Несинусоидальность напряжения
  |
Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:
- коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения KU;
- коэффициентом п-ой гармонической составляющей напряжения KU(n).
Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения КU - значение, равное отношению корня квадратного из суммы квадратов действующих значений высших гармонических составляющих, кратных основной частоте, к номинальному напряжению.
где 
– действующее значение n-ой гармонической составляющей напряжения, В;
n – порядок гармонической составляющей напряжения,
N – порядок последней из учитываемых гармонических составляющих напряжения, стандартом устанавливается N =40;
– действующее значение напряжения основной частоты, В.
Допускается определять 
по выражению, %
.
где 
– номинальное напряжение сети, В.
Для вычисления 
необходимо определить уровень напряжения отдельных гармоник, генерируемых нелинейной нагрузкой.
Фазное напряжение гармоники в расчетной точке сети находят из выражения:
где 
– действующее значение фазного тока n - ой гармоники;
- напряжение нелинейной нагрузки (если расчетная точка совпадает с точкой присоединения нелинейной нагрузки, то = 
);
– номинальное напряжение сети;
– мощность короткого замыкания в точке присоединения нелинейной нагрузки.
Для расчета 
необходимо предварительно определить ток соответствующей гармоники, который зависит не только от электрических параметров, но и от вида нелинейной нагрузки.
Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения КU(n) - отношение действующего значения n-ой гармонической составляющей напряжения к действующему значению гармонической составляющей основной частоты.
Он равен, %
.
Влияние несинусоидальности напряжения на работу электрооборудования:
Фронты несинусоидального напряжения воздействуют на изоляцию кабельных линий электропередач, — учащаются однофазные короткие замыкания на землю. Аналогично кабелю, пробиваются конденсаторы.
В электрических машинах, включая трансформаторы, возрастают суммарные потери.
Так, при коэффициенте искажения синусоидальной формы кривой напряжения KU = 10 % суммарные потери в сетях предприятий, крупных промышленных центров, сетях электрифицированного железнодорожного транспорта могут достигать 10...15 %.
Возрастает недоучёт электроэнергии, вследствие тормозящего воздействия на индукционные счётчики гармоник обратной последовательности.
Неправильно срабатывают устройства управления и защиты.
Выходят из строя компьютеры.
Функцию, описывающую несинусоидальную кривую напряжения, можно разложить в ряд Фурье синусоидальных (гармонических) составляющих, с частотой в n-раз превышающих частоту сети электроснабжения — частоту первой гармоники (f n=1 = 50 Гц, f n=2 = 100 Гц, f n=3 = 150 Гц ...).
В связи с различными особенностями генерации, распространения по сетям и влияния на работу оборудования, различают чётные и нечётные гармонические составляющие, а также составляющие прямой последовательности (1, 4, 7 и т.д.), обратной последовательности (2, 5, 8 и т.д.) и нулевой последовательности (гармоники кратные трём).
С повышением частоты (номера гармонической составляющей) амплитуда гармоники снижается.