zu Stromversorgung

Oberschwingungen Kapitel 5: Filtertechniken für Oberschwingungen

6 Themen um Oberschwingungen und Netzqualität in Stromversorgungsnetzen

Autor: Alexander Kamenka

Inhalt des 5. Kapitels – Filtertechniken für Oberschwingungen:

  • Überblick
  • Vorbeugende Massnahmen
  • AC-Netzdrosseln
  • Zwischenkreisdrosseln
  • Mehrpuls-Gleichrichter
  • Abhilfemassnahme
  • Passive Oberschwingungsfilter
  • Aktive Oberschwingungsfilter

Überblick

Wenn Sie die vorherigen Kapitel aufmerksam gelesen haben, so sind Ihnen zahlreiche Gründe aufgefallen, warum die Reduzierung von Oberschwingungen nicht nur ein Kann, sondern ein Muss ist. Sie ist in jedem Fall unerlässlich, wenn entsprechende Massnahmen durch Normen und Vorschriften vorgegeben werden. Weiterlesen

Oberschwingungen Kapitel 4: Normen und Standards für Oberschwingungen

6 Themen um Oberschwingungen und Netzqualität in Stromversorgungsnetzen

Autor: Alexander Kamenka

Inhalt des 4. Kapitels – Normen und Standards für Oberschwingungen:

  • Überblick
  • Normen für Betriebsmittel
    • Norm IEC 61000-3-2 für Niederspannungsgeräte mit einem Nennstrom von bis zu und einschließlich 16 A
    • Norm IEC 61000-3-12 für Niederspannungsgeräte mit einem Nennstrom von mehr als 16 A und maximal 75 A
  • Normen zur Qualität von Verteilnetzen
    • Norm EN 50160
    • IEEE 519
    • Richtlinie G5/4
    • Norm D.A.CH.CZ
  • Normen bezüglich der Kompatibilität zwischen Verteilnetz und Produkten
    • Norm IEC 61000-2-2 für öffentliche Niederspannungsnetze
    • Norm IEC 61000-2-4 für Niederspannungs- und Mittelspannungs-Industrieanlagen Weiterlesen

Oberschwingungen Kapitel 3: Auswirkungen von Oberschwingungen

6 Themen um Oberschwingungen und Netzqualität in Stromversorgungsnetzen

Autor: Alexander Kamenka

Inhalt des 3. Kapitels – Auswirkungen von Oberschwingungen

  • Einführung
  • Leistungsfaktor
  • Aussenleiter und Neutralleiter
  • Transformatoren
  • Motoren und Generatoren
  • Elektrische und elektronische Betriebsmittel
  • Blindleistungskompensation (PFC)
  • Schutzschalter

Einführung

Die Oberschwingungsbelastung von Netzwerkinfrastrukturen samt ihrer elektrischen und elektronischen Verbraucher ist in den vergangenen Jahren drastisch gestiegen. Weltweit gibt es eine deutliche Tendenz: Je mehr Leistungselektronik zum Einsatz kommt, desto höher die Spannungsverzerrung. Andererseits ist für einen zuverlässigen und effizienten Betrieb aller Geräte eine sehr hohe Netzqualität (Power Quality) unabdingbar.

Anders ausgedrückt ist die Empfindlichkeit von Geräten gegenüber Strom- und Spannungsverzerrungen in dem Maße gestiegen, wie diese Geräte Oberschwingungsverzerrungen erzeugen. Die meisten Anlagen sind so konstruiert, dass sie bei (nahezu) sinusförmiger Spannung / Strom effizient arbeiten. Da die Realität jedoch anders aussieht, Weiterlesen

Oberschwingungen Kapitel 2: Quellen für Oberschwingungen

6 Themen um Oberschwingungen und Netzqualität in Stromversorgungsnetzen

Autor: Alexander Kamenka

Inhalt des 2. Kapitels – Quellen für Oberschwingungen:

  • Einführung
  • Oberschwingungserzeuger mit magnetischem Eisenkern
  • Transformatoren
  • Generatoren und Motoren
  • Lichtbogenöfen und -schweißssanlagen
  • Leistungselektronik und elektronische Geräte
  • Schaltnetzteile
  • Frequenzumrichter
  • Geschäfts- und Wohnhäuser

Einführung

Oberschwingungsströme sind im Prinzip eine Folge des nichtlinearen Verhaltens von elektrischen Geräten. In Stromversorgungssystemen gibt es zahlreiche Quellen für Oberschwingungsströme und die damit verbundenen Oberschwingungsspannungen. Sie unterscheiden sich in ihrer Größe (wenige KVA bis hin zu mehreren MVA) und Bedeutung. Früher gehörten Geräte mit magnetischem Eisenkern, wie Transformatoren, Generatoren oder Elektromotoren, zu den wichtigsten Erzeugern von Oberschwingungen, ebenso wie Lichtbogenöfen und -schweißanlagen.

Heute muss auch der Bedarf an energieeffizienten Geräten erfüllt werden, Weiterlesen

Oberschwingungen Kapitel 1: Oberschwingungen – die Grundlagen

 6 Themen um Oberschwingungen und Netzqualität in Stromversorgungsnetzen

Autor: Alexander Kamenka

Inhalt des 1. Kapitels – Oberschwingungen: Die Grundlagen

  • Einführung
  • Grundlegendes
  • Komposition und Dekomposition verzerrter Schwingungen
  • Klassifizierung von Oberschwingungen
  • Oberschwingungsstrom, -spannung und -impedanz
  • Netzqualität bei Oberschwingungsverzerrung
  • Leistungsfaktor und Blindleistung
  • Lineare und nichtlineare Lasten

Einführung

In einer Stromversorgung würde im Idealfall überall eine perfekte sinusförmige Spannung vorliegen. In der Realität jedoch ist es nahezu unmöglich, derartige Verhältnisse zu erreichen. Die Form von Spannung und Strom weicht massiv von einer Sinusfunktion ab. Die verzerrten Schwingungsformen werden im Allgemeinen als oberschwingungsbehaftet bezeichnet.

Oberschwingungsverzerrung ist ein relativ altes Phänomen, stellt jedoch heute eines der größten Probleme für Versorgungsbetriebe, Verteilnetzbetreiber und deren Endkunden dar. Weiterlesen