмів, що 
протікають через елементи мережі, а також в самих електроприймачах. Тому, 
строго кажучи, завади провідності слід визначати як струми, які 
утворюються під впливом багатьох факторів: роботи тих чи інших 
електроприймачів, груп електрообладнання, електричних мереж, перехідних 
процесів, аномальних і аварійних режимів і індукуються ззовні у вигляді 
завад випромінювання. 
Однак в технічній літературі під цим видом завад часто мають на увазі 
не причину, а наслідок, тобто завадою провідності прийнято вважати 
небажані зміни характеристик напруги живлення. У багатьох випадках це 
допустимо, так як не порушує фізику явищ, що відбуваються в 
електроприймачеві. Крім того, в умовах діючих підприємств найбільший 
інтерес представляє встановлення кількісного і якісного взаємозв'язку між 
параметрами режиму електроприймача і характеристиками напруги 
живлення. З одного боку, це дає можливість проводити аналіз в загальному 
вигляді і поширювати результати досліджень на мережі інших підприємств, з 
іншого боку, отримати такий зв'язок зазвичай набагато простіше, ніж при 
самих завадах провідності. В іншому випадку довелося б враховувати ряд 
додаткових факторів, а саме: наприклад, параметри живлячої мережі, які 
необґрунтовано ускладнюють задачу і роблять її в певному сенсі 
невизначеною. 
Тому в подальшому під завадами провідності ми будемо розуміти 
небажані зміни характеристик напруги живлення з точки зору нормальної 
26 
 
 
роботи електроприймача, при необхідності із зазначенням причини їх 
виникнення і джерела завад. 
Для промислових підприємств домінуюче значення мають параметри, 
що характеризують відхилення напруги і частоти, асиметрію і 
несинусоїдальність напруги, діапазони зміни напруги, провал напруги, 
імпульсну напругу і межі  коливань напруги. В Україні параметри  цієї групи 
електромагнітних завад відносять до показників якості електроенергії. Цими 
параметрами не вичерпується різноманіття впливів завад провідності. 
Введення інших параметрів, наприклад, площі падіння напруги, швидкості 
зміни напруги, поєднання окремих показників якості електроенергії тощо, 
пояснюється різною реакцією електроприймача на завади і неоднозначністю 
опису їх поведінки тільки показниками якості електричної енергії. 
 
1.3 Перспективні шляхи вирішення задачі по зниженню взаємного 
електромагнітного впливу в електроенергетиці  
Станом на сьогодні проблема електромагнітної сумісності належить 
до найважливіших в електроенергетиці як в теоретичному, так і в 
прикладному плані. Значимість цієї проблеми настільки ж велика, як і відомі 
проблеми енергетичної безпеки та енерго-ресурсозбереження. Її економічний 
характер свідчить про величезні збитки, що виникають внаслідок 
недотримання вимог електромагнітної сумісності. Так, щорічна економічна 
шкода, зумовлена незадовільним рівнем електромагнітної сумісності у 
промисловості та в побуті, становить (за різними оцінками) від 100 до 500 
млрд. євро. 
На жаль, питанням електромагнітної сумісності промислових та 
побутових споживачів не приділялося належної уваги. Тим часом, прогрес у 
створенні та впровадженні новітніх видів електрообладнання, яке є 
рецептором генерованих ними потужних електромагнітних завад, не став 
об'єктом належної уваги фахівців у галузі електромагнітної сумісності.  
27 
 
 
У представленій магістерській роботі розглянутий комплекс питань 
електромагнітної сумісності споживачів, пов'язаних як з кондуктивними 
(завади провідності), так і польовими електромагнітними завадами (завади 
випромінювання).  
Розвиток електроенергетики призводить до появи вагомих  
невирішених проблем електромагнітної сумісності зокрема в пристроях 
перетворення електроенергії. Багато робіт з даного питання присвячено 
вирішенню питань структурної стійкості та електромагнітної сумісності 
пристроїв перетворення електроенергії, що визначають значною мірою 
працездатність пристроїв та систем сучасної техніки. Для її функціонування 
необхідні джерела вторинного електроживлення − перетворювачі 
електроенергії з різними рівнями потужності, вхідної та вихідної напруги, з 
необхідними характеристиками електроенергії.  
Різноманітність вимог до джерел живлення визначає застосування 
значного набору пристроїв: імпульсні перетворювачі напруги змінного і 
постійного струму з багатоконтурними зворотними зв'язками, що утворюють 
дискретно-нелінійні пристрої, що є найбільш складними системами в теорії 
автоматичного регулювання; пасивні та активні мережеві захисні пристрої; 
фільтри завад випромінювання; випрямлячі з коректором коефіцієнта 
потужності; пристрої управління, контролю, діагностики, зв'язку, що 
вимагають підвищення показників надійності розробки рішень із завдання 
резервування. 
Постійне розширення областей застосування різних джерел живлення  
супроводжується посиленням вимог до поліпшення їх масогабаритних 
характеристик, показників якості електроенергії тощо. Для виконання цих 
вимог все ширше застосовуються розподілені системи вторинного 
електроживлення, що використовують «шинний підхід» до їх побудови з дво- 
та триразовим перетворенням електроенергії. У джерел побудованих за 
подібним принципом централізовані джерела живлення передають від 
28 
 
 
джерел електроенергії первинних мереж електроенергію на шину 
безперебійного електроживлення, забезпечуючи на цій шині необхідні рівні 
напруги, стабільності та пульсацій. Функціональна електронна апаратура 
отримує електроенергію від шини безперебійного електроживлення через 
децентралізовані малопотужні джерела. 
Огляд розробок систем вторинного електроживлення виявляє 
недостатнє опрацювання низки проблем. Одна з найбільш складних проблем 
у таких системах − проблема забезпечення стійкості та електромагнітної 
сумісності джерел вторинного електроживлення, що виконуються у вигляді 
імпульсних перетворювачів напруги. Структурна стійкість таких 
перетворювачів є необхідною умовою працездатності пристроїв та систем 
функціональної апаратури. Зміни режимів роботи перетворювачів напруги  
можуть створювати значні відхилення вихідної напруги аперіодичного або 
коливального характеру, що у ряді випадків призводять до руйнування 
відповідних електроустановок. 
Для створення структурно стійких модулів імпульсних 
перетворювачів напруги багато дослідників використовують і розвивають 
аналітичний метод усереднення та лінеаризації дискретно-нелінійних систем, 
а також чисельний метод розрахунку із застосуванням нелінійних імпульсних 
моделей зі зворотними зв'язками, в якому відсутні суттєві похибки 
лінеаризації та середовищ авторами точним. 
З використанням наближеного аналітичного методу усереднення і 
лінеаризації, а також точного чисельного методу досліджені запаси стійкості 
по амплітуді та фазі, вхідний та вихідний опори, коефіцієнт стабілізації, 
динамічні характеристики перетворювачі з одноконтурним негативним 
зворотним зв'язком з вихідної напруги і з двоконтурними ланцюгами в тому 
числі, а також з  різними ланцюгами корекції [15]. Досліджено вплив 
параметричних та структурних змін силової частини та ланцюгів зворотного 
зв’язку на стійкість, статичні та динамічні показники якості вихідної напруги 
29 
 
 
імпульсних стабілізаторів напруги. В роботі [16] надано рекомендації щодо 
застосування виду та параметрів ланцюгів для оптимізації взаємного 
електромагнітного впливу.  
 
Висновки до розділу 1 
1. Проблема забезпечення електромагнітної сумісності є однією з 
найважливіших проблем сьогодення та яка потребує негайного вирішення в 
галузі електроенергетики технологічно розвинених країн.  
2. Електроенергетичні системи, в різних галузях промисловості,  
проектуються і експлуатуються згідно зі стандартами, нормами та правилами 
в області електромагнітної сумісності та забезпечення якості електричної 
енергії. Ці норми і правила є актуальними як на державному рівня так і на 
рівні міжнародному. 
3. Електромагнітні завади відносяться до електромагнітних, 
електричних і магнітних явищ, створених деяким джерелом у просторі чи 
провідному середовищі, які впливають чи можуть вплинути на роботу іншого 
електрообладнання. 
4. В Україні групи електромагнітних завад відносять в т. ч. до 
показників якості електроенергії. 
5. На теренах України, питанням електромагнітної сумісності 
промислових та побутових споживачів не приділялося належної уваги, тому 
їх дослідження є актуальним та невідкладним завданням сьогодення. 
 
 
 
 
 
 
 
30 
 
 
РОЗДІЛ 2  
НЕГАТИВНИЙ ВПЛИВ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ЗАВАД НА 
ЕЛЕКТРОСПОЖИВАЧІ, СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ, ПРИСТРОЇ 
РЕЛЕЙНОГО ЗАХИС ТУ ТА АВТОМАТИКИ 
 
2.1 Аналіз джерел появи електромагнітних завад 
Спочатку розглянемо перелік видів джерел завад та їх загальні 
особливості. В роботах багатьох дослідників вказується, що електромагнітні 
завади штучного походження є домінуючими в електроенергетичних 
системах. Їх джерелами є: різні електроприймачі промислових підприємств, 
населених пунктів, залізничного транспорту, високовольтних ліній 
електропередач, трансформаторних і перетворювальних підстанцій. 
Найвищий рівень електромагнітних завад створюють електроприймачі 
промислових підприємств і залізничного транспорту. В нашій магістерській 
роботі будемо розглядати переважно електромагнітні завади споживачів 
промислових підприємств та самої електроенергетичної галузі. 
На промислових підприємствах джерелами електромагнітних завад є: 
− перетворювачі струму і частоти; 
− електротехнологічні установки; 
− електроприймачі з різко змінним або імпульсним режимом роботи; 
− газорозрядні джерела світла. 
Найбільш потужними джерелами таких завад на промислових 
підприємствах є електротехнологічні агрегати різних типів, споживана 
потужність яких досягає 100 МВА. В [2, 14] наведена класифікація 
електротехнологічних установок, що застосовуються на різних промислових 
підприємствах які є основними джерелами електромагнітних завад. 
 
2.2 Електромагнітні завади від електродугових печей 
Найвищий рівень електромагнітних завад вводиться в мережу 
31 
 
 
електротермічними установками, а саме електродуговими печами. Вони 
випускаються потужністю від 0,4 до 80 МВА. Напруга живлення змінна, 
рівнями: 6, 10, 35 і 110 кВ. Режим роботи печей різко змінний, з великими 
піками струму в період розплавлення, див. рис. 2.1. При цьому коливання 
струмів окремих фаз відбуваються не одночасно, що призводить до 
виникнення значної несиметрії струмів і напруг. Випадковий процес 
коливань струмів електродугових печей протягом усього періоду плавлення 
не стаціонарний,  оскільки в ході процесу відбувається поступова зміна стану 
розплавленого заряду і умов горіння дуги, а також зміна потужності і 
напруги на електродах [13]. Однак, враховуючи поступовий характер зміни 
стану розплавленого заряду і розглядаючи процес в усталеному режимі, його 
можна розкласти на окремі стаціонарні ділянки тривалістю по 2 − 5 хв, де не 
відбувається істотної зміни середнього значення струму і діапазону його 
коливань [13]. 
 
Рис. 2.1. Графік навантаження дугової сталеплавильної печі 
 
З усіх електротехнологічних установок електродугові печі створюють 
найвищі значення різних типів завад та негативних впливів на показники 
якості електричної енергії, серед яких домінантними є відхилення, провали і 
коливання напруги, несинусоїдальність і асиметрія струмів і напруг. 
Причому найбільший рівень завад створюється при плавленні твердої шихти 
[18]. 
32 
 
 
Затримки запалювання дуг і сильна нелінійність їх вольт-амперних 
характеристик призводять до появи більш високих гармонік в спектрі струму. 
Електродугові печі генерують як непарні (3, 5, 7, 9 і т. д.), так і парні (2, 4, 6, 
8 і т. д.) гармоніки струму. Величини цих гармонік випадкові, тому точних 
формул для їх визначення не існує. У проектній практиці ефективну 
величину непарних гармонік таких печей можна визначити наступним 
наближеним виразом 
 
S
I п.т.
(n)еф = ,                                                       (2.1) 
3nUном
 
де S  − потужність трансформатора живлення дугоплавильної печі. 
п.т.
 
Частотні спектри струмів в періоди плавлення і рафінування в 
електродуговій печі ємністю 10 т наведено на рис. 2.2. 
Далі, на основі інформації з [18], у таблиці 2.1 наведено відсоток 
гармонік у поточному спектрі дугоплавильної печі ємністю 150 тон, а в 
таблиці 2.1 − середнє значення гармонік струму, що генеруються подібними 
печами різної ємності [18]. 
Коливання напруги, створювані печами, поділяються на два типи: 
нерегулярні − з частотою до 1 Гц; регулярні (циклічні) − з частотою від 1 до 
10 Гц [11]. Основними причинами нерегулярних коливань є несприятливі 
умови запалювання дуги в період плавлення і її нестійке горіння, короткі 
замикання електродів з шихтою в момент пуску печі і при обвалах партії, 
обриви дуги при обвалах, різке зміщення електродів внаслідок коротких 
замикань і обривів дуги. Оскільки пуск струму при нерегулярних коливаннях 
досягає 100% від номінального струму пічного трансформатора, величина 
діапазону нерегулярних коливань напруги досягає 7... 12 %. Причинами 
регулярних коливань є дія зовнішніх і внутрішніх електромагнітних сил, які 
33 
 
 
прагнуть виштовхнути дуги з-під електродів до стінок печі, вібрація 
електродів і електротримачів, випрямний ефект, різкі зміни провідності в зоні 
горіння дуги внаслідок випаровування матеріалів та інші збурення більш-
менш періодичного характеру. 
 
             
 
 
Рис. 2.2. Амплітудний спектр струму в період розплавлення (а)  
та період рафінування (б) 
 
 
 
34 
 
 
Таблиця 2.1.  
Середні значення гармонік струму, що генеруються дуговими 
сталеплавильними печами в різні моменти процесу плавлення металу 
Ємність Рівні гармонічних складових (гармонік), % від першої 
дугової гармоніки 
печі, т 2-га 3-тя 4-та 5-та 6-та 7-ма 8-ма 11-та  13-та 
2,8 3,7 1,2 2,4 0,8 0,9 0,6 0.4 0.3 
3,6 4,4 1,4 2,5 0,7 1,1 0.8 0.5 0.4 
3,2 4,2 1,4 3,2 0,7 1,0 0,7 0,5 0.4 
5 
3,2 3,8 1,2 3,9 0,5 1,2 0,5 0.6 0,4 
2,8 3,5 1,1 3,7 0,7 1,0 0,6 0,4 0,3 
2,5 1,9 0,7 2,8 0,7 1,4 0,3 0.6 0,4 
6,9 5,1 2,4 4,3 1,6 1,3 1,0 0,6 0,3 
7,2 12,3 5,4 5,7 1,7 1,1 0,9 0.4 0,3 
20 4,6 9,8 1,6 5,4 1,3 1,8 0,9 0,4 0,3 
6,4 7,2 1,8 5,7 1,8 2,7 1,2 0,6 0,4 
4,4 7,9 0,6 6,3 0,8 2.1 0,8 0,7 0,5 
2,3 3,3 1,2 3,2 0,6 1,6 0.9 0,5 0,6 
2,6 3,6 1,4 3,0 0,8 0,8 0,4 0,5 0,5 
2,5 3,8 1,4 3,6 0,6 1,8 1,0 0,6 0,6 
100 2,1 5,3 1,4 3,8 0,5 1,9 0,9 0,6 0,4 
1,5 2,0 0,5 3,2 0,5 0,6 0,3 0,5 0,4 
0,8 0,6 0,6 1,6 0,2 0.4 0,3 0,4 0,5 
0,7 0,6 0,2 1,6 0,2 0,2 0,3 0,4 0,5 
0,9 2,9 0,3 2,4 0,2 1,8 0,7 0,4 0,2 
1,8 5,2 0,6 2,8 0,3 1,9 0,5 0,8 0,3 
3,9 5,6 1,0 3,2 0,8 2,1 1,1 0,7 0,2 
200 2,8 6,2 0,9 3,4 0,7 2,2 0,8 0,7 0,2 
1,5 2,1 0,3 3,9 0,2 1,9 0,4 0,6 0,2 
1,7 2,4 0,3 3.2 0.2 1,9 0,6 0,6 0,3 
1,7 2,2 0,5 2,8 0.7 1,3 0,4 0,4 0.2 
 
 
 
35 
 
 
Далі, на рис. 2.3 представлений графік спектральної щільності коливань 
струмів дугової печі ємністю 150 т.  
 
Рис. 2.3. Спектральна щільність коливань струму дугоплавильної печі  
ємністю 150 т 
 
Також на наступному рис. 2.4 наведені діаграми зміни напруги на шинах 
110 і 330 кВ підстанцій металургійного заводу, від яких живляться три печі 
ємністю 150 т.  
 
 
Рис. 2.4. Часові діаграми коливань напруги в мережі 110 та 330 кВ  
металургійного заводу 
36 
 
 
У таблиці 2.2 наведені дози флікера (мерехтіння) напруги живлення на 
шинах 110 і 330 кВ металургійного комбінату, виміряні за допомогою 
«флікометра». 
 
Таблиця 2.2.  
Рівні флікера (мерехтіння) напруги при роботі чотирьох дугоплавильних 
печей ємністю 150 тон 
Режим роботи печі Напруга 
Номер шин 
Флікер, в.о. 
вимірювання №1 №2 №3 №4 живлення, 
кВ 
1 Н Р Р Р 110 0,98 
2 Н Н Р Р 110 0,78 
3 Д Р Р Р 110 0,86 
4 Д Р Н Н 110 0,74 
5 Н Р Н Р 110 0,76 
6 Н Н Р - 110 0,72 
7 Н Р Р Р 330 0,20 
8 Н Р Н Р 330 0,14 
9 Р Н Н Н 330 0,13 
10 Н Р Д Р 330 0,15 
Примітка: Н − неробочий режим; Р − робочий режим плавлення; Д − 
режим доводки. 
 
Великі значення коливань напруги, створювані дуговими 
сталеплавильними печами, що працюють на змінному струмі, привели до 
необхідності переведення цих печей на постійний струм, до розробки 
плазмових і дугових вакуум-печей. На рис. 2.5 показана схема живлення 
дугової печі постійного струму з органами управління. Процес плавлення 
регулюється автоматично за допомогою регулятора струму і напруги. 
37 
 
 
 
 
Рис. 2.5. Схема живлення дугової печі, що працює на постійному струмі 
 
 
Основним видом електромагнітних завад, що створюються дуговими 
печами на постійному струмі є вищі гармоніки. Спектр таких гармонік 
залежить від схеми випрямлення та визначається за виразом 
 
n =mk 1,                                                           (2.2) 
 
де m − число фаз випрямлення; k − ряд натуральних чисел (k = 0, 1, 2, 3 …)  
 
Залежно від потужності печей розрізняють шести- і дванадцятифазні 
схеми випрямлення. Шестифазні схеми генерують 5, 7, 11 і 13 гармоніки, 
тоді як дванадцятифазні − 11, 13, 23 і 25 гармоніки. 
Ефективне значення непарних гармонік, створюваних печами 
постійного струму, можна визначити за виразом 2.1. 
38 
 
 
До дугових печей відносяться також дугові плазмові установки і дугові 
газові нагрівачі. Потужність цих агрегатів коливається від 0,1 до 8 МВА, 
напруга живлення змінна: 0,38; 6 і 10 кВ. Найбільш поширеними є 
плазмотрони постійного струму з тиристорними джерелами струму. На рис. 
1.7 показана однолінійна схема живлення плазмотрона з органами 
управління. Сумарний ККД цих агрегатів знаходиться в межах 0,93...0,96, а 
коефіцієнт потужності − 0,92...0,95. Вони генерують в мережу більш високі 
струмові гармоніки, які визначаються виразами (1.2) та (1.3), більш детально 
це описано в джерелах [19]. 
 
2.3 Електромагнітні завади від індукційних печей 
Також досить суттєвими джерелами електромагнітних завад можуть 
виступати індукційні електричні печі. Індукційні печі поділяються на два 
види: канальні та тигельні. 
Канальні печі можуть мати один або кілька індукційних агрегатів. 
Потужність однофазного індукційного агрегату становить від 50 до 1000 
кВА. У печах великої потужності застосовують двофазні, а також трифазні 
індукційні агрегати потужністю до 1500 кВА. Канальні печі 
характеризуються напівбезперервною або безперервною роботою, тому в 
основному використовуються для виплавки кольорових металів (міді, 
алюмінію, цинку та їх сплавів), як ливарні печі при виробництві кольорових 
злитків, вирівнювання складу і нагріву чавуну. Індукційні канальні печі 
виготовляються на потужності: від 0,5 до 35 т для виплавки міді та її сплавів; 
від 0,2 до 40 т для виплавки алюмінію; від 0,4 до 150 т для виплавки цинку; 
від 0,5 до 250 т для виплавки чавуну (у вигляді міксів). Потужність печі від 
18 до 10000 кВА. Напруга живлення: 0,4; 6; 10 кВ.  
На рис. 2.6 показана схема живлення індукційного канального міксера. 
Графіки навантаження канальних печей з одним індукційним агрегатом 
складаються з двох стадій: виплавка; очікування завантаження. Графіки 
39 
 
 
навантаження канальних печей з декількома індукційними агрегатами носять 
імпульсний характер. 
 
 
Рис. 2.6. Схема живлення індукційного канального змішувача 
 
Індукційні тигельні печі застосовуються: для виплавки сталі 
продуктивністю від 0,06 до 6 т, потужністю від 0,1 до 2,5 МВА; для виплавки 
чавуну продуктивністю від 1 до 60 тонн, потужністю печі від 0,4 до 21 МВА; 
40 
 
 
для плавки алюмінієвих сплавів потужністю від 0,4 до 10 МВА, піч 
продуктивністю від 0,2 до 2,5 МВА; для виплавки мідних сплавів місткістю 
від 1 до 25 т, електрична потужність від 0,35 до 3,3 МВА. 
Далі на рис. 2.7 представлена однолінійна схема живлення індукційної 
тигельної печі. 
 
 
Рис. 2.7. Схема живлення однолінійної індукційної тигельної печі 
ПСН − переключатель ступенів напряжения; Сс, L ємність та індуктивність 
симетрувального пристрою; ПТ − пічний трансформатор; TH − трансформатор 
напруги; І − індуктор; С – нерегульована конденсаторная батарея; С1 … Сn − 
регульовані секкій батареї конденсаторівлируемые конденсаторные батареи; К1 … Кn 
− контакторы; АРС − автоматический регулятор симетрувального пристрою; АРР – 
автоматичний регулятор режиму. 
 
Симетрувальний пристрій необхідний для зменшення асиметрії струмів 
і напруг в місцях підключення індукційних печей. Він вмонтовується в усі 
індукційні печі потужністю від 1000 кіловольт-ампер і більше. Індукційні 
тигельні печі мають дуже низький коефіцієнт потужності, тому 
конденсаторні батареї включаються паралельно котушці індуктивності для 
компенсації їх реактивної потужності. Деякі з них C включені постійно, а 
інші С1 … Сn (зазвичай 1/2 - 1/3 від загальної ємності) включаються за 
допомогою електромагнітних контакторів К1 … Кn. 
Сталеплавильні печі працюють на частоті від 500 до 10000 Гц з 
41 
 
 
живленням від машинних або тиристорних перетворювачів, інші печі 
працюють з частотою 50 Гц. Напруга живлення всіх печей змінна: 0,4; 6 або 
10 кВ. Тиристорні перетворювачі частоти мають ряд переваг у порівнянні з 
машинними: значно менша вага на одиницю потужності; відчутно краща 
продуктивність при часткових або повних навантаженнях, можливість 
плавної зміни частоти в залежності від режиму плавлення або нагріву, 
відсутність обертових деталей. Принципова схема силового кола індукційної 
тигельної печі представлена на рис. 2.8. 
 
 
 
Рис. 2.8. Схема живлення індукційної печі підвищеної частоти: 
БП − блок пуску; АВ − автоматичний вимикач, L − згладжувальна індуктивність 
(реактор); І − індуктор; С − конденсаторна батарея 
 
Випрямний блок 1 − трифазний мостовий керований випрямляч, який 
перетворює змінний струм промислової частоти в постійний, реакторний 
блок 2 згладжує випрямлений струм, інвертор 3 перетворює постійний струм 
в змінний струм високої частоти. У даній схемі використовується двотактний 
інвертор, принцип роботи якого заснований на почерговому відмиканні 
основних вентилів, в результаті чого через навантаження (індуктор) 
проходить змінний струм, частота якого дорівнює частоті перемикання 
42 
 
 
керованих вентилів інвертора. Пусковий блок блоку пуску (БП) забезпечує 
запуск перетворювача. 
Індукційні печі вводять в мережу такі види електромагнітних впливів: 
відхилення напруги, асиметрія струму і напруги. Індукційні печі з декількома 
індукційними блоками також генерують коливання напруги і перепади 
напруги, в той час як високочастотні індукційні печі вводять несинусоїдальні 
струми і напруги в мережу. Величина струму непарних вищих гармонік, що 
генерується цими установками, визначається виразом 
 
I(n) = Sном / ( 3Uномn).                                                (2.3) 
 
У схемі шестифазного перетворювача будуть генеруватися гармоніки 
з номерами n = 5,7, 11, 13. 
Всі індукційні печі мають дуже низький коефіцієнт потужності, через 
що більшість індукційних печей забезпечуються конденсаторними 
батареями, а великі індукційні печі забезпечуються симетрувальними  
пристроями. 
 
2.4 Електромагнітні завади від магнітодинамічних насосів та 
установок 
Одним із суттєвих джерел електромагнітних завад є магнітодинамічні 
насоси (МДН) і установки (МДУ). Подальший розвиток індукційних 
канальних печей отримали МДН і МДУ, які дозволяють підвищити 
ефективність плавки металу за рахунок електромагнітного перемішування і 
транспортувати і заливати метал за допомогою електромагнітних насосів. 
Схеми живлення трьох МДУ з двома електромагнітними системами 
котушок індуктивності і двома електромагнітними системами 
електромагнітів показані на рис. 2.9.  
43 
 
 
 
Рис. 2.9. Схема живлення трьох магнітодинамічних установок: 
МДУ1, МДУ2, МДУ3 
 
У цих схемах можна скоротити число трансформаторів з чотирьох до 
трьох (МДУ1, МДУ2) і навіть двох (МДУ3) шляхом розрахунку і підбору 
оптимальних співвідношень значень і початкових фаз напруг, що живлять 
електромагнітні системи, а також шляхом включення особливим чином 
симетруючих і компенсуючих ємностей. Для кожної МДУ показані 
автотрансформатори АТ1, АТ2, АТЗ, також показані електромагнітні 
системи індукторів I1, I2, електромагнітні системи електромагнітів Е1, Е2, 
регульовані конденсатори С1 − СЗ і перемикачі К1 і К2. У системі 
електроживлення МДУ1 автотрансформатор AT1 призначений для 
регулювання не тільки напруги на індукторів I1, але і початкових фаз і 
напруг на E1 і E2. Другий автотрансформатор виконує роль фазозсувного 
елемента для регулювання напруг на Е1, Е2 і С1, а третій служить для 
регулювання напруг на I2. Тут значення і фази напруг для I1 і I2 
44 
 
 
визначаються з умов забезпечення необхідної швидкості нагріву металу в 
МДУ1. Відгалудження автотрансформаторів, до яких підключаються 
електромагнітні системи електромагнітів, забезпечують необхідні значення і 
початкові фази напруг на них, що визначаються з умов необхідної 
потужності МДУ1 при розливанні металу. Ємності конденсаторних батарей 
Cl, C2, С3, початкова фаза напруги на С1 визначаються з умов забезпечення 
симетрії струмів на вході системи електроживлення МДУ1 і компенсації 
реактивної потужності в різних режимах роботи агрегату. З метою посилення 
тепломасообмінних процесів в МДУ часто включають паралельно дві 
електромагнітні системи котушок індуктивності і електромагнітів. У цьому 
випадку доцільно застосовувати схему живлення МДУ2, де І1 та І2 увімкнені 
паралельно, підключені до відгалуджень АТ1 та АТ2, а Е1 та Е2 також 
увімкнені паралельно та підключені до відводів АТ1 та АТ3. Конденсаторні 
батареї С1−С3 дозволяють здійснити симетрування струмів та компенсацію 
реактивної потужності у всіх режимах роботи МДУ2. Така схема володіє 
більшою гнучкістю та легко переналаштовується в залежності від параметрів 
електромагнітних систем МДУ. 
Схема живлення МДУ3 забезпечує паралельну одночасну або 
роздільну роботу електромагнітних систем агрегату при наявності двох 
автотрансформаторів і двох регульованих конденсаторних батарей С1 та С2, 
напруги на яких можуть змінюватися за величиною і фазою в широких 
межах. 
Напруга живлення всіх МДН і МДУ змінна, величиною 0,4/0,23 кВ. 
Графіки навантаження МДУ складаються з основної частини, створюваної 
котушками індуктивності, на яку накладаються імпульси струму від 
електромагніту [2]. Тривалість імпульсів, що вводяться електромагнітом, 
коливається від 3 до 15 с. Основними видами електромагнітних завад та 
впливів, що генеруються МДУ, є відхилення, провали, несинусоїдальність і 
асиметрія напруги тощо. 
45 
 
 
2.5 Електромагнітні завади від установок індукційного нагріву та 
загартування 
Іншими суттєвими джерелами електромагнітних завад є установки 
індукційного нагріву та загартування. Деякі джерела живлення установок,  
призначені для індукційного нагріву та загартування, вимагають струмів 
високої та високої частоти від кількох сотень герц до кількох мегагерц. 
Генерування струмів підвищеної частоти від 250 Гц до 10 кГц при 
потужності до декількох мегават в даний час у всіх провідних країнах світу 
здійснюється майже виключно тиристорними перетворювачами частоти [2]. 
Завдяки більш високому ККД (0,92...0,97) (порівняно з ККД 
використовувалися раніше електромашинних перетворювачів) досягається 
економія 20 ... 25% електроенергії. 
Область частот від 10 до 100 кГц практично не використовувалася 
через відсутність прийнятних джерел живлення. Для генерування частот 
вище 100 кГц до теперішнього часу застосовуються лампові генератори 
потужністю від декількох сотень ват до 600 кВт і вище [2]. 
Завдяки створенню нових повністю керованих напівпровідникових 
приладів, таких, як силові польові транзистори і силові біполярні 
транзистори з ізольованим затвором, зараз є нові можливості для розробки 
напівпровідникових перетворювачів в діапазоні частот від 10 кГц до 
декількох мега. У порівнянні з тиристорними перетворювачами частоти вони 
мають нижчі втрати управління і допускають більш вигідні режими роботи. 
Перевагами транзисторних перетворювачів перед ламповими є: вищий ККД 
(більше 90% у транзисторних, близько 50% у «класичних» і 70% у 
аперіодичних лампових генераторів); менші розміри (від 1/3 до 1/10); майже 
необмежений термін служби силових транзисторів (при терміні служби 
генераторних ламп від 4000 до 6000 годин); менша витрата води, що 
охолоджує; нижчі експлуатаційні витрати; низька робоча напруга; постійна 
готовність до роботи. 
46 
 
 
Тип напівпровідникового приладу (тиристор, польовий транзистор чи 
IGBT транзистор), схемне рішення та принцип управління значною мірою 
визначають досяжну частоту і ККД перетворювача частоти. Рис. 2.10 дає 
представлення про частоти і потужності, досягнуті в даний час при 
використанні різних установок індукційного нагріву та загартування. 
 
 
 
Рис. 2.10. Області робочих частот та потужностей різних типів  генераторів 
індукційних установок нагріву та загартування 
 
Властивості напівпровідникових приладів, що застосовуються в 
перетворювачах частоти, впливають на вибір схеми та режиму роботи. Від 
тиристорів, застосування яких визначається головним чином часом 
вимикання, силові польові та IGBT транзистори відрізняються такими 
властивостями: 
− можливість вимикання транзисторів безпосередньо з активного 
режиму дозволяє реалізувати роботу інвертора як з ємнісним, так і з 
індуктивним характером навантаження; 
− нездатність силових польових та IGBT транзисторів блокувати 
зворотну напругу вимагає, якщо вони не працюють у резонансному режимі, 
послідовного включення швидкодіючого діода з потенційною втратою 
47 
 
 
частини ККД; 
− використання внутрішнього зворотного діода польового 
транзистора, вбудованого в його структуру, через низьку швидкодію не 
завжди можливе; 
− високі допустимі значення швидкості наростання струму di/dt і 
напруги du/dt загострюють проблеми захисту та впливу на мережу живлення; 
− мінімальний час перемикання дозволяє працювати на високих 
частотах. 
Найбільш придатними до використання схемами для генерування 
підвищеної та високої частоти за допомогою напівпровідникових приладів є 
паралельні та послідовні резонансні інвертори. Тиристорні інвертори можуть 
працювати тільки з ємнісним характером навантаження, тоді як транзисторні 
інвертори − також з індуктивним і навіть у резонансному режимі. 
За більшістю критеріїв віддати перевагу слід паралельному 
резонансному інвертору. Хоча регулювання його потужності вимагає 
додаткових витрат, він має переваги щодо використання силових приладів та 
поведінки при аварії. 
Для живлення установок індукційного нагріву для зварювання,  
гартування та спеціальних завдань перспективними є високочастотні (ВЧ) 
перетворювачі на базі силових транзисторів з ізольованим затвором. Область 
їх робочих частот знаходиться у межах від 50 до 300 кГц за потужностей від 
кількох одиниць аж до 1,2 МВа. 
При потужностях до 100 кВт ВЧ перетворювачі часто виконуються з 
некерованим вхідним випрямлячем і транзисторним переривником 
постійного струму у вхідному ланцюзі, як показано на рис. 2.11. 
Оскільки IGBT транзистори, так само як і польові, є керованими 
напругою напівпровідниковими приладами, то витрати енергії (втрати) на 
управління транзисторним перетворювачем частоти суттєво нижче, ніж 
тиристорним. Очікується, що паралельні резонансні інвертори на базі IGBT 
48 
 
 
транзисторів замінять тиристорні перетворювачі в області частот вище 1000 
Гц і незабаром їх використовуватимуть при частотах аж до 100 кГц. 
Можливість паралельного включення резонансних інверторів дозволяє 
досягти потужності кількох мегават. Інвертор на основі польових 
транзисторів охопить область частот від 100 кГц до 1 МГц. 
 
 
 
Рис. 2.11. Блок-схема високочастотного транзисторного перетворювача для 
індукційного загартування на IGBT транзисторах: 
ГКл − головний ключ; ГК − головний контактор; Т − трансформатор; В − 
випрямляч; ТС − трансформатор струму; ТН − трансформатор напруги;  
І − інвертор; КЛ − коливальний ланцюг; ТСУ − трансформатор системи управління;  
Зовн БУ − зовнішній блок управління; Внутр БУ − внутрішній блок управління 
 
Розробка напівпровідникових високочастотних перетворювачів з 
робочими частотами вище 1 МГц залежить від подальшого розвитку 
статичних індукційних транзисторів [6]. 
Ще одним джерелом електромагнітних завад, що суттєво впливає на 
рівень електромагнітної сумісності споживачів є тиристорні перетворювачі 
частоти. Вони застосовуються насамперед для живлення установок 
49 
 
 
індукційного нагріву під гарячу деформацію (ковальський вид нагрівання) з 
частотою від 500 до 4000 Гц при потужностях від 60 до 1600 кВт і для 
живлення індукційних установок загартування та відпалу з частотою 10 кГц і 
потужністю від 60 кВт. 
Блок-схема традиційного тиристорного перетворювача частоти для 
індукційного нагріву було наведено на рис. 1.9. 
При робочих потужностях приблизно до 500 кВт можливе пряме 
підключення перетворювача частоти до низьковольтної мережі живлення. 
Для великих потужностей рекомендується підключення через трансформатор 
до середньої напруги. Щоб зменшити вплив на мережу живлення, іноді 
застосовують дванадцятифазні випрямлячі. При підключенні кількох 
трансформаторів до однієї мережі групи з'єднання їх обмоток можуть бути 
обрані таким чином, щоб отримати дванадцятифазну схему. Для 
забезпечення європейських стандартів захисту від радіозавад необхідні також 
вхідні мережеві фільтри. 
Регулювання режиму перетворювача частоти може виконуватися за 
допомогою мікроконтролера, який часто використовується для керування 
цим процесом. 
Також джерелом електромагнітних завад навіть сьогодні може 
служити перетворювач на електронно-вакуумній лампі. Сучасні лампові 
перетворювачі для електротехнологічних процесів охоплюють діапазон 
частот 0,44...27 МГц і діапазон потужностей 20...2000 кВт. Зазвичай 
ламповий генератор містить лінійний електричний ланцюг з нелінійним 
елементом, а саме: тріод, тетрод, пентод. Застосування схем із 
самозбудженням дає найкращі результати під час роботи ЛГ на ЭТУ. 
Схеми на електронно-вакуумних приладах містять такі основні 
елементи: лампу, коливальний контур, ланцюг зворотного зв'язку. Блок-
схема генератора на тріоді представлена на рис. 2.12. Вона складається з 
чотирьох блоків: анодного трансформатора (Тр) − 1, керованого анодного 
50 
 
 
випрямляча − 2;  лампового генератора − 3; нагрівального контуру − 4. 
 При цьому для генерування ВЧ коливань використовується двотактна 
схема інвертора. 
Основний негативний електромагнітний вплив, що вноситься 
індукційними нагрівальними і гартувальними установками, є несинусоїдність 
струму і напруги. Крім того, дані установки створюють завади за рахунок 
електромагнітного випромінювання. 
 
2.6 Електромагнітні завади від установки нагріву методом 
електричного опору 
Деякий вид негативного електромагнітного впливу вносять також 
установки нагріву методом електричного опору. Вони бувають непрямого і 
прямого нагріву. 
 
 
Рис. 2.12. Блок-схема високочастотного генератора на електронно-вакуумному тріоді 
 
Установки непрямого нагріву здебільшого отримують живлення 
безпосередньо від цехової мережі напругою 0,23 чи 0,4 кВ. Регулювальні 
трансформатори і автотрансформатори застосовуються, коли необхідно 
51 
 
 
змінювати напругу, що подається на нагрівачі, наприклад, при 
карборундових, молібденових, вольфрамових і вугільних нагрівачах, а також 
у соляних ваннах.  
Потужність електричних печей опору непрямого нагрівання від 50 до 
600 кВт для плавки кольорових металів і від 5 кВт до 10 МВт для 
термообробки, причому такі печі невеликої потужності − однофазні, а 
середньої і великої − трифазні потужності і з декількома зонами нагріву, див. 
рис. 2.13. 
 
Рис. 2.13. Електрична схема головних кіл двозонної печі опору 
 
Для плавного і безперервного регулювання температури у 
високотемпературних і прецизійних печах застосовують тиристорні джерела 
живлення які можуть суттєво впливати на рівень забезпечення 
електромагнітної сумісності споживачів промислових підприємств. 
В одно- та трифазних джерелах живлення прийнято застосовувати 
зустрічно-паралельну схему включення тиристорів. Використання в 
трифазних джерелах зустрічно-паралельного з'єднання тиристорів у кожній 
фазі при з'єднанні навантаження за схемою зірка з виведеним нулем і 
52 
 
 
трикутник забезпечує незалежну роботу фаз. 
Тиристорні джерела живлення можна розділити на дві групи: 
безперервні − тиристорні керовані джерела живлення і релейні-тиристорні 
перемикачі. 
Тиристорні джерела живлення виконуються однофазними на вихідні 
струми 63, 250 і 630 А та трифазними на вихідні струми 3x63, 3х100, 3x160, 
3x250, 3x600 А. На напругу живлення 0,4 кВ. Потужність однофазних джерел 
такого типу складає від 35 до 590 кВт. 
Потужність установок нагріву методом електричного опору прямої дії 
становить від 60 до 600 кВА, напруга живлення 0,4 кВ. Вони є однофазними 
споживачами електричної енергії. 
Щодо типу створюваних негативних електромагнітних впливів, то 
однофазні установки нагріву методом електричного опору створюють 
несиметрію напруги, а установки з тиристорними джерелами живлення – 
вищі гармоніки струму та напруги. 
 
2.7 Електромагнітні завади від установок  електронно-променевого 
нагріву 
Іншими джерелами негативного електромагнітного впливу є 
установки  електронно-променевого нагріву. Вони застосовуються для 
отримання злитків і виливків високоякісних тугоплавких і активних металів і 
сплавів. Потужності електронно-променевих печей становлять від 50 до 1000 
кВт. Джерело живлення складається з підвищувального трансформатора і 
перетворювача змінного струму в постійний напругою 30 ... 50 кВ, живлення 
печей від джерел змінного струму, напругою: 0,4; 0,6 або 10 кВ [6]. 
Помітний негативний електромагнітний вплив здійснюють установки 
діелектричного нагріву. Діелектричне нагрівання є спеціальним видом 
нагріву непровідникових матеріалів, що забезпечує високу рівномірність 
нагріву в результаті проникнення змінного електромагнітного поля робочого 
53 
 
 
конденсатора в матеріал. Діелектричний нагрів використовується в різних 
галузях промисловості для підігріву пластичних мас перед пресуванням, 
високочастотного зварювання пластикатів і різних синтетичних плівок, 
склеювання деревини, сушіння різних матеріалів тощо. Основні установки 
для діелектричного нагріву випускаються з діапазоном робочих частот 5 ... 80 
МГц і вимагають створення спеціальних джерел живлення, що генерують 
настільки високу частоту. Такими джерелами живлення є лампові 
генератори. Потужності установок діелектричного нагріву коливаються в 
широких межах, а саме від сотень ват до сотень кіловат. Навантаження цих 
джерел − високочастотний нагрівальний пристрій. Такий пристрій являє 
собою активно-ємнісне навантаження, добротність якого зазвичай досить 
велика і може досягати декількох сотень одиниць. Це пояснюється як 
низьким значенням тангенса кута втрат tg в діелектрикові, так і великими 
власними ємностями камер нагрівальних пристроїв. 
В теперішній час все більше й більше розвивається такий різновид 
діелектричного нагріву, як надвисокочастотне нагрівання. Частоти, які 
застосовуються для цього виду нагріву, зазвичай вже лежать у межах 1...5 
ГГц. Джерела живлення зазначених установок, подібні тим, що 
використовуються в індукційному та діелектричному нагріванні, але 
побудовані не на звичайних електронних лампах, а на спеціальних вакуумних 
НВЧ приладах, а саме: магнетронах, клістронах  тощо. 
Генератори для НВЧ нагрівання діелектриків і напівпровідників 
складаються в основному з тих же вузлів, що і традиційні генератори  
індукційного нагрівання металевих виробів. Відмінність полягає в тому, що 
навантаженням є робочий конденсатор, в якому знаходиться матеріал, що 
нагрівається.  
Далі на рис. 2.14 показана схема генератора, в коливальний контур 
якого включений конденсатор з матеріалом який підлягає нагріву, при цьому 
частота коливального контуру в герцах, визначається за виразом 
54 
 
 
1
 f  .                                                           (2.4) 
2 LCн
 
Для того щоб генератор протягом всього режиму нагріву працював у 
незмінному діапазоні частот, потрібно підтримувати незмінним 
еквівалентний опір коливального контуру. Це досягається спеціальним 
регулюванням, що отримало назву узгодження навантаження. На практиці 
застосовуються різноманітні схеми коливальної системи із забезпеченням 
самозбудження. Вибір схеми залежить головним чином від необхідної 
частоти автоколивань та вимог до її стабільності. 
 
Рис. 2.14. Електрична схема генератора установки діелектричного нагріву: 
Lp − розділовий дросель; Cр − розділовий конденсатор; Cн − навантажувальна 
ємність; L − індуктор зв’язку 
 
Одноконтурні схеми найчастіше використовуються для генерування 
коливань із частотою до 1 МГц. У цих схемах застосовується, як правило, 
трансформаторний або автотрансформаторний зв'язок. 
Гнучкішими є багатоконтурні схеми автогенераторів. Вони 
дозволяють плавно регулювати еквівалентний опір контуру без помітного 
падіння його ККД. 
 
2.8 Електромагнітні завади від електрозварювальних установок 
Іншим, вельми суттєвим, джерелом електромагнітних завад є 
електрозварювальні установки. Електрозварювальні установки при своїй 
55 
 
 
роботі створюють завади випромінювання та завади провідності. 
Електромагнітні завади випромінювання лежать у діапазоні середніх та 
високих частот і для відстаней 300...1610 м [6]. Випромінений спектр 
концентрується в одній із трьох областей частот: 750 кГц, 3 або 20 МГц. 
Завади провідності, що викликаються електрозварювальними 
установками, можна розділити: на технологічні, створювані за рахунок різко 
змінного режиму роботи, до них відносяться коливання та провали напруги; 
електротехнічні, що визначаються видом зварювальних установок, їх систем 
управління та комутації, до них належать несинусоїдальність та несиметрія 
напруг; структурно-технологічні, що залежать від складу зварювальних 
установок в групах та їх комутації; структурно-складові, що 
характеризуються взаємовпливом завад один на одного. 
За своїм характером електромагнітні завади провідності, створювані 
електрозварювальними установками, можна розділити на два види: 
детерміновані та випадкові. Окремі такі пристрої можуть створювати 
детерміновані чи випадкові завади, а групи зварювальних установок – 
випадкові електромагнітні завади. 
Імпульсний характер графіків навантаження машин контактного 
зварювання призводить до появи в обвідній форми напруги провалів. Форма 
провалів напруги залежить від форми індивідуальних імпульсів струму 
зварювання, які визначаються способом включення електрозварювальної 
установки. Електрозварювальні установки можуть включатись за допомогою 
асинхронних та синхронних тиристорних контакторів [12].  
Так, при синхронних контакторах зварювальні машини створюють 
імпульси струму у вигляді відрізків синусоїд з постійною амплітудою 
(затухаючою по експоненті). На рис. 2.15 наведено також форми провалів 
напруги, які створюють зварювальні машини при синхронних (рис. 2.15, б) та 
асинхронних (рис. 2.15, г) тиристорних контактах. Кожен провал напруги 
характеризується двома розмахами напруги, причому тривалість розмахів 
56 
 
 
напруги для провалів напруги будь-якої форми складає близько 0,02 с. 
Мінімальна тривалість tр дозволяє припустити, що в синхронному 
включенні форма провалів напруги буде прямокутна, а при асинхронному − 
залежати від тривалості імпульсу струму. 
 
 
Рис. 2.15. Осцилограми провалів напруги при застосуванні тиристорних контакторів 
 
57 
 
 
Послідовність провалів напруг, створюваних окремими 
електрозварювальними установками, може мати періодичний, циклічний чи 
випадковий характер. 
Періодичну послідовність провалів напруг електрозварювальні 
установки, що працюють на автоматичних зварювальних лініях, та 
зварювальні роботи. Ці послідовності провали напруг залежно від числа 
точок, що одночасно зварюються, можуть бути трьох видів: 1) окремих 
провалів напруги, див. рис. 2.16, а; 2) груп, як зображено на рис. 2.16, б; 3) 
комплексів груп провалів напруг, як на рис. 2.16, в. Кількість провалів напруг 
у групах і груп у комплексах, а також періоди проходження провалів напруг 
(Т), групи (Тг) і комплексів (Тк), відстані між провалами напруг (tі,) та їх 
тривалості (tп,) постійні. Відстані між провалами напруг, групами провалів 
напруг та комплексами груп провалів напруги визначаються часом зміни 
деталей та переміщення інструменту, а їх тривалість − технологією та 
режимом роботи електрозварювальних установок. 
Для циклічних послідовностей провалів напруги характерно 
випадкове зміна відстані між провалами напруги у групах та між групами, як 
зображено на рис. 2.16, г. Такі послідовності провалів напруги мають 
електрозварювальні установки, що працюють у напівавтоматичному режимі 
за наявності ручних операцій установки та зняття деталей. 
Випадкові послідовності провалів напруги характеризуються 
випадковими змінами їх характеристик: розмахів Uп, тривалостей tпі 
періодів слідування Т тощо. Випадкові послідовності ПН поділяються на 
основні групи [15]: 
1) випадкові послідовності окремих провалів напруги у випадку 
роботи більшості електрозварювальних установок в неавтоматичному режимі 
(підвісні та стаціонарні точкові зварювальні машини); 
58 
 
 
 
 
Рис. 2.16. Осцилограми провалів напруги створюваних електрозварювальними 
установками 
 
59 
 
 
2) випадкові послідовності груп провалів напруги (багатоточкові 
зварювальні машини); 
3) випадкові послідовності комплексів груп провалів напруги (робота 
стаціонарних та підвісних одноточкових машин при переміщенні виробу або 
інструменту, напівавтоматичні зварювально-складальні лінії). 
Розподіл відстаней між провалами, групами та комплексами груп 
провалів напруги для різних ручних операцій добре узгоджується з 
експоненційним законом розподілу, як описано в джерелі [15] 
До основних властивостей випадкових послідовностей провалів 
напруг в контексті створюваних ними негативних електромагнітних впливів 
слід віднести стаціонарність, ординарність і післядія. З огляду на усталений  
характер технологічного процесу цехів з електрозварювальними установками 
індивідуальні графіки випадкових провалів напруги мають властивість 
стаціонарності та ординарності [15]. Найбільшу післядію мають періодичні 
індивідуальні графіки провалів напруги. 
Глибина провалів напруги визначається потужністю зварювальної 
машини та джерела живлення, а також параметрами мережі живлення. 
Машини точкового та рельєфного зварювання створюють провали напруги  
до 7 %. Найбільшу глибину провалів напруги утворюють стикові та 
багатоточкові машини – до 19 %. Тривалість провалів напруги залежить від 
видів електрозварювальних машин та металу, що зварюється, його товщини і 
марки. Точкові, рельєфні, багатоточкові та шовні зварювальні машини 
створюють провали напруги тривалістю від 0,02 до 1,0 с, стикові зварювальні 
машини − від 0,2 до 20 с, а дугові зварювальні установки − від 5 до 600 с. 
Така інформація була згрупована в таблицю 2.3. 
 
 
 
 
60 
 
 
Таблиця 2.3.  
Характеристики провалів напруги, що створюються окремими 
зварювальними установками  
Середня 
Тип Глибина 
Потужність, Тривалість частота 
зварювальних провалу, dU/dt, %/с 
кВА провалу, с провалів 
машин % 
напруги, Гц 
     
Точкові: 
підвісні 75 3,0 0,14 150 1,7...2,0 
 
150 6,1 0,26 300 1,7...2,0 
стаціонарні 75 1,2 0,18 360 0,8...1,0 
 
200 3,9 0,52 195 0,7... 1,0 
рельєфні 150 3,6 1,24 180 1,5 
 300 11,2 1,24 550 1,2 
Шовні 150 2,0 0,14 100 5,0 
Стикові 750 13 0,7 650 0,08 
 100 1,2 2,6 60 0,07 
5x63  
Багатоточкові 16,3 0,36 815 0,03 
3x150 
Автоматична 
4x8x63 11 0,32 550 0,05 
лінія 
Дуговые 60 1,0 27 50 0,016 
 
 
 
61 
 
 
На рис. 2.17 наведено характеристики провалів напруги окремих 
зварювальних машин.  
 
Рис. 2.17. Залежність ймовірності, частоти та середньої тривалості провалів напруги 
від їх тривалості: а − підвісні зварювальні установки;  
б − стаціонарні та багатоточкові машини 
 
62 
 
 
На рис. 2.18 наведено характеристики провалів напруги 
шинопроводів, що живлять різні зварювальні машини. 
 
Рис. 2.18. Спектральна щільність коливань напруги шинопроводів: 
1 − група стикових машин;  2 − група стаціонарних зварювальних машин; 
3 − група підвісних зварювальних машин 
 
Як видно з рис. 2.18 визначальними є 3, 5 та 7-а гармоніки. 
Зварювальні машини постійного струму і зварювальні випрямлячі, що 
мають трифазну мостову схему випрямлення, генерують 5, 7 і 11-ю 
гармоніки.  
У табл. 2.4 та 2.5 наведені рівні гармонік струму і напруги, що 
генеруються різними електрозварювальними установками і на шинах 
живлячих підстанцій. 
Усі електрозварювальні установки, зазвичай, є однофазними 
споживачами електроенергії. Рівномірний розподіл їх по парах фаз трифазної 
мережі не завжди вдається, особливо за наявності великих зварювальних 
машин, крім того, зварювальні машини включаються у випадковому порядку. 
Тому в трифазній мережі з електрозварювальними установками виникає 
несиметрія струмів, яка призводить до несиметрії напруги; поряд із системою 
прямої послідовності напруг з'являються складові зворотної та нульової 
послідовностей. 
63 
 
 
Таблиця 2.4.  
Значення інтенсивності вищих гармонічних складових 
Межі змін амплітуд гармонік Межі змін амплітуд гармонік 
струму, % амплітуди сумарного струму, % амплітуди 
Номер 
струму сумарного струму 
гармоніки 
одноточкові багатоточкові одноточкові багатоточкові 
1 60...94 70...96 94...99 94...99 
2 0,3...5,0 0,1...4 0.05... 1,0 0,08...0,8 
3 12...30 4...26 1...3.5 1...2.5 
4 0,2...3,0 0,08...3 0,02. .0,7 0,01...0,8 
5 4...15 3...10 0,7...2 0,4...2,3 
6 0,2...0,25 0,07...2,2 0,02...0,4 0,03...0,75 
7 2...8 1,3...5 0,4...2 0,2...1,6 
8 0,2...2 0,07... 1,5 0,02...0,3 0,07... 1,5 
9 1...5 1,1...5 0,02... 1,5 0,4...1,1 
10 0,1...1,5 0,07... 1,3 0,03...0,3 0,04...0,5 
11 0,3...2,5 0,6...4 0,2... 1,2 0,2...0,8 
 
 
 
64 
 
 
Таблиця 2.5.  
Значення струму  та напруги окремих гармонік 
Головна 
Трансформаторна Конденсаторна 
Номер  понижуюча 
підстанція установка 
гармоніки підстанція 
i, % u, % i, % u, % i, % u, % 
1 100 100 100 100 100 100 
2 4,0 1,7 6,4 4,3 3.0 3,6 
3 12,8 2,1 13,7 2,57 3.6 2,0 
4 2,4 1,7 3,7 1,5 1.6 1,6 
5 12,1 1,2 10,3 2,0 8.9 1,6 
6 1,9 1,2 2,2 1,05 2.2 1,1 
7 3,2 1,0 2,6 1,3 4.9 1,3 
8 1,4 0,9 1,5 0,47 1.7 0,6 
9 1,8 0,7 1,2 0,52 3.8 0,6 
10 1,1 0,6 0,8 0,42 2.9 0,4 
11 0,9 0,6 0,8 0,43 7.2 0,7 
12 0,9 0,7 0,8 0,42 2.9 0,4 
13 0,7 0,5 0,6 0,45 5.3 0,5 
14 0,7 0,3 0,6 0,42 2,6 0,4 
15 0,7 0,4 0,6 0,35 2,8 0,4 
16 0,8 0,3 0,4 0,33 2.2 0,4 
17 0,6 0,3 0,4 0,36 2.2 0,4 
Коеф. 
19,0 4,2 19,2 6,0 16,4 5,3 
спотворення, % 
. 
 
 
65 
 
 
Характер і величина несиметрії цехової мережі низької напруги 
залежать від схеми з'єднань обмоток цехових трансформаторів, типу мережі 
низької напруги і параметрів її елементів. Найчастіше усі електрозварювальні 
установки включаються на лінійну напругу. За відсутності споживачів, 
включених на фазну напругу, несиметрія струмів і напруг обумовлена лише 
наявністю складових зворотної послідовності і характеризується величиною 
коефіцієнта несиметрії. 
Коефіцієнт несиметрії напруги в зварювальних мережах коливається 
від 1 до 5%, що перевищує норму 2%, зазначену в ПУЕ. Однак великі 
значення коефіцієнта несиметрії короткочасні (до 1,0 с) і з великими паузами 
між ними (до декількох хвилин), крім того, вони виникають лише за 
наявності машин з потужністю більше 500 кВА. 
Тому при проектуванні схем електропостачання для живлення 
електрозварювальних установок застосування спеціальних симетруючих 
пристроїв повинно бути економічно обґрунтовано, так як вплив несиметрії 
напруги на нагрівання електродвигунів практично позначатися не буде. 
Несиметрія напруги, що викликається зварювальним навантаженням, може 
вплинути на системи управління та автоматики зварювальних установок та 
інших суміжних виробничих механізмів. 
Як вже було зазначено раніше, електрозварювальні установки можуть 
включатися в роботу за допомогою асинхронних тиристорних контакторів. 
При цьому на періодичний імпульс струму накладається аперіодична 
складова. При асинхронному включенні амплітудне значення перехідного 
струму може досягати 2Iн. Тривалість перехідного процесу від 3 до 6 
періодів, ймовірність виникнення аперіодичних стрибків струму при 
зварюванні досягає 20% від числа зварювальних точок. 
При асинхронних тиристорних контакторах великі стрибки перехідних 
струмів спостерігаються також, якщо є розкид характеристик тиристорів у 
складі контактора. Великі значення перехідних струмів призводять до 
66 
 
 
збільшення амплітуди провалів напруги і додаткового спотворення синусоїди 
напруги за рахунок появи в струмі постійної складової і парних гармонік. 
Для контактного зварювання великогабаритних виробів з легованої 
сталі, жароміцних і титанових сплавів застосовуються зварювальні машини 
постійного струму, схема живлення яких представлена на рис. 2.19. 
 
Рис. 2.19. Електрична схема головних кіл шовної зварювальної установки, що 
працює на постійному струмі: QF − автоматичний вимикач; VS1…VS3 − тиристорні 
контактори; T − зварювальний трансформатор; VD1…VD − випрямні комірки 
 
Для дугового електрозварювання також можуть застосовуватися 
джерела живлення змінного та постійного струму. У табл. 2.6 показані 
області застосування джерел живлення дугового зварювання, а на рис. 2.20, 
2.21 − схеми деяких джерел живлення дугового зварювання.  
Дугові зварювальні установки генерують гармоніки струму 3, 5 та 7-го 
порядків. Однофазні установки створюють несиметрію струмів та напруг. 
Потужність машин контактного зварювання становить від 10 до 1000 
кВА, автоматичні зварювальні лінії для зварювання кузовів автомобілів, 
вагонів, тракторів і т.д. мають встановлені потужності зварювальних машин 
від 500 до 20000 кВ А. Напруга живлення 0,4 кВ. 
67 
 
 
 
Рис. 2.20. Електрична схема кіл випрямляча з вольдобавочними трансформаторами 
для живлення дугової зварювальної установки: РН − регулятор напруги; В ч 
випрямляч; ВДТ − вольдобавочний трансформатор 
 
 
 
Рис. 2.21. Електрична схема джерел живлення дугової зварювальної установки 
алюмінієвих та магнієвих сплавів:  
В − випрямляч; РН − регулятор напруги; Т − трансформатор живлення 
 
68 
 
 
Потужності дугових зварювальних установок знаходяться в межах від 
10 до 200 кВА, напруга живлення 0,23 чи 0,4 кВ. 
 
 Таблиця 2.6.  
Області застосування джерел живлення зварювальної дуги 
Зовнішня Область 
Вид струму Джерело живлення 
характеристика  застосування 
Ручне дугове 
зварювання, 
Трансформатори зварювання під 
змінного струму флюсом в 
Спадна 
промислової середовищі 
частоти захисних газів 
Змінний алюмінієвих 
сплавів 
Пересувні агрегати 
з генератором Ручне дугове 
Спадна 
підвищеної частоти зварювання 
(400, 500 Гц) 
Ручне дугове 
зварювання під 
Спадна флюсом в захисних 
газах електродом, 
Електромашинні що не плавиться. 
перетворювачі, 
випрямлячі, Механізоване 
Постійний 
пересувні агрегати зварювання в 
з генераторами середовищі 
постійного струму захисних і газів 
Помірно-спадна 
електродом, що 
плавиться, 
зварювання під 
флюсом 
 
69 
 
 
2.9 Електромагнітні завади від електрохімічних установок 
Одним із вагомих джерел негативних електромагнітних впливів в сенсі 
забезпечення електромагнітної сумісності між споживачами є електрохімічні 
установки. Електрохімічні установки при своїй роботі є джерелами вищих 
гармонік. Основними методами електрохімічної обробки та одержання 
матеріалів є: електроліз, гальванотехніка, розмірна електрохімічна обробка. 
Розглянемо деякі з них. Найбільш потужними та енергоємними 
споживачами постійного струму є установки для електролітичного 
одержання алюмінію, магнію, цинку, нікелю, міді, хлору, водню, натрію та 
азотистих речовин. Електроліз алюмінію, магнію та металевого натрію є 
електролізом розплавлених солей. Інші з перерахованих елементів виходять в 
результаті електролізу водних розчинів. Звичайна електролізна установка 
складається з групи послідовно з'єднані: електролізерів (електролізних ванн), 
званої серією. Приблизні параметри (випрямлені напруги і струм) серій 
електролізу, що застосовуються, наведені в табл. 2.7.  
 
Таблиця 2.7.  
Електричні характеристики електролізних процесів 
Продукт електролізу Uн, В Iн, А 
Алюміній 450, 825, 850 ≤ 200 
Магній 450, 600 ≤120 
Цинк 300, 450, 600, 850 ≤ 25 
Нікель 230, 300, 450 ≤ 18 
Мідь 230, 300 ≤ 21 
Хлор 230, 300, 450 ≤ 100 
Водень 450 ≤10 
 
70 
 
 
В якості випрямних агрегатів для електролізних установок 
використовуються напівпровідникові випрямні установки на випрямлений 
струм 12500 і 25000 А потужністю від 10 до 40 МВА, які живляться на 
напрузі Uн, що дорівнює 6, 10 і 35 кВ. До складу даних агрегатів входять: 
силовий трансформатор; блок зрівнювальних дроселів; блок дроселів 
насичення; блок напівпровідникових випрямлячів. 
При напрузі електролізних установок 75, 115 і 150 В застосовуються 
випрямні агрегати на тиристорах. Вони випускаються на потужність від 4000 
до 25000 кВА з випрямленим струмом від 12500 до 50000 А. 
Джерела живлення електролізних установок повинні відповідати таким 
вимогам: 
− висока точність регулювання сили струму, при цьому коливання сили 
струму в серії не повинно перевищувати ±1% встановленого значення при 
електролізі алюмінію, ±2% − при електролізі інших розплавлених розчинів; 
− плавне регулювання напруги, що викликається необхідністю точної 
стабілізації сили струму серії з великою проти-ЕРС; 
− велика надійність, що відповідає вимогам споживача першій 
категорії; 
− багатофазність схем випрямлення для зниження пульсацій 
випрямленого струму. 
Графіки навантаження, створювані електролізними установками, 
носять безперервний спокійний характер. Коефіцієнт потужності 
електролізних установок становить 0,92...0,94 при нерегульованих 
перетворювачах, 0,81...0,94 − при регулюванні за допомогою дроселів 
насичення та 0,6...0,9 − при імпульсно-фазовому регулюванні. ККД 
електролізних установок досягає близько 0,7...0,97. 
Усі електролізні установки вносять у живлячу мережу вищі гармоніки 
струму. Залежно від схеми випрямлення електролізні установки генерують 
наступні гармоніки струму: 5, 7, 11 і 13 при шестифазній схемі; 11, 13, 23 та 
71 
 
 
25-ту гармоніку при дванадцятифазній схемі. 
Електролізні установки гальванотехніки споживають постійний струм 
силою 100... 10000 А при напрузі 6...48 В. Як джерела живлення гальванічних 
ванн використовуються кремнієві випрямні агрегати. В даний час 
застосовуються агрегати, потужності яких становлять 2...300 кВА, напруга 
живлення перетворювачів змінна − 0,4 кВ. 
Далі розглянемо таке джерело електромагнітних завад, як установка 
розмірної електрохімічної обробки матеріалів. Під розмірною 
електрохімічною обробкою розуміють процес одержання із заготовки деталі 
необхідної форми та розмірів за рахунок анодного розчинення металу.  
Як джерела живлення при живленні таких установок використовуються 
напівпровідникові перетворювачі, схема яких представлена на рис.  2.22. 
 
 
72 
 
 
 
 
Рис. 2.22. Електрична схема тиристорного джерела живлення установки розмірної 
електрохімічної обробки: а − схема з тиристорами в первинній обмотці силового 
трансформатора; б − схем з тиристорами в нейтральному провідникові зірки на 
первинній обмотці силового трансформатора; 
 Т − тиристори; Тр1, Тр2 − силові трансформатори; В − випрямляч некерований;  
Др − дросель; МЕП − міжелектродний проміжок; 
1 − резистор; 2, 4 − блоки керування тиристорами; 3 − сигнал зворотного зв’язку 
 
Існують кілька основних способів такої обробки: 
− обробка з нерухомими електродами, при цьому способі отримують 
місцеві зниження маси в деталях, отвори в листових матеріалах, наносять 
інформацію, видаляють задирки, округляють гострі краї тощо; 
− прошивання заглиблень, порожнин, отворів; 
− точіння зовнішніх та внутрішніх поверхонь; 
− протягування зовнішніх і внутрішніх поверхонь у заготовках, що 
мають попередньо оброблені поверхні, тобто це чистова обробка 
циліндричних отворів, нарізування різьблень, шліців, гвинтових канавок 
73 
 
 
тощо; 
− розрізання заготовок, тобто виготовлення пазів, щілин, підрізування 
нежорстких деталей; 
− шліфування, тобто виготовлення пакетів пластин з магнітом'яких 
матеріалів, а також деталей з в'язких та інших сплавів. 
Установки розмірної електрохімічної обробки генерують у мережу 
вищі гармоніки, порядок яких залежить від схеми випрямлення. 
 
2.10 Електромагнітні завади від споживачів з електродвигунами, 
прокатними станами та пресами 
Іншими суттєвими джерелами електромагнітних завад на промислових 
підприємствах є споживачі з  електродвигунами, прокатними станами та 
пресами. Найбільшого поширення на промислових підприємствах мають 
електроприймачі з асинхронними двигунами із короткозамкненим ротором. 
У момент пуску загальмованого асинхронного двигуна з фазним ротором він 
споживає пусковий струм (що містить аперіодичну складову), який 
перевищує номінальний струм у 5...7,5. При пуску в обвідній напруги 
виникає провал напруги складної форми, як зображено на рис. 2.23. 
Перший розмах зміни напруги Ut1 пояснюється наявністю 
аперіодичної складової в струмі, коли опір навантаження, що створює 
асинхронний двигун, дорівнює пусковому. Аперіодична складова досить 
швидко згасає, тому проміжок Δt1 невеликий. Розмір розмаху Ut2 залежить 
від моменту включення, попередньо увімкнутого опору і кратності пускового 
струму. Провал напруги Uп1 у міру розвороту двигуна зменшується до Uп2. 
В кінці розгону струм швидко спадає до номінального і залишається падіння 
напруги в номінальному режимі Uр.  
74 
 
 
 
Рис. 2.23. Часова діаграма напруги (провал напруги) при пуску  
асинхронного двигуна з фазним ротором 
 
Електродвигуни є практично лінійним навантаженням. Робота 
асинхронного двигуна у складі окремих електроприймачів, таких як прес, 
привод інструмента у верстатах автоматичних ліній тощо, супроводжується 
появою провалів напруги. При періодичному пуску та зупинці двигуна 
параметри провалів напруги визначаються, як зазначено вище. 
Крім розглянутих вище в роботі [23] розглядаються такі джерела 
електромагнітних завад як прокатні стани. Як електроприводи прокатних 
станів використовуються асинхронні, синхронні і двигуни постійного 
струму. Прокатні стани створюють такі види електромагнітних завад: 
− з асинхронними та синхронними електродвигунами − коливання та 
провали напруги; 
− з перетворювачами струму − коливання, провали та несинусоїдність 
напруги. 
Склад гармонік струму, що генеруються прокатними станами, що 
живляться від тиристорних перетворювачів, залежить від фазності 
75 
 
 
перетворювачів, що застосовуються. Є шести- і дванадцятифазні схеми.  
У табл. 2.8 показані межі зміни рівнів електромагнітних завад, 
створюваних різними типами прокатних станів [23]. 
На рис. 2.24 наведено осцилограми зміни струму та напруги на шинах, 
що живлять прокатний стан, а на рис. 2.25 − діаграма рівнів та провалів 
напруги на шинах 6 кВ. 
Джерелами електромагнітних завад також виступають потужні преси. 
Параметри провалів напруги від кривошипних пресів багато в чому 
визначаються масою маховика і практично не залежать від виду деталей, що 
виготовляються. Функціонального зв'язку між зусиллям та глибиною провалу 
немає. 
Максимальний розмах провалу напруги при роботі пресів досягає 1 … 
18 %, частота слідування провалів напруги до 0,2 Гц. Автоматичні пресові 
лінії створюють провали напруги глибиною до 5% при частоті до 0,17 Гц. Це 
проілюстровано на рис.  2.26. 
 
Таблиця 2.8.  
Електромагнітні завади, що створюються прокатними станами  
на шинах 6, 10 кВ 
Види станів U, % U1, % Коеф. спотв, % 
Листові гарячої 
-10 ... +5 1 … 2 4 ... 14 
 прокатки 
Реверсивні стани 
-10 … +5 5 … 20 10 … 30 
холодної прокатки 
Нереверсивні стани 
-10 … +5 10 … 30 − 
холодної прокатки 
76 
 
 
 
 
а) 
 
 
б) 
Рис. 2.24. Часові діаграми струмів та напруг прокатних станів: 
а) потужність 3000 кВт; б) потужність 4000 кВт 
 
 
77 
 
 
 
 
Рис. 2.25. Часова діаграма рівнів напруг на шинах 6 кВ розподільчої установки, що 
живить прокатні стани:  − провали напруги при пускові прокатних станів 
 
Рис. 2.26. Часова діаграма провалу напруги при пускові пресу 
 
Далі розглянемо таке джерело негативних електромагнітних впливів, як 
крани. Провали напруги виникають у момент початку переміщення вантажу. 
Розмах зміни напруги у кранів незначний. Наприклад, у крана з двигуном 40 
кВт при переміщенні вантажу 1,5...2 не перевищує 0,8 %. 
 
2.11 Електромагнітні завади від металорізальних верстатів, 
транспортерів, вентиляторів та компресорів 
Ще одним джерелом негативних електромагнітних впливів є 
металорізальні верстати. Цей вид споживачів мало створює провалів напруги 
у процесі нормальної роботи за виключенням моменту пуску. Провали 
78 
 
 
стають помітними при потужності головного приводу верстата понад 14 кВт. 
Вирішальну роль має призначення верстата. Так, при обстеженні 
шліфувальних верстатів з асинхронними двигунами до 30 кВт провалів 
напруги, а у зубонарізних верстатів, що працюють з високим (0,7...0,8) 
коефіцієнтом завантаження, розмах змін напруги досягав 0,6 % при 
потужності асинхронного двигуна 28 кВт . 
Також небажані електромагнітні впливи можуть створювати 
транспортери, вентилятори, компресори. Провали напруги виникають у 
момент пуску. Параметри таких провалів залежать від потужності 
асинхронного двигуна  та характеру навантаження. Глибина провалу напруги 
не перевищує: у транспортерів та конвеєрів 1,2%, вентиляторів 3...5%, 
компресорів 4...6%. 
 
2.12 Електромагнітні завади від перетворювачів струму та частоти 
Серед дуже суттєвих джерел електромагнітних завад можна виділити 
такі, як перетворювачі струму та частоти. На промислових підприємствах 
велике поширення набули різні перетворювачі струму. Найбільше 
застосування мають трифазні мостові схеми напівпровідникових 
перетворювачів. Ця схема випрямлення дозволяє реалізувати шестифазну 
схему випрямлення з пониженим рівнем пульсацій. З'єднання послідовно або 
паралельно двох або декількох мостових схем і живлення їх напругою, що 
має відповідний фазовий зсув, дозволяє отримати 12-, 18-, 24-, 36-, 48-фазні 
схеми випрямлення [21]. Такі схеми застосовуються у перетворювачах 
великої потужності. На промислових підприємствах перетворювачі 
працюють на проти-ЕРС чи активно-індуктивне навантаження. Крива 
мережевого струму, споживаного перетворювачем, спотворена, її форма 
визначається кутом управління α і кутом комутації γ. 
Вказані перетворювачі генерують вищі гармоніки наступних порядків: 
− шестифазні 5, 7, 11, 13-ту ... 
79 
 
 
− дванадцятифазні 11, 13, 23, 25-ту ... 
− двадцятичотирифазні 23, 25, 47, 49-ту ... 
При порушенні симетрії моментів відкриття вентилів у перетворювачі в 
спектрі струму з'являються й парні гармоніки: 2, 4, 6 і т. д. 
 
2.13 Електромагнітні завади від ліній електропередач, 
трансформаторів та автотрансформаторів 
 Також досить інтенсивні електромагнітні завади генеруються лініями 
електропередач (ЛЕП), трансформаторами та автотрансформаторами. 
Протяжність ліній електропередач напругою 35 кВ і вище в Україні досягає 
десятків тис. км. Лінії електропередач починаються і закінчуються на 
підстанціях, обладнаних знижуючими і підвищуючими трансформаторами 
або автотрансформаторами. 
Залежно від конструктивного виконання ЛЕП та їх електричних схем 
вони мають різний електромагнітний вплив на навколишній простір. Лінії 
електропередач у робочих та аварійних режимах генерують значні завади 
випромінювання та завади провідності. 
Основними видами завад провідності, створюваних високовольтними 
ЛЕП, є: несиметрія та несинусоїдність струмів та напруг; викиди та провали 
напруги; перенапруги. 
Розрізняють внутрішні та зовнішні перенапруги. Внутрішні 
перенапруги викликаються коливаннями електромагнітної енергії, запасеної 
в елементах електричного ланцюга або надходить в неї від генераторів. 
Залежно від умов виникнення і можливої тривалості впливу розрізняють 
комутаційні, квазістаціонарні та стаціонарні перенапруги. 
Комутаційні перенапруги пов'язані з раптовою зміною схеми або її 
параметрів (аварійні відключення або включення ЛЕП, трансформаторів та 
автотрансформаторів). При включенні елементів електричної мережі виникає 
перехідний процес від попереднього до нового усталеного стану. Внаслідок 
80 
 
 
малих втрат та високої добротності контурів перехідні процеси при 
комутаціях мають коливальний характер і можуть призвести до появи 
значних перенапруг − до 2 … 3 разів від значення номінальної напруги [26]. 
Ємнісний ефект ЛЕП і нелінійні властивості елементів, що входять в 
енергетичну систему (трансформатори та автотрансформатори з насиченими 
магнітопроводами), можуть стати причиною квазістаціонарних перенапруг в 
лінії, а сама ЛЕП − джерелом не тільки електромагнітних завад  з 
промисловою частотою 50 Гц, але і гармонік із частотним діапазоном 0,1... 
150 кГц. Найбільші амплітуди мають гармоніки в діапазоні частот 100...3500 
Гц. Ці гармоніки досягають особливо великих значень у трифазних лініях 
передачі змінного струму, що живлять установки з випрямлячами. Лінійні 
або фазні напруги і струми, а також струми нульової послідовності в 
системах з глухозаземленою нейтраллю містять гармоніки з великими 
амплітудами в діапазоні частот 100 ... 3500 Гц [24]. 
Стаціонарні перенапруги, як правило, менші за квазістаціонарні і не 
мають істотного значення при генерації електромагнітних завад. 
Окремим випадком зовнішніх перенапруг є грозові перенапруги. При 
впливові на ЛЕП грозових розрядів уздовж лінії зі швидкістю світла і малим 
спотворенням і згасанням поширюються електромагнітні хвилі, які є 
джерелами потужних електромагнітних завад навіть у тих районах, які 
досить віддалені від місця впливу блискавки. 
Перенапруги у високовольтних ЛЕП можуть бути причиною 
аварійних режимів її роботи і стати джерелом завад набагато більшої 
потужності, ніж у робочих режимах ЛЕП. При аварійних режимах ЛЕП 
джерелами потужних електромагнітних завад стають струми і напруги 
основної частоти. Найбільш поширеним аварійним режимом ЛЕП є її 
коротке замикання на землю. Причиною коротких замикань ЛЕП можуть 
бути внутрішні і зовнішні перенапруги. Найбільш несприятливим у сенсі 
електромагнітного впливу ЛЕП є її однофазне коротке замикання, яке 
81 
 
 
можливе тільки в системі з глухозаземленной нейтраллю, тобто. у мережах з 
напругою 110 кВ та вище. 
Напруженість магнітного поля, що виникає при короткому замиканні 
ЛЕП, пропорційна струму короткого замикання і аналітично визначається як 
[33]. 
Несиметрія струмів та напруг створюється ЛЕП при несиметричному 
розташуванні проводів на опорах. 
Провали напруги виникають при аварійних відключеннях ЛЕП та при 
коротких замиканнях. Глибина провалів від 0 до 100 % від номінального 
значення напруги, які тривають тривалість від 0,05 до 0,2 с й  більше. 
Стосовно силових трансформатрів, то з точки зору електромагнітних 
впливів, що ним створюються слід сказати наступне.  
У кожній фазі триобмоткового трансформатора присутні всі 
магніторушійні сили гармонік, кратні трьом, причому в кожній обмотці 
трансформатора вони діють в тому самому напрямку. Шлях потоку цих 
гармонік повинен замикатися через потік розсіяння (або через масло і бак), а 
великий магнітний опір цього шляху знижує гармонічний потік до дуже 
малого значення (10% потоку, що з'являється в незалежних фазах). У цьому 
випадку криві індукції та ЕРС залишаються синусоїдальними. Проте 5-а і 7-я 
гармоніки струму, що намагнічує, можуть досягати досить великих значень 
(5... 10 %) і вносити суттєві спотворення, особливо в нічні години, коли 
навантаження в енергосистемах і на підприємствах малі, а напруга вище 
номінального. 
 
2.14 Електромагнітні завади від освітлювальних електроприймачів 
На завершення огляду джерел електромагнітних завад розглянемо 
освітлювальні електроприймачі. Залежно від типу лампи (накалювання, 
газорозрядні) освітлювальні електроприймачі є джерелами вищих гармонік, 
комутаційних завад, створюють провали напруги. 
82 
 
 
Лампи розжарювання, у холодному стані, мають опір нспіралі значно 
нижчий, ніж у розігрітому. Цим пояснюються стрибки струму під час 
увімкнення. У міру розігріву нитки її опір збільшується, а струм 
зменшується. Процес носить експоненційний характер із постійною часу від 
0,01. .0,02 с, для ламп малої та середньої потужності та  до 0,1 с і більше. 
Люмінесцентні та дугові ртутні лампи (ДРЛ) через нелінійність вольт-
амперної характеристики дугового розряду та наявності у складі 
пускорегулюючої апаратури дроселя є джерелами вищих гармонік 3, 5 та 7-го 
порядків. Відносне значення струмів 3-ї та 5-ї гармонік становить [32]: для 
люмінесцентних ламп з індуктивним баластним опором 4 і 0,6%; для 
люмінесцентних ламп з індуктивно-ємнісним баластовим опором 16...21 та 
0,9...3 %; для дугорозрядних ламп без компенсації 6,2...9 та 1,2...2,5 %; для 
дугорозрядних ламп з компенсацією 18 та 5,8...7,2 %. 
У ДРЛ із компенсацією значні й інші непарні гармоніки. 
Розмір гармонік струму визначається за виразом 
 
0,2S
I = л .                                                          (2.5) 
(n)
U 2
номn
 
Пусковий струм газорозрядних ламп відносно невеликий: 
(1,3...1,5)/Iном для люмінесцентних ламп та (2...2,1)/Iном для дугорозрядних 
ламп. Тривалість пуску (запалювання) люмінесцентних ламп коливається від 
кількох секунд (навіть часткою секунд) до 10 ... 15 с, і протягом цього часу 
струм мало змінюється. Час повного розгорання дугорозрядних ламп близько 
7 хв. Через великий розкид характеристик тривалість максимального 
пускового струму групи люмінесцентних ламп становить одиниці секунд, 
після чого він швидко спадає. У ртутних ламп високого тиску розгорання 
протікає майже однаково. 
У процесі експлуатації ламп може виникнути так званий аномальний 
83 
 
 
режим роботи, в якому параметри лампи істотно відрізняються від 
паспортних. Через дезактивацію одного з електродів люмінесцентних ламп 
або деяких дефектів нових ламп, як правило, суттєво зростає напруга пере- 
запалювання в той напівперіод, коли дезактивований електрод є катодом. У 
ртутних лампах високого тиску зменшується усталена напруга до 3 − 5 разів. 
В аномальному режимі виникають значні (до 60 ел. град) паузи струму або 
режим односторонньої провідності. Величина сили струму досягає пускового 
і більше (до Iном у ламп з індуктивним баластом і до (3...3,9) Iном у ламп з 
індуктивно-ємнісним баластом). У спектрі струму з'являються непарні 
гармоніки та постійна складова, що і є негативним електромагнітним 
впливом від такого типу ламп. 
Особливістю газорозрядних ламп є те, що в процесі їх пуску 
несамостійний розряд переходить у самостійний стрибкоподібно з різкими 
змінами струму та напруги. Стрибки струму призводять до появи імпульсів  
перенапруги, тобто електромагнітних завад. 
Сильним джерелом електромагнітних завад є несправні 
люмінесцентні лампи, які тривалий час працюють у режимі пуску, з 
випадковим переходом у режим самостійного розряду. 
Для всіх ламп низького тиску характерно, що напруга горіння не 
завжди і містить високочастотну складову амплітудою 6 ... 10 і частотою 1 ... 
2кГц. Ці коливання є релаксацією анодного падіння напруги люмінесцентних 
ламп. І хоча ці коливання мають відносно невелику амплітуду, обумовлені 
ними високочастотні струми створюють постійний «фон» в мережах 
живлення. 
Джерелом короткочасних електромагнітних завад можуть бути 
вбудовані в пускорегулюючі апарати генератори імпульсної напруги (для 
прискореного запалювання) [21]. 
Слід пам'ятати, що гармоніки, кратні трьом, утворюють систему 
нульової послідовності. Тому, підсумовуючи в нульовому дроті, вони можуть 
84 
 
 
давати струм, близький до фазного. 
 
Висновки до розділу 2 
1. Основними джерелами електромагнітних завад є: силові споживачі  
промислових підприємств, споживачі населених пунктів та залізничного 
транспорту, високовольтні лінії електропередач, трансформаторні, а 
особливо перетворювальні підстанції.  
2. Найвищий рівень електромагнітних завад створюють 
електроприймачі промислових підприємств і залізничного транспорту. 
3. На промислових підприємствах джерелами електромагнітних завад 
є: перетворювачі струму і частоти; електротехнологічні установки; 
електроприймачі з різко змінним або імпульсним режимом роботи; 
газорозрядні джерела світла. 
4. Найбільш потужними джерелами таких завад на промислових 
підприємствах є електротехнологічні агрегати різних типів, споживана 
потужність яких досягає 100 МВА. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
85 
 
 
РОЗДІЛ 3 
ОЦІНКА ОСНОВНИХ ПІДХОДІВ ДО РОЗРАХУНКУ 
ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ЗАВАД  
 
3.1 Чутливість електроспоживачів, систем управління та 
пристроїв релейного захисту і автоматики до електромагнітних завад 
Негативний вплив електромагнітних завад, що в першу чергу є 
показниками якості електроенергії, багатогранний і проявляється по-різному, 
залежно від виду завади як такої. Однак загальним для всіх типів 
електромагнітних завад є збільшення втрат в електроустаткуванні та 
скорочення його терміну служби, а також функціональної надійності. При 
спільному впливу кількох видів електромагнітних завад ступінь впливу 
виявляється більшим, ніж їх сума. 
Отримані в результаті проведеного дослідження дані свідчать про 
масштаби наслідків від сукупного впливу електромагнітних завад. Так, 
судячи з [27] у США встановлено приблизно 700 млн. електродвигунів. За 
середнього терміну служби цих двигунів близько 30 років потрібна щорічна 
заміна 23 млн електродвигунів. При існуючому коефіцієнті експлуатації [27]  
спостерігається скорочення терміну служби на 2 роки, що призводить до 
необхідності додаткової заміни 3 млн. двигунів на рік.  
Одним з найбільш частим на практиці негативним електромагнітним 
впливом є відхилення напруги. Головним джерелом відхилень (змін) напруги 
в системах електропостачання є зміна навантажень, що викликається 
насамперед: режимом роботи споживачів електроенергії; зміною числа 
підключених споживачів; оперативними перемиканнями; порушеннями 
роботи мережі. 
Відхилення напруги у споживачів та інших електротехнічних пристроїв 
безпосередньо пов'язане з падінням напруги та її регулюванням у мережі. 
Навантаження змінюється в часі, в той же час змінюється падіння напруги у 
86 
 
 
джерел (і тим самим відхилення напруги). В роботі [26] ґрунтовно описано 
вплив відхилень напруги на споживану активну і реактивну потужність. 
Так, в [22] вказано, що для освітлювальних електроприймачів 
характерне суттєве зниження світлового потоку при зниженій, порівняно з 
номінальною напругою. Так, при напрузі, що дорівнює 0,9Uном, світловий 
потік ламп розжарювання знижується на 40 %, при збільшенні до 1,1Uном − 
зростає на таку ж величину, проте при цьому термін служби ламп 
зменшується в 4 рази. 
Люмінесцентні лампи та лампи типу ДРЛ−400 менш чутливі до зміни 
напруги, ніж лампи розжарювання, проте при зменшенні напруги до 0,8Uном і 
нижче запалення ламп стає неможливим.  
Несиметрія напруг у системах електропостачання підприємств, як вже 
раніше було сказано, обумовлена наявністю потужних однофазних 
навантажень (індукційних плавильних і нагрівальних печей, зварювальних 
агрегатів, печей електрошлакового переплаву), а також трифазних, що 
працюють у несиметричному режимі. Трифазна система напруг може бути 
несиметричною при живленні мережі підприємства від тягової підстанції 
змінного струму. 
При несиметрії напруг у трифазних мережах з'являються додаткові 
втрати в елементах електромереж, скорочується термін служби ламп та 
електроприймачів та знижуються економічні показники їх роботи. 
В електричних машинах змінного струму виникають магнітні поля, що 
обертаються з синхронною швидкістю в напрямку обертання ротора і з 
подвійною синхронною швидкістю в протилежному. В результаті виникає 
гальмівний електромагнітний момент, а також додаткове нагрівання 
активних частин машини, головним чином ротора, за рахунок струмів 
подвійної частоти. 
В асинхронних двигунах при коефіцієнтах зворотної послідовності 
напруг, що зустрічаються на практиці (K2U < 0,05 … 0,06), зниження 
87 
 
 
обертового моменту асинхронного двигуна виявляється зневажливо малим. 
Вплив несиметрії на втрати в електродвигуні і, отже, нагрівання та 
скорочення терміну служби ізоляції його виявляється більшою мірою. 
При несиметрії напруги мережі в синхронних двигунах поряд з 
виникненням додаткових втрат і нагріванням статора і ротора можуть 
виникнути небезпечні вібрації в результаті появи знакозмінних обертових 
моментів і тангенційних сил, що пульсують з подвійною частотою мережі. 
При значній несиметрії вібрація може виявитися небезпечною, 
особливо при недостатній міцності або дефектів зварних з'єднань. При 
несиметрії струмів, що не перевищує 30%, небезпечні перенапруги в 
елементах конструкцій, як правило, не виникають. 
Додаткові втрати потужності в синхронних двигунах при 
несиметричному навантаженні викликають появу локальних нагрівань 
обмотки збудження, що призводить до необхідності знижувати струм 
збудження і тим самим зменшувати значення реактивної потужності, що 
видається в мережу. При цьому може виникнути необхідність знизити 
активне навантаження генератора або момент на валу синхронного двигуна. 
Коливання напруги негативно позначаються на зоровому сприйнятті 
предметів, деталей, графічних зображень і, зрештою, на продуктивність праці 
та зір працівників. 
Фізіологічну основу сприйняття зорового образу становить, як відомо, 
робота зорового аналізатора, однією з основних частин якого є рецептор. 
Його основна функція полягає у перетворенні енергії діючого подразника на 
нервовий процес. Подразником зорового аналізатора є світлова енергія. 
Процеси, що відбуваються в зоровому аналізаторі біологічної системи, як і 
всі процеси в природі, мають енергетичний зміст, і процес зорового 
сприйняття носить енергетичний характер; то зоровий аналізатор має певні 
енергетичні характеристики. 
Крім енергетичних характеристик, аналізатор має також часові 
88 
 
 
характеристики, як представлено на рис. 3.1. Вони визначаються часом, 
необхідним для виникнення зорового відчуття. До часових характеристик 
належать: латентний період зорової реакції, тривалість інерції відчуття, 
критична частота миготіння, час адаптації. Ці характеристики зорового 
аналізатора істотно впливають на ступінь впливу коливань напруги на зір. 
Їхній аналіз дає можливість обґрунтувати математичну модель зору, 
розробити методику нормування коливань напруги. 
 
 
 
Рис. 3.1. Часова діаграма роботи зорового аналізатора: 
а) вхідний сигнал; б) вихідний сигнал 
 
З рис. 3.1 можна зробити висновок, що зоровий аналізатор є 
аперіодичним ланкою із запізненням. Величина запізнення, латентний час, 
середнє значення тривалості латентного періоду становить 160-240 мм/сек. 
Інтервали часу зображені на рис. 3.1 характеризують інерцію зору. Тому, 
якщо тривалість імпульсів миготіння освітленості менше часу інерції, ступінь 
впливу коливань напруги буде меншим у порівнянні з випадком, коли 
тривалість імпульсів більше часу інерції. При цьому інтенсивність 
сприйняття сигналу буде у стільки разів менше дійсних значень, скільки 
разів тривалість імпульсу менше часу інерції. 
89 
 
 
Зорове сприйняття характеризується часом збереження відчуття, що 
становить від 0,2 до 0,5 с. Ступінь впливу імпульсів миготіння залежить від 
тривалості їх періоду прямування. Якщо період проходження імпульсів 
більше часу збереження відчуття, то щоразу новий вплив накладається на 
залишковий вплив. Внаслідок цього ступінь впливу буде більше, ніж у разі, 
коли спостерігаються імпульси тієї ж амплітуди, але з періодом, меншим 
часу збереження відчуття. 
Аналіз часових та частотних характеристик зорового аналізатора 
дозволяє дати його математичний опис. Зоровий аналізатор - це динамічна 
ланка із запізненням, що має складні частотні характеристики, вид яких 
залежить від діапазону частоти сигналу, що впливає, його інтенсивності і 
характеру. Коливання освітленості сприймаються оком у вигляді енергії, яка 
визначається сигналами (коливаннями напруги) різної частоти. Маючи певні 
частотні характеристики, зоровий аналізатор «зважує» енергію відповідно до 
своїх частотних характеристик, після чого відбувається її перетворення в 
енергію нервового процесу. 
Дія миготіння ламп залежить від типу світильника. При однакових 
коливаннях напруги негативний вплив ламп розжарювання проявляється 
значно більшою мірою, ніж газорозрядних ламп. При значних коливаннях 
напруги часто спостерігається вихід з ладу конденсаторів та вентильних 
перетворювачів. При перевищенні напруги >12 % виникає брак продукції 
установок високочастотного нагрівання і руйнування магнітопроводів осердь 
індукційних плавильних печей тощо. 
При коливаннях напруги знижується продуктивність електролізних 
установок, скорочується термін їхньої служби внаслідок підвищеного зносу 
електродів. На заводах хімічного волокна через коливання частоти обертання 
асинхронних двигунів намотувальних пристроїв синтетичні нитки рвуться 
або стають неоднакової товщини.  
Короткочасні коливання напруги при застосуванні дугового 
90 
 
 
електрозварювання практично не впливають на якість зварювального шва, 
що пояснюється інерційністю теплових процесів у металі. Коливання та 
відхилення напруги в мережах, що живлять машини контактного зварювання, 
суттєво позначаються на якості точкового зварювання. 
Коливання амплітуди і більшою мірою фази напруги викликають 
вібрації електродвигунів, механічних конструкцій, трубопровідної арматури. 
Наслідком цього може бути передчасна втома міцності металу, скорочується 
термін його служби. Так, при амплітудах коливань напруги із частотою 
приблизно 1 Гц термін служби трубопроводів внаслідок пульсацій напору 
насоса скорочується на відчутні 5-7 %. 
Суттєвий вплив в контексті забезпечення електромагнітної сумісності 
створюють вищі гармоніки струму і напруги. За наявності вищих гармонік у 
системі електропостачання з'являються додаткові втрати в електричних 
машинах, трансформаторах та мережах; утруднюється компенсація 
реактивної потужності конденсаторними установками; скорочується термін 
служби ізоляції електричних машин та апаратів; погіршується робота 
пристроїв автоматики, телемеханіки та зв'язку; мають місце та інші негативні 
наслідки [22]. 
При роботі асинхронних двигунів в умовах несинусоїдальної напруги 
його коефіцієнт потужності і крутний момент на валу дещо знижуються. 
Фактично вплив вищих гармонік на коефіцієнт потужності асинхронного 
двигуна можна не враховувати. Те саме відноситься і до величин крутних 
моментів стосовно впливів вищих гармонік струму: вони не перевищують 
кількох десятих відсотка моменту, що розвивається при промисловій частоті. 
Зовсім інша ситуація щодо впливу вищих гармонік на конденсаторні 
установки. Батареї конденсаторів можуть тривалий час працювати при 
перевантаженні їх струмами вищих гармонік не більше ніж на 30%; а 
допустиме підвищення напруги становить 10%. Однак у цих умовах термін 
їхньої служби відчутно скорочується. У системах електропостачання  
91 
 
 
промислових підприємств, як правило, конденсаторні установки можуть 
опинитися в режимі, близькому до резонансу струмів на частоті будь-якої з 
гармонік; внаслідок таких перевантажень вони часто виходять із ладу. 
Також існує вплив довжин ліній електропередач на рівні напруги 
вищих гармонік. Зміна напруги гармонік та значень коефіцієнта гармонік 
напруги на прикладі лінії 220 кВ показано на рис. 3.2.  
Збільшення довжини ПЛ призводить до зростання коефіцієнтів 
гармонік. При цьому на різних довжинах найбільші амплітуди мають різні 
гармоніки. При економічних довжинах ПЛ 220 кВ, рівних 150 − 200 км, 
найбільше значення має п'ята гармоніка, напруга якої сягає 6%. Практичні 
вимірювання вищих гармонік у мережах 220 кВ підтверджують це. Зростання 
напруги 3-ї гармоніки при довжинах 350 − 400 км обумовлено наявністю цієї 
гармоніки у зовнішній мережі [24]. 
 
Рис. 3.2. Вплив довжини повітряної лінії (ПЛ) на рівні гармонік напруги та на 
коефіцієнт гармонік напруги 
 
Також в роботі [24] досліджено, що вимірювання та облік 
електроенергії при несинусоїдальних режимах пов'язаний із значними 
похибками. Їх значення залежать від вимірювальної системи лічильника та 
його частотної характеристики, місця встановлення лічильника (на лінійному 
чи нелінійному навантаженні) та інших факторів. 
92 
 
 
Вищі гармоніки струму та напруги в мережі погіршують роботу 
телемеханічних пристроїв та пристроїв релейного захисту та автоматики, 
якщо силові ланцюги використовуються як канали зв'язку між 
напівкомплектами диспетчерського та контрольованого пунктів, 
ускладнюють застосування системи телеуправління по лініях розподільчих 
мереж з використанням високочастотного зв’язку. Вищі гармоніки струму в 
повітряних лініях електропередачі погіршують роботу каналів зв'язку. Вищі 
гармоніки струму, проникаючи в мережі енергосистем, призводять до 
погіршення роботи високочастотного зв'язку та систем автоматики, а також 
викликають помилкові спрацьовування деяких релейних захистів. Найбільш 
значний вплив вищих гармонік на пристрої, що містять напівпровідникові 
елементи. Вищі гармоніки напруги та струму посилюють вплив інших видів 
електромагнітних завад. При різких зниженнях напруги в мережі ймовірність 
відмов електронних систем в умовах несинусоїдальних режимів значно 
зростає. 
Електромагнітні завади приводять до відчутних втрат активної 
потужності в багатьох випадках. При наявності електромагнітних завад 
виникають додаткові втрати активної потужності в елементах 
електрообладнання. Зазвичай вони визначаються сумою втрат, зумовлених 
окремими показниками якості електричної енергії, без урахування їх 
взаємного впливу, що призводить до заниження величини сумарних втрат. 
В роботі [31] відзначено, що суттєве скорочення строку служби ізоляції 
можливе при наявності електромагнітних завад. В основному це відбувається 
із-за підвищеного нагріву. 
 
3.2 Методи нормування електромагнітних завад та 
електромагнітної сумісності в Україні та країнах Євросоюзу 
Нормативною базою для оцінки електромагнітної сумісності В 
Україні є ДСТУ EN 61000-2-4:2017 Електромагнітна сумісність (ЕМС). 
93 
 
 
Норми показників якості електричної енергії, встановлені ДСТУ EN 61000-2-
4:2017, є рівнями ЕМС для кондуктивних завад в системах 
електропостачання загального призначення. За дотримання зазначених норм 
забезпечується ЕМС електричних мереж систем електропостачання 
загального призначення та електричних мереж споживачів електроенергії. 
Дані норми повинні застосовуватися при проектуванні та експлуатації 
електричних мереж, а також при встановленні рівнів перешкодостійкості 
приймачів електричної енергії та рівнів кондуктивних завад, що вносяться 
цими приймачами. Стандарт встановлює два значення показників 
електричної енергії: нормально допустиме і гранично допустиме. Нормально 
допустиме значення показника якості електроенергії має дотримуватися 95% 
часу доби, а гранично допустиме трохи більше 5% часу доби. 
На рис. 3.3 представлені криві гранично допустимих розмахів зміни 
напруги. 
Велику роботу зі створення нормативних документів з ЕМС 
проводить Технічний комітет 77-ї Міжнародної електротехнічної комісії 
(IEC). За час своєї роботи (з 1973 р.) він розробив близько 20 міжнародних 
стандартів і технічних документів в галузі електромагнітної сумісності [27]. 
Стандарти, прийняті технічним комітетом, поділяються на чотири 
групи [27]: 
1) основні стандарти; 
2) зведені норми; 
3) стандарти на групи однорідних виробів; 
4) стандарти на вироби. 
За першою групою випущено міжнародний стандарт IEC 61000-1-1 
«Електромагнітна сумісність. Застосування та інтерпретація основних понять 
та термінів». У цьому стандарті пояснюється застосування основних понять 
електромагнітної сумісності у практиці проектування та розрахунку 
електромагнітно-сумісних систем. 
94 
 
 
 
 
Рис. 3.3. Гранично припустимі розмахи змін напруги залежно від частоти 
повторень змін напруги за 1 хв для коливань напруги, що мають прямокутну форму: 
1 − для споживачів електричної енергії, що мають лампи розжарювання; 
2 −  для приміщень, де потрібна значна зорова напруга 
 
Всі пристрої діляться на дві основні групи: генератори завад і 
пристрої, чутливі до таких завад. Для нормальної роботи в загальному 
електромагнітному оточенні обох груп пристроїв повинні бути вжиті заходи 
з обмеження перешкод, що генеруються першою групою пристроїв, і 
забезпечення перешкоди пристроїв другої групи. Для цього встановлюють 
норми на максимально допустиму емісію перешкод та мінімально допустиму 
перешкоду-захищеність. Координація цих норм здійснюється за допомогою 
встановленого рівня електромагнітної сумісності, який не має статусу норми, 
а розглядається як відправна величина, на підставі якої виробляються власне 
норми. 
Тут слід зазначити, що термін «норма» в стандартах IEC 
застосовується тільки до пристроїв, а не до середовища, в якому вони 
працюють. Пристрої при їх виготовленні повинні перевірятися на 
відповідність цим нормам. Що ж до рівнів електромагнітної сумісності, то усі 
95 
 
 
вони, зазвичай, є типовими характеристиками середовища, а не вимогами до 
неї. Ці характеристики визначають на основі статистичних даних, 
відповідних характерним ситуаціям, в яких на практиці забезпечується 
нормальна робота різних пристроїв у загальному електромагнітному 
оточенні. 
За другою групою випущено перелік стандартів, які поширюються на 
промислові підприємства: 
1. IEC 61000-2-1 «Електромагнітна сумісність. Електромагнітна 
обстановка для низькочастотних кондуктивних перешкод та сигналів, що 
передаються в системах електропостачання загального призначення». У 
цьому стандарті, який використовується як робочий документ, дано опис 
різних видів перешкод, їх джерел та вплив електромагнітних завад на різні 
пристрої. 
2. IEC 61000-2-2 «Електромагнітна сумісність. Рівні сумісності для 
низькочастотних кондуктивних перешкод та сигналів, що передаються в 
низьковольтних системах електропостачання загального призначення». У 
цьому стандарті встановлені рівні електромагнітних завад для систем 
електропостачання загального призначення для кондуктивних завад у 
частотному діапазоні до 10 кГц. Рівні завад встановлюються для електричних 
мереж змінного струму частоти 50 і 60 Гц з номінальною напругою до 240 В 
однофазного і до 415 В трифазного струму. Рівні електромагнітних завад 
встановлені для таких їх видів: 1) гармонік; 2) інтергармонік (гармонік, не 
кратних основній частоті); 3) коливань напруги; 4) провалів напруги та 
короткочасних перерв живлення; 5) несиметрії напруги; 6) сигналів, що 
передаються по силових лініях; 7) змін основної частоти змінного струму. 
 
3.3 Методи розрахунку електромагнітних завад 
Оцінка рівнів (розрахунок) електромагнітних завад чи значень 
показників якості електричної енергії у вузлах системи електропостачання 
96 
 
 
підприємства проводиться на основі лінійних схем заміщення, в яких 
електромагнітні завади представляються у вигляді вихідних струмів або 
вихідних напруг. При розрахунку несинусоїдальних режимів електромагнітні 
завади є струмом вищих гармонік, при цьому опори елементів системи 
електропостачання беруться з урахуванням частоти вищих гармонік. 
Аналогічно при розрахунку несиметричних режимів за електромагнітну 
заваду приймається струм зворотної послідовності, що зумовлений 
несиметрією; опори елементів мережі приймаються з урахуванням 
зворотного слідування фаз [4]. 
Типи навантажень та їх електричні характеристики в розрахунках 
електромагнітної сумісності, згідно класифікації IEEE (Американського 
товариства інженерів в галузі електроенергетики та електроніки), 
представлені в табл. 3.1. 
 
Таблиця 3.1.  
Типи навантажень та їх електричні характеристики в розрахунках 
електромагнітної сумісності, згідно класифікації IEEE 
Навантаження Електричні характеристики 
 
Лампи розжарення Активний опір 
Люмінесцентні лампи Нелінійний 
Електродвигуни Індуктивний 
Персональні комп’ютери Нелінійний 
Побутова електроніка Нелінійний 
Електронагрівачі Активний опір 
Кондиціонери Індуктивний 
Вентильні перетворювачі Нелінійний 
 
У систем електропостачання підприємств опори вузлів, як правило, 
нелінійні; їх амплітудно-частотні характеристики мають поєднання нулів та 
97 
 
 
полюсів, число та положення яких суттєво залежать від змін навантаження, 
як зображено на рис. 3.4. В таких випадках чином мінімуми АЧХ 
відповідають режиму резонансу напруг, а максимуми відповідають резонансу 
струмів. 
 
 
Рис. 3.4. Електрична схема постачання споживача 
 
Прикладом негативних наслідків виникнення резонансу струмів є 
режим однофазного замикання на землю в компенсованій системі 
електропостачання підприємства. При налаштуванні в резонанс на основній 
частоті 50 Гц значного посилення можуть отримати струми вищих гармонік, 
їх величини можуть багаторазово перевищувати ємнісний струм основної 
частоти, що часто призводить до прогоряння ізоляції пошкодженого кабелю. 
 
 
 
 
 
 
98 
 
 
Висновки до розділу 3 
1. Негативний вплив електромагнітних завад багатогранний і 
проявляється по-різному, залежно від виду завади. 
2. Загальним для всіх типів електромагнітних завад є збільшення втрат 
в електроустаткуванні та скорочення його терміну служби, а також 
функціональної надійності.  
3. При сумісному впливі кількох видів електромагнітних завад ступінь 
впливу виявляється більшим, ніж їх сума, коли вони діють неодночасно. 
4. Розрахунок електромагнітних завад чи значень показників якості 
електричної енергії у вузлах системи електропостачання підприємства 
проводиться на основі лінійних схем заміщення, в яких електромагнітні 
завади представляються у вигляді вихідних струмів або вихідних напруг.  
5. При розрахунку несинусоїдальних режимів електромагнітні завади 
є струмом вищих гармонік, при цьому опори елементів системи 
електропостачання беруться з урахуванням частоти вищих гармонік.  
6. При розрахунку несиметричних режимів за електромагнітну заваду 
приймається струм зворотної послідовності, що зумовлений несиметрією; 
опори елементів мережі приймаються з урахуванням зворотного слідування 
фаз системи зворотної послідовності. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
99 
 
 
РОЗДІЛ 4 
РОЗРОБКА УДОСКОНАЛЕНИХ ЗАСОБІВ ДЛЯ ЗНИЖЕННЯ РІВНЯ 
ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ЗАВАД ТА ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ 
ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ СУМІСНОСТІ 
 
4.1 Застосування протизавадних смугових фільтрів 
При вирішенні проблем електромагнітної сумісності в 
електроенергетичних системах важливе значення мають способи ослаблення 
чи придушення електромагнітних завад. Практика експлуатації систем 
електропостачання показує, що найбільш ефективна система придушення 
таких завад доцільна в місцях їх виникнення. Однак, враховуючи сформовану 
структуру електричних мереж, які будувалися без урахування вимог 
електромагнітної сумісності, доводиться протизавадні пристрої 
встановлювати не тільки у джерел завад, але і в електроприймачах, які 
чутливі до електромагнітних завад. 
Найпоширенішими методами придушення електромагнітних завад є 
пасивні смугові фільтри. В електричних системах фільтри застосовуються 
перш за все для того, щоб зменшити амплітуду струмів або напруги гармонік 
однієї або декількох фіксованих частот. 
Коли необхідно уникнути проникнення струмів певної частоти в 
окремі вузли перетворювальної підстанції або частини енергетичної системи, 
можна використовувати послідовний фільтр, що складається з паралельно 
включених конденсатора і котушки індуктивності, що створюють великий 
опір протіканню струму на вибраній частоті. Однак таке рішення не може 
бути застосовано для обмеження рівня гармонік самого джерела, оскільки 
генерація гармонік нелінійними елементами підстанції, наприклад, 
трансформаторами зі статичними перетворювачами, є невід'ємною рисою 
їхньої нормальної роботи. 
Що стосується статичних перетворювачів, то зазвичай в них вжиті 
100 
 
 
заходи до обмеження проникнення гармонік струму в систему за допомогою 
створення короткозамкнутого шляху з малим опором для гармонічних 
частот. В принципі можлива розробка комбінованих послідовних та 
паралельних фільтрів для мінімізації гармонік струму та напруги, але для 
цього потрібні великі витрати. 
Вважають, що паралельний фільтр налаштований на певну частоту, 
якщо на цій частоті його індуктивний та ємнісний реактивні опори рівні. 
Добротність фільтра Q визначає точність його налаштування. Фільтр з 
високим рівнем добротності (від 30 до 60) налаштовується строго на одну з 
низьких гармонійних частот (наприклад, п'яту). Фільтр з низьким рівнем 
добротності має малий опір у широкому діапазоні частот, особливо у разі, 
якщо його рівень добротності не перевищує 5. Якщо такий фільтр 
використовується для придушення гармонік високих порядків (наприклад, 
понад 17-го), то його можна розглядати як фільтр верхніх частот. На рис. 4.1 і 
4.2 представлені основні схеми фільтрів і відповідні залежності опору від 
частоти. 
 
 
Рис. 4.1. Електрична паралельного фільтра, налаштованого на одну частоту (а)  
та залежність його повного опору від частоти (б) 
 
101 
 
 
 
Рис. 4.2. Електрична паралельного фільтра 2-го порядку, налаштованого на 
придушення ділянки частот (а) та залежність його повного опору від частоти (б) 
 
Визначимо основні критерії розрахунку завадозахисних фільтрів. 
Потужність фільтра визначається за реактивною потужності, що генерується 
фільтром на основній частоті. Ця потужність майже точно дорівнює 
реактивної потужності основної частоти, що генерується конденсаторами. 
Сумарна потужність гілок фільтра визначається вимогами по реактивної 
потужності, що висуваються до джерела гармонік, і тим, якою мірою ці 
вимоги можуть бути задоволені за рахунок мережі змінного струму. 
Ідеальний критерій розробки фільтра − придушення всіх спотворень 
форми хвилі, зокрема і телефонних завад, найскладнішими для придушення. 
Однак ідеальний критерій не є реальним. З технічної точки зору дуже важко 
попередньо оцінити проникнення гармонік в мережу змінного струму. З 
економічної точки зору, зменшення телефонних завад може бути отримано з 
меншими витратами, якщо вжити деяких попередніх заходів у телефонних 
системах та енергетичній системі в цілому. 
Більш реальний критерій передбачає зменшення спотворень до 
допустимого їх рівня в точці загального з'єднання декількох споживачів і 
використання або гармонійного струму, або гармонійної напруги, або того й 
іншого. Критерій, заснований на гармоніках напруги, більш зручний для 
розробки фільтрів, так як опір мережі змінного струму постійно змінюється і 
102 
 
 
простіше гарантувати роботу фільтра в певному діапазоні напруги, ніж 
значення робочого струму. 
Для того щоб врахувати необхідні гармонічні обмеження, при 
розробці фільтрів доцільно слідувати такому алгоритму: 
1) у ланцюг, що складається з фільтрів, паралельно з'єднаних з 
електричною системою змінного струму, вводиться спектр гармонік струму, 
що генерується нелінійним навантаженням на відповідних частотах, і 
розраховуються гармоніки напруги; 
2) результати, отримані після виконання попереднього пункту, 
використовуються для визначення інших характеристик, таких, як 
спотворення напруги, коефіцієнти впливу на лінії зв'язку тощо; 
3) на закінчення розраховуються напруги на елементах фільтра (L, C, 
R), їх параметри та втрати. 
Особливу увагу при розробці фільтрів слід приділити трьом 
елементам: джерелу струму, провідності фільтра та системи. 
Залежно від навантаження, а для випадку статичного перетворювача 
та від кутів керування змінюватиметься характеристика джерела струму. 
Після того як будуть вивчені провідності фільтра та системи, потрібно буде 
розрахувати для кожної частоти мінімальне значення загальної еквівалентної 
провідності, що дає максимальне спотворення напруги 
Визначивши схему з'єднання конкретного фільтра, можна побудувати 
геометричне місце точок, що відповідає опору (провідності) фільтра. 
Набагато складніше побудувати криву, відповідну опору джерела струму 
навіть із малою точністю. 
Описаний алгоритм проектування фільтра дає змогу побудувати  
собою однополюсну схему, здатну гасити весь спектр гармонік, що 
пропускаються (наприклад, для випадку шестипульсного перетворювача 
гармоніки, починаючи з п'ятої). Однак необхідна для здійснення цієї мети 
ємність фільтра дуже велика, і набагато економічніше придушувати 
103 
 
 
гармоніки малих порядків за допомогою налаштованого одноплечового 
фільтра [21] або фільтра подвійного настроювання [20, 21]. 
 
4.2 Застосування розрядників та нелінійних опорів 
Розрядники для захисту від перенапруг служать для обмеження 
перехідних перенапруг, викликаних блискавкою, при відключенні 
індуктивних споживачів, розрядах статичної електрики тощо. Вони є 
нелінійними резисторами, які в межах робочої напруги мають високий опір, а 
при перенапругах їх опір різко знижується. Разом з повним опором джерела 
завад вони утворюють дільник напруги з нелінійним коефіцієнтом розподілу, 
який знижує перенапруги до значень, менших імпульсної електричної 
міцності елементів, що захищаються, так звана координація ізоляції при 
захисті від перенапруг. 
Розрізняють три групи розрядників, які відрізняються напругою 
спрацьовування, стійкістю до імпульсів струму, опором при робочій напрузі, 
залишковим опором при включенні, динамічними характеристиками тощо. 
Нелінійні опори (варистори), або обмежувачі перенапруг нелінійні. 
Варистори − це нелінійні резистори, що виготовляються з оксидів металів, 
переважно ZnO, опір яких залежить від напруги. Їх вольт-амперна 
характеристика (ВАХ) в робочому діапазоні приблизно описується рівнянням 
 
I = KU .                                                           (4.1) 
 
Коефіцієнт K залежить від розмірів таблетки, а саме площі і товщини, 
α > 25 − показник, що залежить від матеріалу. Характеристика симетрична і 
подібна до характеристики зустрічно включених стабілітронів (діодів 
Зенера), як показано на рис. 4.3, а. 
 
104 
 
 
 
Рис. 4.3. ВАХ нелінійних опорів (варисторів): 

а) − залежність I = KU ;  б) − залежність в логарифмічному масштабі з робочою 
ділянкою (штрихова лінія − ідеальна залежність) 
 
У паспортах на варистори нелінійна залежність опору найчастіше 
дається в подвійному логарифмічному масштабі, завдяки чому ВАХ 
характеристики набувають форми прямих, зображених на рис. 4.3, б. За 
межами робочого діапазону при екстремально великих або малих струмах 
з'являються відхилення від статичної залежності. 
Вибір типу варистора відбувається в такий спосіб. 
1. Вибір типу варистора за заданою номінальною робочою напругою з 
урахуванням 10...20 % підвищення напруги. Спектр робочих напруг від 5В до 
декількох кіловольт. 
2. Визначення розмірів варистора в залежності від максимального 
імпульсного струму, який обчислюється з урахуванням перехідної напруги і 
внутрішнього опору джерела завад. Максимально допустиме навантаження 
варистора імпульсним струмом залежить від кількості спрацьовувань 
варисторів під час терміну служби. При одноразовому спрацюванні діапазон 
становить від 100 А до 70 кА (блокові варистори). При повторюваних 
спрацьовуваннях ці значення при певних обставинах повинні зменшуватися 
на кілька порядків. 
105 
 
 
3. Визначення розмірів варистора за здатністю споживати енергію. Як 
і максимального імпульсного струму, максимальна здатність поглинання 
енергії залежить від кількості спрацьовувань варистора протягом усього 
терміну служби. При одноразовому спрацьовуванні енергетичний діапазон 
становить від 0,14 Дж до 10 кДж. При спрацюваннях, що повторюються, ці 
значення за певних обставин можуть бути на кілька порядків менше. 
4. Перевірка рівня захисту. Якщо відомий максимальний імпульсний 
струм, то залишкову напругу на варисторі можна визначити з ВАХ; воно 
повинно бути нижче значення електричної міцності пристрою, що 
захищається при імпульсному впливі. Якщо максимальний струм заздалегідь 
не відомий, виходять з залишкової напруги і розраховують наближене 
значення струму, а також уточнюють залишкову напругу. Багаторазове 
повторення цих обчислень дає деяку залишкову напругу. 
Детальні вказівки щодо застосування варисторів слід брати з каталогів 
різних виробників.  
 
4.3 Розробка перспективної структури протизавадного фільтру на 
основі активного фільтру 
Для зниження рівнів електромагнітних завад розроблені та 
використовуються різні методи та багатофункціональні технічні засоби. 
Фільтрокомпенсуючі пристрої на базі простих резонансних або складних 
комбінованих фільтрів забезпечує фільтрацію вищих гармонік та 
інтергармонік, а також компенсацію реактивної потужності. В результаті 
проведеного дослідження було сформовано твердження, що найбільш 
широкими можливостями володіють активні та гібридні фільтри, за 
допомогою яких також знижується рівень інтергармонік. 
Активні фільтри видаються досить перспективними 
багатофункціональними пристроями, що забезпечують, залежно від схем, 
фільтрацію вищих гармонік та інтергармонік, компенсацію реактивної 
106 
 
 
потужності, зменшення глибини та тривалості провалів напруги, 
регулювання напруги у споживача тощо. 
У загальному випадку активний фільтр є джерелом реактивного 
струму навантаження основної частоти, генеровані вищі гармоніки та 
інтергармоніки і призначені для компенсації останніх. У якості активного 
фільтру використовуються інвертори напруги, побудовані на тиристорах чи 
транзисторах. Активний фільтр включається або паралельно до 
навантаження, як зображено на рис. 4.4, або послідовно в розсічення лінії, як 
показано на рис. 4.5. 
Пристрій управління забезпечує формування керуючих сигналів 
згідно з алгоритмом, що дозволяє активному фільтру генерувати реактивний 
струм, який  є компенсуючим для реактивного струму основної частоти та 
струмів вищих гармонік і інтергармонік нелінійного навантаження. 
Моделювання роботи схеми наведеної на рис. 4.4., показало, що результатом 
є практично чисто активний струм практично синусоїдальної форми, як 
показано на рис. 4.6.  
 
 
 
Рис. 4.4. Структурна схема паралельного активного фільтра 
 
107 
 
 
 
 
Рис. 4.5. Структурна схема послідовного активного фільтра 
 
Тому, представлена структура активного фільтра паралельного типу 
може бути рекомендована, як однин із найбільш перспективний тип фільтрів 
та таким, що рекомендований до подальших досліджень 
 
 
 
Рис. 4.6. Часові діаграми струмів, отримані в результаті моделювання структури 
активного фільтра зображеної на рис. 4.4 
108 
 
 
У схемі поздовжнього включення активний фільтр є незалежним 
джерелом змінної напруги, що вводиться між джерелом і навантаженням. 
Амплітуда і фаза незалежного джерела напруги змінюються за заданим 
законом і забезпечують необхідну вихідну напругу U. Ця схема дозволяє як 
мінімізувати вищі гармоніки та інтергармоніки, так і забезпечувати 
регулювання напруги на зажимах живлення споживача. 
 
Висновки до розділу 4 
1. Практичний досвід експлуатації систем електропостачання показує, 
що найбільш ефективна система придушення електромагнітних завад, як 
провідності, так і випромінювання, повинна розміщуватися в місцях їх 
виникнення.  
2. Враховуючи сформовану структуру електричних мереж, які 
будувалися без урахування вимог електромагнітної сумісності, протизавадні 
пристрої доцільно встановлювати не тільки в місцях  джерел завад, але і в 
споживачах, які чутливі до електромагнітних завад. 
3. Найпоширенішими методами придушення електромагнітних завад є 
пасивні смугові фільтри. В електричних системах фільтри застосовуються 
перш за все для того, щоб зменшити амплітуду струмів або напруги гармонік 
однієї або декількох фіксованих частот. 
4. Фільтрокомпенсуючі пристрої на базі простих резонансних або 
складних комбінованих фільтрів забезпечують фільтрацію вищих гармонік та 
інтергармонік, а також компенсацію реактивної потужності.  
5. В результаті проведеного дослідження було сформовано 
твердження, що найбільш широкими можливостями володіють активні та 
гібридні фільтри, за допомогою яких також знижується рівень інтергармонік.  
6. Проведене моделювання роботи пропонованої активної структури 
показало, що вибраний підхід є ефективним та може бути успішно 
застосований на практиці для зниження рівня електромагнітних завад. 
109 
 
 
ВИСНОВКИ 
 
В магістерській роботі систематизовані, обґрунтовані та досліджені 
питання подальшого розвитку методів та засобів підвищення рівня 
електромагнітної сумісності в електротехніці та електроенергетиці. 
По результатам проведеної роботи сформовані рекомендації по 
вибору оптимальних підходів щодо мінімізації негативного впливу 
електромагнітних завад різних типів, а саме: 
1. Проблема забезпечення електромагнітної сумісності є однією з 
найважливіших проблем сьогодення та яка потребує негайного вирішення в 
галузі електроенергетики технологічно розвинених країн.  
2. В Україні існуючі групи електромагнітних завад відносять до 
показників якості електроенергії. 
3. На теренах України, питанням електромагнітної сумісності 
промислових та побутових споживачів не приділялося належної уваги, тому 
їх дослідження є актуальним та невідкладним завданням сьогодення. 
4. Найвищий рівень електромагнітних завад створюють силові 
електроприймачі промислових підприємств і залізничного транспорту. 
5. При сумісному впливі кількох видів електромагнітних завад ступінь 
впливу виявляється більшим, ніж їх сума, коли вони діють неодночасно. 
6. Розрахунок електромагнітних завад чи значень показників якості 
електричної енергії у вузлах системи електропостачання підприємства 
проводиться на основі лінійних схем заміщення, в яких електромагнітні 
завади представляються у вигляді вихідних струмів або вихідних напруг.  
7. При розрахунку несинусоїдальних режимів електромагнітні завади 
є струмом вищих гармонік, при цьому опори елементів системи 
електропостачання беруться з урахуванням частоти вищих гармонік.  
8. При розрахунку несиметричних режимів за електромагнітну заваду 
приймається струм зворотної послідовності, що зумовлений несиметрією; 
110 
 
 
опори елементів мережі приймаються з урахуванням зворотного слідування 
фаз системи зворотної послідовності. 
9. Враховуючи сформовану структуру електричних мереж, які 
будувалися без урахування вимог електромагнітної сумісності, протизавадні 
пристрої доцільно встановлювати не тільки в місцях  джерел завад, але і в 
споживачах, які чутливі до електромагнітних завад. 
10. Найпоширенішими методами придушення електромагнітних завад є 
пасивні смугові фільтри. В електричних системах фільтри застосовуються 
перш за все для того, щоб зменшити амплітуду струмів або напруги гармонік 
однієї або декількох фіксованих частот. 
11.Фільтрокомпенсуючі пристрої на базі простих резонансних або 
складних комбінованих фільтрів забезпечують фільтрацію вищих гармонік та 
інтергармонік, а також компенсацію реактивної потужності.  
12. Обґрунтовано, що найбільш широкими можливостями володіють 
активні та гібридні фільтри, за допомогою яких також знижується рівень 
інтергармонік.  
13. Проведене моделювання роботи пропонованої активної структури 
показало, що вибраний підхід є ефективним та може бути успішно 
застосований на практиці для зниження рівня електромагнітних завад. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
111 
 
 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 
 
1. Баланс енергій в електричних ланцюгах/Тонкаль В.Є., Новосельцев 
А.В., Денисюк С.П. та ін. − Київ: Наук. думка, 1992. – 312 с. 
2. Борисов Б.П., Вагін Г.Я. Електропостачання електро-технологічних 
установок.−  Київ: Наук. думка, 1985. 
3. Горлач А.А., Мінц М.Я., Чинков В.М. Цифрова обробка сигналів у 
вимірювальній техніці. – Київ: Техніка. 
4. Гриб О.Г., Сендерович Г.А., Щербаков П.Г. Аналіз параметричного 
підходу до визначення відповідальності суб'єктів за порушення якості 
електричної енергії. – Світло-техніка та електроенергетика – 2007. – № 2(10) 
– С. 64-73. 
5. Жаркін А.Ф., Новський В.А., Палачов С.А. Нормативно-правове 
регулювання якості електричної енергії. – К.: Ін-т електродинаміки НАН 
України, 2010. – 167 с. 
6. Жежеленко І.В., Шиманський О.Б. Електромагнітні завади в 
системах електропостачання промислових підприємств. – Київ: Вища школа, 
1986. 
7. Жежеленко І.В., Саєнко Ю.Л., Бараненко Т.К. Інтер-гармоніки в 
системах електропостачання промпідприємств // Вісник ПДТУ, Маріуполь, 
1999 № 8. 
8. Карташев І.І., Понамаренко І.С. Визначення винуватця спотворень 
напруги шляхом приладового контролю якості електроенергії // Збірник 
праць IV Міжнародної наукової конференції “Ефективність та якість 
електропостачання промислових підприємств”. – Україна (Маріуоль), 24-26 
травня 2000. – С. 337-340. 
9. Кузнєцов В.Г., Григор'єв А.С., Данилюк В.Б. Зниження несиметрії та 
несинусоїдності напруги в електричних мережах. – Київ: Наук. думка, 1992. – 
240 с. 
112 
 
 
10. Нестерович В.В. Використання методів спектрального аналізу при 
експериментальному визначенні частотних вхідних опорів електричних 
мереж // Зб. тр. III Міждунар. наук. конф. «Ефективність та якість 
електропостачання промислових підприємств». Україна (Маріуполь), 1994. – 
С. 46-52. 
11.  Перехідні процеси в системах електропостачання. Підручник/ Г.Г. 
Півняк, В.М. Винославський, О.Я. Рибалко, Л.І. Нессен// За ред. академіка 
НАН України Г.Г. Півняка. – Дніпропетровськ: НДА України, 2000. – 597 с. 
12. Півняк Г.Г., Шидловський О.К., Кігель Г.А., Рибалко О.Я., 
Хованська О.І. Особливі режими електричних мереж. – Дніпропетровськ: 
НДА України, 2004. – 375 с. 
13. Пивняк Г.Г., Кігель Г.А., Волотковська Н.С., Ворохів Л.П., Іванов 
О.Б. Електричні мережі систем електропостачання. – Дніпропетровськ: НДА 
України, 2003. 
14. Півняк Г.Г., Волотковська Н.С., Кігель Г.А., Коротун О.В. 
Розрахунки електричних мереж систем електропостачання. − Київ: ІЗМІ, 
1998. 
15. Підвищення ефективності використання електроенергії у системах 
електротехнології / Б.П. Борисов, Г.Я. Вагін, А.Б. Лоскутов, А.К. 
Шидловський. Київ: Наук. думка, 1990. 
16. Повелек Р. Проблеми деформації напруги в промислових мережах // 
Міжнар. наук. конф. «Якість електрич-ної енергії», Польща (Спала), 1991. – 
Т. 1. – С. 58-62. 
17. Шидловський А.К, Кузнєцов В.Г., Ніколаєнко В.Г. Оптимізація 
несиметричних режимів систем електропостачання. Київ: Наукова думка, 
1987. 
18. Шидловський А.К., Півняк Г.Г., Випанасенко С.І., Слєсарєв В. В. 
Ефективні режими роботи електротехнологічних комплексів. − 
Дніпропетровськ: НДА України, 2000. 
113 
 
 
19. Шидловський А.К., Борисов Б.П., Вагін Г.Я., Куренний Е.Г. 
Електромагнітна сумісність електроприймачів промислових підприємств. 
Київ: Наук. думка, 1992. – 236 с. 
20. Шидловський А.К. Електричні ланцюги з вентильними 
комутаторами: монографія/ О.К. Шидловський, В.С. Федій; Нац. акад. наук 
України, Ін-т електродинаміки. – К.: Арт-принт, 2010. – 270 с. 
21. Шидловський А.К., Кузнєцов В.Г. Підвищення якості енергії в 
електричних мережах. – Київ: Наук. думка, 1985. – 268 с. 
22. Шидловський А.К., Кузнєцов В.Г., Ніколаєнко В.Г. Економічна 
оцінка наслідків зниження якості електроенергії в сучасних системах 
електропостачання. Київ: ІЕД АН УРСР, 1981. 
23. Електромагнітна сумісність електроприймачів промислових 
підприємств / Шидловський А. К., Борисов Б.П., Вагін Г.Я., Курінний Е.Г., 
Крохмалін І.Г. // За ред. акад. АН України О.К. Шидловського. − Київ: 
Наукова думка, 1992.Abe M., Otsuzuki N., Emura T., Takeuchi M. Develop-ment 
of a new fault location system for multi-terminal single transmission lines // IEEE 
Transactions on Power Delivery. − 1995. − Vol. 10, № 1. − P. 159-168. 
24. Arrillaga J., Watson N.R. Power System Harmonics. - John Wiley & 
Sons, Ltd, − 2004. − 399 p. 
25. Bibliography of power systems harmonics // IEEE Power systems 
harmonics working group report, Pt 1. IEEE Trans. on Power Apparatus and 
Systems. − 1984. PAS 109. − P. 2460-2462. 
26. Chandrasekaran A. Unified software to power quality assessment and 
evolution // Fla. March 39-31/ 1994/ − Piskatawat (N.Y), 1994 - P. 404-408. 
27. Chun Li, Wilsur Xu. On Defining Harmonic Contributions at the Point of 
Common Coupling // IEEE. Power Engineering Review / − 2002. − July. − P. 7-3. 
28. CIGRE. Equipment producing harmonics and conditions govering their 
connection to the mains power supply − Electra. − 1989. − № 123. − P. 20-37. 
29. Cook V. Fundamental aspects of fault location algorithms used in distance 
114 
 
 
protection // IEEE Proceedings. − 1986. − Vol. 133, Part C, № 6. − P. 359-368. 
30. Crack J.M., Robert A. Laborelec, Report Harmonics summation effects // 
Summation of randomly varying vectors 1-JMC-AR/1310/8702/ − January 15, 
1987. 
31. Emanuel A.E. Apparent Power: Components and Physical Interpretation 
// Proceedings of 8th International Conference on Harmonics and Quality of 
Power, Greece (Athens), October 14-16, 1998. − Vol. 1. − P. 1-12. 
32. Equipment producing harmonics and conditions governing their 
connection to the mains power supply. Working Group 36.05 “Harmonics, voltage 
unbalance, voltage dips and voltage fluctuations” (1) of Study Committee 36 
“Interference” // Electra, − 1989. − № 123. − P. 21-37. 
33. ЕМС-Directive 2014/30/EU of the European Parliament and of the 
Council of 16 April 2014 on the harmonization of the laws of the Member States 
relating to the making available on the market of radio equipment and repealing 
Directive 2004/108/ EC. 
34. Методичні рекомендації до підготовки магістерської роботи 
бакалавра для здобувачів освітнього ступеня магістр спеціальності 141 
«Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» усіх форм навчання 
[Електронний ресурс] / [Упоряд.: Ситник О.О., Яценко І.В., Самойлик О.В.]; 
М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси: ЧДТУ, 
2021. – 32 с. 
35. Ковтун В.А. Перспективи розвитку методів та засобів забезпечення 
електромагнітної сумісності в електротехніці та електроенергетиці / В. А. 
Ковтун, К.М. Ключка // Збірник тез (за матеріалами 38-ї Міжнародної 
науково-практичної конференції «Сучасні аспекти модернізації науки: стан, 
проблеми, тенденції розвитку», 07 листопада 2923 року), м. Брно (Чехія). 07 
листопада 2023. – С. 390-394.
ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
