Herkunft Der Oberschwingungen - HT COMBI521 Bedienungsanleitung

OBERSCHWINGUNGEN UNGERADER ORDNUNG
Kein Vielfaches von 3
Relative Spannung %
Ordnung h
Max
5
7
11 3.5
13
17
19 1.5
23 1.5
25 1.5
Tabelle 8: Referenzwerte für Oberschwingungsspannungen in mit EN50160
Diese theoretisch nur für die Netzbetreiber anwendbaren Grenzwerte bieten zugleich eine
Reihe von Referenzwerten, innerhalb derer die vom Nutzer in das Netz eingespeisten
Oberschwingungen liegen müssen.
12.12.1.

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
Haushaltsgeräte, Computer oder drehzahlveränderliche Antriebe (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 oder 60Hz mit einem
primär im Dreieck und sekundär im Stern verschalteten Transformator aufgebaut. Die
Sekundärwicklung erzeugt allgemein 230V AC von Außen- zu Neutralleiter und 400V
AC zwischen den Außenleitern. Die symmetrische Belastung der Außenleiter bereitete
bei der Auslegung elektrischer Netze schon immer Kopfzerbrechen.
 Bis vor einigen Jahrzehnten war die vektorielle Summe aller Ströme in einem gut
symmetrierten Netz gleich Null oder ganz klein (bestimmt durch die Schwierigkeit, eine
perfekte 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 bzw. 60Hz
 „Moderne" Geräte,
Mikrowellenherde verbrauchen normalerweise immer nur für einen Bruchteil einer
Periode Strom und verursachen so nicht lineare Lasten und folglich nicht lineare
Ströme. All dies erzeugt ungerade Harmonische der 50 / 60Hz Netz-Frequenz. Aus
diesem Grund enthalten die Ströme der Verteiltransformatoren nicht nur eine 50Hz
(bzw. 60Hz) Komponente, sondern auch eine 150Hz (bzw. 180Hz) Komponente, eine
250Hz (bzw. 300Hz) Komponente und andere erhebliche harmonische Komponenten
hoch bis zu 750Hz (bzw. 900Hz) und höher
 Die vektorielle Summe der Ströme in einem gut symmetrierten Netz, das nicht lineare
Lasten versorgt, mag ziemlich klein sein. Jedoch zeigt die Summe aller Ströme kein
völliges Verschwinden der Harmonischen. Die ungeraden Vielfachen der dritten
Harmonischen (bezeichnet als „TRIPLE N'S") erscheinen als Summe im
Neutralleiter und können ein Überhitzen des Neutralleiters verursachen, gerade auch
bei symmetrischer Last.
Ordnung
h
6 3
5 9
15
3 21
2
durch
wie Fernseher,
Vielfaches von 3
Relative Spannung % Max
5
1,5
0.5
0.5
nicht lineare
Leuchtstofflampen,
DE - 141
OBERSCHW. GERADER ORDNUNG
Ordnung h Relative Spannung %Max
2
4
6..24 0.5
Lasten, wie
Video-Geräte
COMBI521
2
1
elektrische
und