لماذا لم يتم التعرف على التناغمات ومعالجتها في شبكات التوزيع الكهربائية؟
أولا يجب علينا أن نأخذ بعين الاعتبار أن أنظمة التوزيع الكهربائية لمعظم المباني والمنشآت لم يتم تصميمها للتعامل مع هذا الكم من الأحمال غير الخطية، وقد بدأنا برؤية آثار هذه المشكلة حديثا فقط.
خلال العقد الماضي أدى الانتشار الهائل للحواسيب وأجهزة SMPS إلى تحويل المباني والمنشآت والأماكن الصناعية وباختصار كل شيء من حولنا إلى بيئة متطورة تعتمد بشكل أساسي على الحواسيب. ولكن للأسف فان المباني القديمة التي يتم تجديدها وأيضا المباني والمنشآت التي يتم بناءها لا يتم تزويدها بمعدات حديثة لإلغاء التناغم، والنتيجة هي منشات غير قادرة على مواكبة التكنولوجية الحديثة والمشاكل التي أتت بها تلك التكنولوجيا.
ومن الواضح انه في ضوء المشكلات التي يسببها التناغم أصبح من الحتمي تصميم شبكات التوزيع الكهربائية اليوم لتكون جاهزة للتعامل مع الأحمال غير الخطية (وليس فقط الأحمال الخطية) وللأسف فان قوانين البناء والتصميم الهندسي المعتمد لا يفيان بمتطلبات التكنولوجيا الحديثة ومع ازدياد أعداد أجهزة SMPS فان مشكلة التناغم سوف تزداد سوءا خصوصا مع عدم كفاية أو ملائمة أو حتى وجود نظام تأريض للمنشات والذي يستخف به عادة أو يعتبر شيئا ثانويا في معظم الأحيان.
كيف يمكننا تهيئة الشبكات الكهربائية للتناغم؟
إن التوصيات التي سوف نستعرضها أدناه هي فقط للحفاظ على سلامة شبكات التوزيع الكهربائية ولكنها لا تلغي أو تتخلص من التناغم أو أي من مدروجاته كما أن بعض هذه التوصيات متعذرة التطبيق في المنشآت القائمة:
استخدام مقاطع كبيرة نسبيا (الضعف) للكابلات الحيادية أو مد خطوط حيادية لكل طور على حدى.
إنشاء نظام تأريض فعال ومدروس بعناية.
في الدارات الفرعية ينصح بتمديد كبل تأريض منعزل وذلك للحواسيب والأجهزة الالكترونية الحساسة.
ينصح باستخدام لوحات فرعية خاصة بتغذية الحواسيب والأجهزة الحساسة وتغذى من اللوحة الأساسية بشكل مباشر.
ينصح بتركيب حلقة نحاسية كبيرة مع عدد من القضبان المدفونة بعمق تحت الأرض كجزء من نظام التأريض وذلك للحصول على مقاومة 5 OHM أو أقل لنظام التأريض.
تكبير مقاطع الكبلات الرئيسية و الذي بدوره يساعد على تقليل هبوط الجهد على الدارات الفرعية.
تقليل المسافة بين الدارات الفرعية واللوحة الأساسية للتقليل من هبوط الجهد.
كيف يمكننا معالجة التناغم؟
ينبغي معالجة مشكلة التناغم وذلك للحصول على اكبر نفع ممكن من شبكات التوزيع الكهربائية وضمان جودتها وتجنب المشاكل الناجمة عن التناغم، ومعالجة التناغم تتم بطريقتين أساسيتين: التصفية أو الإلغاء.
إن جهاز تصفية التناغم يتألف من مجموعة من المكثفات مع ملف تحريضي، وهذا الجهاز يتم تصميمه من أجل معطيات معينة للشبكة قيد الدراسة إلا أن هذا النوع من المعالجة غير فعال تماما إذ يمكن فقط تصفية مدروج واحد كما أنه عند تغير معطيات الشبكة (إضافة أو إلغاء عناصر) يجب إعادة الدراسة من جديد.
أما الطريقة الأخرى فتتم بواسطة محولات إلغاء أو ما يعرف بالمحولات القالبة للصفحة وهذا النوع من المحولات جديد نسبيا وتحمل تكنولوجيا كهرومغناطيسية تقوم بإزالة التيارات العالية من الخط الحيادي وإلغاء المدروجات الأكثر خطورة من المدروج الثالث وحتى الخامس والعشرين (هناك أيضا جيل جديد يعتمد في عمله على الالكترونيات الدقيقة الذي يمكن برمجتها لإلغاء أي مجموعة كانت من المدروجات) ويمكن استخدام هذه المحولات لمعالجة وإلغاء المدروجات الموجودة في المباني والمنشآت الصناعية كما يمكن وضعها ضمن خطة التصميم للأبنية والمنشآت الحديثة.