Harmonische vervorming, uitgedrukt als THD (Engels: total harmonic distortion), is een maat voor de mate waarin een stroom- of spanningsgolf afwijkt van een zuivere sinus. THD geeft als percentage weer hoe groot de som van alle harmonischen is ten opzichte van de grondfrequentie: hoe lager het percentage, hoe schoner de golfvorm.
Wat harmonischen zijn
Een ideale netspanning is een zuivere sinus met de grondfrequentie van 50 hertz. Harmonischen zijn extra golven met een frequentie die een geheel veelvoud van die grondfrequentie is: de derde harmonische ligt op 150 hertz, de vijfde op 250 hertz, enzovoort. Deze frequenties stapelen zich op de grondgolf en vervormen de sinusvorm. Niet-lineaire belastingen zoals schakelende voedingen, ledverlichting en omvormers wekken zulke harmonischen op.
THD en thuisbatterijen
Een omvormer zet gelijkstroom om naar wisselstroom, en de kwaliteit van die kunstmatig opgewekte sinus bepaalt de THD. Goede omvormers halen een lage THD, vaak onder de paar procent, zodat de teruggeleverde stroom nauwelijks te onderscheiden is van een zuivere netgolf. Netbeheerders en normen stellen grenzen aan de toegestane harmonische vervorming, zodat apparaten en het net er geen last van ondervinden.
Gevolgen van hoge harmonische vervorming
Sterke harmonische vervorming kan extra opwarming van kabels en transformatoren veroorzaken, storing op gevoelige apparatuur geven en bijdragen aan elektromagnetische interferentie (EMI). Ook kan het de werkelijke arbeidsfactor van een installatie verlagen, waardoor het net onnodig zwaarder wordt belast.
Kenmerken van THD
- Percentage dat de afwijking van een zuivere sinus uitdrukt.
- Veroorzaakt door harmonischen op veelvouden van de grondfrequentie.
- Kwalitatieve omvormers halen een lage THD, doorgaans enkele procenten.
- Hoge THD leidt tot extra verliezen, opwarming en storing.
THD is daarmee een belangrijke kwaliteitsindicator voor de stroom die een omvormer of thuisbatterij aan het net levert.
Veelgestelde vragen
Wat is een goede THD-waarde voor een omvormer?
Een lage THD is beter. Kwalitatieve omvormers voor thuisbatterijen en zonnepanelen halen een THD ruim onder de vijf procent, zodat de teruggeleverde stroom nauwelijks afwijkt van een zuivere netsinus.
Waarom is harmonische vervorming ongewenst?
Harmonischen zorgen voor extra opwarming van kabels en transformatoren, kunnen gevoelige apparatuur storen en bijdragen aan elektromagnetische interferentie. Bovendien verlagen ze de effectieve arbeidsfactor en belasten ze het net onnodig.
