Gospodarski razvoj u svijetu utječe na vaţnost pojedinih elemenata kvalitete električne energije. Prije mnogo godina većina trošila je bila radnog karaktera pa je primarno bilo ustupiti električnu energiju uz minimalno odstupanje napona i frekvencije, dok se s vremenom glavni problem promijenio u dostupnost električne energije, pri čemu propadi, tranzijenti i druge smetnje nemaju veliki utjecaj na kvalitetu električne energije.
Sa napretkom ekonomije kontinuitet opskrbe, napon i frekvencija su i dalje vaţni parametri koji se uzimaju zdravo za gotovo pa se naglasak stavlja na skupinu karakteristika električne energije isporučene potrošaču. Tehnički parametri električne energije, tj. napona, koji se u mreţi promatraju su sljedeći:
- mrežna frekvencija,
- veličina napona,
- promjene napona,
- treperenje napona,
- propadi napona,
- kratkotrajni prekidi napona,
- dugotrajni prekidi napona,
- privremeni mreţni prenaponi između faznih vodiča iz zemlje,
- impulsni prenaponi između faznih vodiča iz zemlje,
- nesimetrija napona,
- naponi viših harmonika,
- naponi međuharmonika,
- signalni naponi.
Mrežna frekvencija definirana je kao broj titraja naponskog vala u sekundi i u Europi iznosi 50Hz, dok u Americi iznosi 60Hz.
Veličina napona definirana je kao efektivna vrijednost napona na mjestu gdje se predaje električna energija i mjerena je u određenom vremenskom periodu.
Promjene napona predstavljaju odstupanja napona od referentne tj. nazivne vrijednosti i mogu biti uzrokovane promjenom opterećenja ili kvarovima u elektroenergetskom sustavu.
Treperenje napona ili tzv. flikeri su oscilacije napona koje se ponavljaju a definirani su kao zamjetljivo treperenje izazvano svjetlosnim podraţajem uz vremensko kolebanje svjetlosne gustoće ili spektralne razdiobe. Uzroci treperenja su česte i nagle promjene opterećenja. Ljudskom oku najviše smetaju flikeri frekvencije od 7 Hz do 10Hz.
Propad napona je privremeno smanjenje vrijednosti napona ispod nazivne vrijednosti, a najčešće je to u opsegu od 90% do 1% nazivne vrijednosti. Najčešće su uzrokovani kvarom ili naglim povećanjem opterećenja, a razvrstavaju se po dubini i trajanju.
Prekid napona je stanje pri kojem nestane napona, tj. kada napon padne ispod 1% nazivne vrijednosti. Prekidi se dijele na duge (duže od 3 minute) i kratke. U prekide napona koji su vezani uz kvalitetu električne energije ne ubrajaju se unaprijed najavljena i planirana isključenja napajanja.
Prenapon je stanje kada napon poraste iznad nazivne vrijednosti. Kratkotrajni prenaponi u mreži javljaju se u slučaju kvara ili pri sklopnim manipulacijama, udarima groma i slično, a njihova vrijednost obično ovisi o načinu uzemljenja mreže.
Impulsni prenapon (tranzijent) je visokofrekvencijska promjena napona koja traje manje od jedne poluperiode (10 ms), a mogu biti uzrokovani sklopnim operacijama, udarima groma, uklapanjima kapacitivnih tereta, itd. Oblici impulsnih prenapona mogu biti pozitivni, negativni, unipolarni, bipolarni, usjek, oscilirajući i višestruki prolaz kroz nulu.
Nesimetrija napona je stanje kada se naponi u trofaznom sustavu međusobno razlikuju po iznosu (amplitudi) ili ako kut između pojedine dvije faze nije 120°. Mjerilo asimetričnosti napona je omjer inverzne i direktne (izravne) komponente. Nesimetrija napona je u distribucijskim mrežama uzrokovana neravnomjernom raspodjelom tereta po fazama ili kvarom.
Naponi viših harmonika sinusoidni su naponi frekvencija koje su cjelobrojni višekratnici osnovne frekvencije. Izrazito su nepoželjni u mrežama jer se zbrajaju na osnovni val i time ga izobličuju što uzrokuje probleme u napajanju trošila, posebno osjetljivih (medicinska oprema).
Naponi međuharmonika sinusoidni su naponi frekvencija koje nisu višekratnici osnovne frekvencije, koji se u današnje vrijeme povećavaju zbog veće upotrebe pretvarača frekvencija i sličnih uređaja.
Signalni naponi su naponi superponirani na osnovni naponski val, a koriste se za upravljanje trošilima i opremom. Potrebno ih je kontrolirati kako ne bi došlo do nepoželjnog utjecaja.
Kvalitetnija električna energija dobiva se u slučaju kada se u razmatranje uključe i karakteristike opterećenja koje su u najvećoj mjeri uzrok poboljšanja kvalitete električne energije.
