Distorsió harmònica

Definició de THD
Per a una senyal I, la distorsió harmònica total (THD) es defineix per l'equació:

Aquesta definició del THD s'ajusta a la de la norma IEC 61000-2-2.

Cal considerar que el valor resultant pot excedir 1. Segons l'estàndard, h generalment es pot limitar a 50. Aquesta equació dona un sol valor que indica la distorsió d'un voltatge o un corrent que flueix en un punt donat en un sistema de distribució. La distorsió harmònica s'expressa generalment com un percentatge.
THD significa distorsió harmònica total. El nivell de distorsió harmònica s'usa sovint per definir el grau de contingut d'harmònics en un senyal altern.

THD de corrent i tensió
Quan es tracta dels harmònics de corrent, l'equació es converteix en:

THD tracta amb els harmònics de corrent
L'equació anterior és equivalent a la de baix, que és més directa i més fàcil d'utilitzar quan es coneix el valor total rms:

THD del valor total en rms
Quan es tracta d'harmònics de tensió, l'equació es converteix en:

THD amb els harmònics de tensió

Factor d'harmònica total (THF)
En alguns països amb diferents hàbits de treball, una equació diferent s'utilitza per determinar la distorsió harmònica. En aquesta equació, el valor fonamental de la tensió U1 o el corrent fonamental I1 se substitueix pels valors RMS Urms i IRMS respectivament.

Exemple d'una tensió de THF:

El factor harmònic total, ja sigui per voltatge o corrent, és sempre inferior a 100%. Això fa que els mesuraments analògics dels senyals siguin més fàcils, però s'utilitza cada vegada menys.

Importància de mitigació de THD
Si bé no hi ha una norma nacional que dicti els límits de THD en els sistemes, hi ha valors de distorsió harmònica acceptable recomanables. IEEE Std 519, "PRÀCTIQUES I REQUISITS PER AL CONTROL D'HARMÒNICS EN SISTEMES D'ENERGIA ELÈCTRICA" proporciona uns valors suggerits d'harmònics per als sistemes d'energia:
Per ordinadors, com els controladors programables amb freqüència requereixen fonts de VCA no poden tenir més del 5% del factor de distorsió de la tensió harmònica [THD].
Els majors nivells d'harmònics provoquen disfuncions erràtiques, de vegades subtils de l'equip que pot, en alguns casos, tenir conseqüències greus.

Els límits dels harmònics de tensió es fixen al 5% per THD i al 3% per a qualsevol harmònic. És important assenyalar que els suggeriments i valors indicats en aquesta norma són purament voluntaris.
No obstant això, mantenir baixos valors de THD en un sistema ha de garantir encara més el funcionament adequat de l'equip i un equip de vida més llarga.