Netzspannungsschwankungen Und Netzspannungseinbrüche - Siemens SINAMICS G130 Projektierungshandbuch

1.2.8 Netzspannungsschwankungen und Netzspannungseinbrüche
Allgemeines
Die Spannung der Energieversorgungsnetze ist in der Regel nicht konstant sondern unterliegt mehr oder weniger
starken Änderungen aufgrund von Lastschwankungen, betrieblichen Schalthandlungen und besonderen Ereignissen,
wie z. B. dem Auftreten und Beenden von Kurzschlüssen. Die angeschlossenen SINAMICS-Geräte werden diesen
Netzspannungsänderungen zwangsläufig ausgesetzt und zeigen dabei abhängig von Höhe und Dauer der Spannungs-
änderung sowie dem jeweiligen Betriebs- bzw. Lastzustand des Antriebes unterschiedliche Reaktionen. Diese reichen
von völlig unbeeinflusstem Betrieb über Betrieb mit gewissen Einschränkungen bis hin zur kompletten Abschaltung
des Antriebs.
Im Folgenden wird auf die wichtigsten Arten von Netzspannungsänderungen sowie deren Ursache, Höhe und Dauer
eingegangen und anschließend das Verhalten der SINAMICS-Geräte bei Netzspannungsänderungen erläutert.
Netzspannungsschwankungen sind relativ langsame, längerfristige Erhöhungen oder Verringerungen des Effektiv-
wertes der Netzspannung, die üblicherweise durch Lastschwankungen im Versorgungsnetz, das Schalten von Trans-
formator-Stufenschaltern und andere betriebliche Einstellungen des Versorgungsnetzes hervorgerufen werden.
In europäischen Verbundnetzen kann man gemäß IEC 61000-2-4:2002 von folgenden typischen Abweichungen von
der nominellen Netzspannung U
•
•
Netzspannungseinbrüche sind gekennzeichnet durch ein plötzliches Absinken der Netzspannung mit kurz darauf
folgender Wiederkehr. Üblicherweise sind Netzspannungseinbrüche mit dem Auftreten und dem Beenden eines Kurz-
schlusses oder anderer sehr hoher Stromerhöhungen im Netz verbunden (z. B. Anlauf relativ großer Motoren direkt
am Netz mit entsprechend hohen Anlaufströmen). Netzspannungseinbrüche variieren relativ stark hinsichtlich ihrer
Tiefe und Dauer. Die Tiefe des Netzspannungseinbruchs hängt vom Ort des Kurzschlusses bzw. der Stromerhöhung
ab. Tritt das Ereignis nahe dem Geräteanschlusspunkt auf, so ist der Einbruch tief, tritt es weit entfernt auf, so ist der
Einbruch gering. Die Dauer des Einbruchs hängt bei Kurzschlüssen im Netz davon ab, wie schnell die
Schutzeinrichtungen wie Sicherungen oder Leistungsschalter ansprechen und den Kurzschluss abschalten.
In europäischen Verbundnetzen kann man gemäß EN 50160 von folgenden Anhaltswerten für Netzspannungsein-
brüche ausgehen:
0,01 • U
Das folgende Bild zeigt die über einen Zeitraum von zwei Monaten gemessenen Netzspannungseinbrüche in einem
typischen europäischen Versorgungsnetz. Die Netzspannungseinbrüche liegen im Bereich 0,5 • U
einer Dauer zwischen 50 ms und 200 ms, wobei sehr tiefe Einbrüche eher selten vorkommen.
U
Netz
U
N
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
0 1 5 10 50 100 150
ms
Netzspannungseinbrüche in einem typischen europäischen Verbundnetz
Außerhalb Europas treten insbesondere in Flächenstaaten mit weniger engmaschigen Energieversorgungsnetzen, wie
z. B. USA, Russland, China oder Australien, Netzeinbrüche häufiger, tiefer und auch länger auf. Hier muss man mit
Netzspannungseinbrüchen bis in den Sekundenbereich rechnen.
Grundlagen und Systembeschreibung
ausgehen:
N
0,90 • U ≤ U ≤ 1,1 • U
N Netz
0,85 • U ≤ U ≤ 0,9 • U
N Netz
≤ U ≤ U
(sehr kurzfristig, d. h. 10 ms bis ca. 1 s)
N Netz N
200 1 10 50 1 10
s min
(dauernd)
N
(kurzfristig, d. h. < 1 min)
N
50 1
h
SINAMICS Projektierungshandbuch – Februar 2020
Projektierungshinweise
≤ U ≤ U
N Netz
53/562
© Siemens AG
mit
N