Überblick über die verschiedenen Spannungsqualitäts-Parameter

Abb.: Verzerrte Stromform durch Unterhaltungselektronik
Abb.: Verzerrte Stromform durch Unterhaltungselektronik

In der modernen Energieversorgung kommen vom Industrienetz bis hin zum Bürogebäude eine Vielzahl ein- und dreiphasiger, nicht linearer Verbraucher zum Einsatz. Dazu gehören Beleuchtungstechnik, wie z.B. Lichtregler für Scheinwerfer oder Energiesparlampen, zahlreiche Frequenzumrichter für Heizungs-, Klima- und Lüftungsanlagen, Frequenzumrichter für Automatisierungstechnik oder Aufzüge, sowie die gesamte IT-Infrastruktur mit den typischerweise verwendeten geregelten Schaltnetzteilen. Vielerorts findet man heute auch Wechselrichter für Photovoltaikanlagen (PV) und unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV). Alle diese nicht linearen elektrischen Lasten verursachen mehr oder weniger große Netzrückwirkungen, mit einer Verzerrung der ursprünglich „sauberen“ Sinusform. Dadurch wird die Strom- und Spannungswellenform ebenfalls entsprechend verzerrt.

Das zuverlässige Betreiben moderner Anlagen und Systeme setzt immer eine hohe Versorgungszuverlässigkeit und gute Spannungsqualität (Power Quality) voraus.

Die Belastung der Netzinfrastruktur durch elektrische und elektronische Verbraucher mit Netzrückwirkungen hat in den letzten Jahren signifikant zugenommen. Je nach Art der Erzeugungsanlage und der Betriebsmittel (Netzeinspeisung mit Umrichter, Generator), Netzsteifigkeit am Anschlusspunkt und der relativen Größe der nicht linearen Verbraucher entstehen dabei unterschiedliche starke Netzrückwirkungen und Beeinflussungen.

Folgende Spannungsqualitäts-Parameter sind besonders zu berücksichtigen:

  • Oberschwingungen
  • Strom- und Spannungsunsymmetrie
  • Schnelle Spannungsänderungen – Transienten
  • Spannungseinbrüche und kurzzeitige Überspannungen
  • Spannungsunterbrechungen (KUs – Kurzzeitunterbrechungen)
  • Flicker
  • Phasenverschiebung und Blindleistung

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