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Anhang 3 Grundlagen der Lestung (Lestung, Oberschwngungen und RLC be AC-Schaltungen)
Oberschwngungen
Anh-18
Oberschwingungen sind Sinusschwingungen mit Frequenzen mit einem ganzzahligen
Vielfachen der Frequenz einer Grundschwingung (im Starkstrombereich 50/60 Hz). Die
Grundschwingung wird nicht zu den Oberschwingungen gerechnet. Die eingespeisten
Ströme, die über den Leistungsgleichrichter, die Phasensteuerung und andere Schal-
tungen fließen, die in verschiedenen elektrischen Geräten eingesetzt sind, erzeugen
oberschwingungshaltige Spannungen und Ströme auf der Versorgungsleitung. Sind
Grundschwingung und Oberschwingungen kombiniert, ist die Kurve verzerrt, wodurch
sich manchmal Störungen bei den angeschlossenen Geräten ergeben können.
Termnologe
Folgende Terme treten im Zusammenhang mit Oberschwingungen auf.
• Grundschwingung (Grundkomponente)
Die Sinuskurve mit der höchsten Periodendauer der verschiedenen Sinusschwin-
gungen, die sich aus der periodischen, komplexen Kurve herleiten lassen. Oder die
Sinuskurve mit der Grundfrequenz innerhalb der Komponenten der komplexen Kurve.
• Grundfrequenz
Die Frequenz mit der längsten Periodendauer in der periodischen, komplexen Kurve.
Die Frequenz der Grundschwingung.
• Verzerrte Kurve
Eine Kurve, die von der Form der Grundschwingung abweicht.
• Oberschwingung
Eine Sinuskurve mit einer Frequenz, die ein ganzzahliges Vielfaches (2 oder mehr)
der Grundfrequenz ausmacht.
• Oberschwingungskomponente
Eine Kurvenkomponente mit einer Frequenz, die ein ganzzahliges Vielfaches (2 und
mehr) der Grundfrequenz ausmacht.
• Klirrfaktor
Er ist das Verhältnis aus dem Effektivwert der in der verzerrten Kurve enthaltenen
n. Oberschwingung zum Effektivwert der Grundschwingung (oder des Gesamtsignals).
• Oberschwingungsordnung
Das ganzzahlige Verhältnis der Frequenz der Oberschwingung zur Grundfrequenz.
• Gesamtklirrfaktor
Er ist das Verhältnis aus dem Effektivwert aller Oberschwingungen zum Effektivwert
der Grundschwingung (oder des Gesamtsignals).
Nachstehend werden einige Auswirkungen von Oberschwingungen auf elektrische Ein-
richtungen erläutert.
• Phasenschieber-Kondensator oder Vorschaltdrossel
Die Verringerung der Schaltungsimpedanz, hervorgerufen durch Oberschwingungen
des Stroms, verursacht einen unzulässig hohen Strom, der zu Vibrationen, Brumm,
Überhitzung und Versagen führt.
• Kabel
Überhitzung des Nullleiters verursacht durch Oberschwingungen des Stroms, die
durch ein 3-Phasen-, 4-Leitersystem fließen.
• Transformator
Oberschwingungen verursachen magnetostriktive Störungen im Eisenkern, wodurch
erhöhte Eisen- und Kupferverluste auftreten.
• Schutzschalter und Sicherungen
Übermäßig hohe Oberschwingungskomponenten des Stromes bewirken Fehloperati-
onen der Schutzschalter und Durchbrennen von Sicherungen.
• Fernsprechleitungen
Elektromagnetische Einstreuungen von Oberschwingungen erzeugen Störspannungen.
• Steuereinrichtungen
Verzerrte Steuersignale können die Ursache für Fehloperationen sein.
• Audio-visuelle Einrichtungen
Verschlechterung von Leistung und Lebensdauer. Flackern durch Video-Störungen.
Fehlfunktion von Einzelteilen.
IM 760201-01D(1)
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