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14.1.2. Grenzwerte für Harmonische
EN-50160 legt die Grenzen für die Spannungsharmonischen fest, die in ein Netz durch
einen Stromversorger eingeleitet werden können. Unter normalen Bedingungen, während
irgendeiner
Periode
Spannungsharmonischen, gemittelt über 10 Minuten, wird niedriger zu sein haben, als
oder gleich der Werte, die in der folgenden Tabelle angegeben sind.
Die Gesamtharmonische Oberwelligkeit (THD) der Versorgungsspannung (einschließlich
aller die Harmonischen bis zur 40. Order) muss niedriger als oder gleich bis zu 8% sein.
Keine Vielfache von 3
Order h
Relative Spannung % Max Order h
5
6
7
5
11
3,5
13
3
17
2
19
1,5
23
1,5
25
1,5
Diese Grenzen, theoretisch anwendbar nur für die Lieferanten von elektrischer Energie,
stellen jedoch eine Serie von Bezugswerten bereit, innerhalb derer die Harmonischen, die
durch den Benutzer in das Netzwerk eingespeist werden, enthalten sein müssen.
14.1.3. Herkunft der Oberschwingungen
Jedes elektrische Betriebsmittel, das Sinusschwingungen verändert oder nur einen Teil
einer solchen Schwingung aufnimmt, verursacht Verzerrungen der Sinusschwingung und
somit Oberschwingungen (Harmonische).
Alle Signale sind in gewisser Weise ein Gemisch von Oberschwingungen. Der am
häufigsten auftretende Fall ist die Oberschwingungs-Verzerrung durch nicht lineare Lasten,
wie
elektrische
(Frequenz-Umrichter).
Harmonische Verzerrungen verursachen erhebliche Ströme, deren Frequenzen ungerade
Vielfache der Grundfrequenz sind. Harmonische Ströme beanspruchen den Neutralleiter
in elektrischen Netzen beträchtlich.
In den meisten Ländern ist das Versorgungsnetz 3-phasig 50 / 60Hz mit einem primär im
Dreieck und sekundär im Stern verschalteten Transformator. Die Sekundärwicklung er-
zeugt allgemein 230V AC von Außen- zu Neutralleiter und 400V AC zwischen den Außen-
leitern. Die symmetrische Belastung der Außenleiter bereitete bei der Auslegung von
elektrischen Netzen schon immer Kopfzerbrechen.
Bis vor einigen Jahrzehnten war die vektorielle Summe aller Ströme in einem gut sym-
metrierten Netz gleich Null oder ganz klein (bestimmt durch die Schwierigkeit, eine per-
fekte Symmetrierung der Lasten zu erreichen). Die Lasten waren Glühlampen, kleine
Motoren und andere lineare Lasten. Das Ergebnis war ein nahezu sinusförmiger Strom in
jedem Außenleiter und ein niedriger Neutralleiterstrom bei einer Frequenz von 50 / 60Hz.
„Moderne" Geräte, wie Fernseher, Leuchtstofflampen, Video-Geräte und Mikrowellen-
herde verbrauchen normalerweise immer nur für einen Bruchteil einer Periode Strom und
in
der
Woche,
Ungerade Harmonische
3
9
15
21
Haushaltsgeräte,
95%
wenn
Vielfache von 3
Relative Spannung % Max
5
1,5
0,5
0,5
Computer oder drehzahlveränderliche Antriebe
DE - 77
400 Series
der
RMS
Wert
Geraden Harmonische
Relative Spannung %Max
Order h
2
2
4
1
6..24
0,5
jeder
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