Qualität Der Stromversorgung - Leitfaden; Allgemeine Informationen; Harte Zangen (Ct) Zur Messung Von Wechselstrom (Ac) - Sonel PQM-702 Bedienungsanleitung

5 Qualität der Stromversorgung – Leitfaden
5 Qualität der Stromversorgung – Leitfaden
5.1

Allgemeine Informationen

Die Messmethodik für Netzqualitätsanalysatoren ist in der Norm IEC 61000-4-30 spezifiziert.
Diese Norm, hat dadurch, dass sie strenge Messalgorithmen eingeführt hat, den Markt Analysato-
ren sortiert, so dass eine bessere Vergleichbarkeit der Messergebnisse und der Kompatibilität zwi-
schen den Analysatoren von verschiedenen Herstellern gewährleistet ist. Zuvor hatten diese Geräte
verschiedene Algorithmen verwendet, deshalb waren die Messergebnisse desselben Objekts mit
verschiedenen Geräten oftmals unterschiedlich.
Faktoren, die eine Steigerung des Interesses in Fragen verbunden mit der Stromversorgungs-
qualität waren u.a. die Verbreitung elektronischer Steuergeräte, DC/DC-Wandler und Schaltnetz-
teile, Energiesparlampen usw., also des breiten Bereichs der Energieumwandlung. Diese Geräte
neigten dazu die Stromverläufe zu verformen.
Schaltnetzteile (allgemein im Haushalt und in industriellen Anwendungen eingesetzt) sind meistens
so aufgebaut, dass die Netzwechselspannung gleichgerichtet wird mithilfe von Kondensatoren, also
in Gleichstrom (DC) umgewandelt, um danach mit hoher Frequenz und Effizienz in Ausgangsspan-
nung von gewünschtem Wert umgewandelt werden. Diese Lösung hat jedoch unerwünschte Ne-
benwirkung. Die Ladung der Glättungskondensatoren erfolgt durch Stromspitzen, wenn die Netz-
spannung nahe des maximalen Wertes ist. Aus der Leistungsbilanz geht hervor, dass wenn die
Stromaufzeichnung nur in kurzen Zeitabschnitten stattfindet, der Strom einen viel höheren Maxi-
malwert haben muss, im Vergleich zur kontinuierlichen Aufzeichnung. Das große Verhältnis des
Maximalwerts des Stromes zum effektiven Wert (der sog. Scheitelfaktor) und die Verringerung des
Leistungsfaktors (eng. Power Factor, PF) haben zur Folge, dass um eine bestimmte Wirkleistung
im Empfänger zu erhalten (in Watt), der Energielieferant eine höhere Leistung liefern muss, als die
Wirkleistung des Empfängers (die ist die sog. Scheinleistung, die in Volt-Ampere ausgegeben wird,
VA). Der kleine Leistungsfaktor hat zur Folge, dass die Kabel stärker belastet werden und die Kos-
ten des Energietransports steigen. Die dabei erscheinenden Oberwellen Komponenten im Versor-
gungsstrom sind die Quelle zusätzlicher Probleme. Daraufhin haben die Stromlieferanten Abneh-
mern, die nicht einen entsprechend hohen Leistungsfaktor sichergestellt haben, Geldstrafen aufer-
legt haben.
Potenziell an Energiequalitätsanalysatoren können einerseits Energieversorgungsunterneh-
men sein, die mithilfe der Analysatoren Ihre Abnehmer kontrollieren können und andererseits Ener-
gieabnehmer, die mithilfe eines solchen Geräts einen niedrigen Leistungsfaktor und andere Prob-
leme, die mit der Energiequalität zu tun haben, entdecken und Abhilfe schaffen können.
Die Qualitätsparameter der Stromquelle, und die energetischen Eigenschaften der Empfänger
werden durch verschiedene Größen und Zeiger beschrieben. Diese Studie kann diesen Bereich
eine wenig erklären.
Wie bereits erwähnt, hat die fehlende Standardisierung der Messverfahren hat erhebliche Un-
terschiede in den durch verschiedene Geräte berechneten Werten der verschiedenen Parameter
des Netzwerks verursacht. Die aus dem Bemühungen vieler Ingenieure resultierende Norm IEC
61000-4-30 war das erste Dokument, in dem sehr genaue Methoden, mathematische und erforder-
liche Messgenauigkeiten für Stromnetzqualitätsanalysatoren angegeben wurden. Die Einhaltung
der Norm (insbesondere mit der Klasse A) sollte das Erhalten von wiederholbaren und nahezu
identischen Messergebnissen derselben Größen, die mit Geräten verschiedener Hersteller gemes-
sen wurden, gewährleisten.

5.1.1 Harte Zangen (CT) zur Messung von Wechselstrom (AC)

Harte Zangen des Typs CT (eng. Current Transformer) sind ein Transformator, der den Hoch-
strom der Primärwicklung in einen niedrigeren in der Sekundärwicklung umwandelt. Typische
Stromzangenbacken sind aus einem Material mit ferromagnetischen Eigenschaften (z.B. Eisen) mit
einer Sekundärwicklung gemacht. Die Primärwicklung besteht aus einem Kabel, um den die Zan-
genbacken geklemmt werden, also in der Regel aus einer einzigen Wicklung. Wenn jetzt durch die
geprüfte Leitung Strom mit einem Wert von 1000 Ampere fließt, wird in der Sekundärwicklung mit
1000 Windungen Strom mit einem Wert von 1 A fließen (vorausgesetzt es ist ein geschlossener
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