Oberschwingungen Von Spannung Und Strom; Theorie - Ht Instruments Solar300N Betriebsanleitung

10.4. OBERSCHWINGUNGEN VON SPANNUNG UND STROM

10.4.1. Theorie

Jede periodische, nicht sinusförmige Kurvenform lässt sich gemäß folgender Beziehung
als eine Summe von Sinusschwingungen darstellen, deren Frequenzen ganzzahlige
Vielfache der Grundfrequenz sind

u(t)
wobei gilt:
U = Gleichanteil von u(t)
0
U = Größe der Grundschwingung von u(t)
1
U = Größe der k.ten Harmonischen von u(t)
k
Im Stromnetz hat die Grundschwingung eine Frequenz von 50 Hz, die zweite Har-
monische eine Frequenz von 100 Hz, die dritte Harmonische eine Frequenz von 150 Hz
und so weiter. Verzerrungen durch Harmonische oder Oberschwingungen sind ein an-
dauernder Zustand, nicht zu verwechseln mit kurzzeitigen Erscheinungen, wie Spitzen,
Einbrüchen oder Schwankungen.
Ergebnis der Addition zweier verschiedener Frequenzen
Die Europanorm EN 50160 empfiehlt, den Index in obiger Formel (1) bis zur 40. Har-
monischen laufen zu lassen. In (1) läuft der Index k von 1 bis Unendlich. In Wirklichkeit je-
doch besteht ein Signal nur aus einer begrenzten Anzahl von Harmonischen: Es gibt
immer eine Ordnungszahl, ab der die Höhe der Harmonischen vernachlässigbar klein ist.
Die Gesamt-Verzerrung THD als Indikator für die Präsenz von Oberschwingungen ist de-
finiert als:




u u sin (
0 k
1
k
THDu


t )
k k
LEGENDE:
Grundschwingung
Dritte Harmonische
Verzerrte Kurvenform aus
der Summe von 1 und 2.
40

2
U
h


h 2
U
1
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SOLAR300N
(1)