Oberwellen – Oberschwingungen

Kennen Sie auch das Phänomen dass immer wieder in Ihrem Gebäude die Beleuchtung ausfällt oder gewisse Geräte und Maschinen merkwürdige Funktionsstörungen aufweisen?

Nachfolgend möchten wir Sie über die Ursachen und  über Möglichkeiten der Fehlerbehebung informieren. Lesen Sie selbst.

Welche Probleme können durch Oberwellen hervorgerufen werden?

• Erhöhte Verluste, beispielsweise wenn Motoren mit höheren Temperaturen betrieben werden und sich überhitzen
• Resonanzprobleme zwischen den induktiven und kapazitiven Teilen des Netzes
• Fehlfunktion von Leitsystemen, weil elektronische Messgeräte, Relais, etc. auf die Basisfrequenz angepasst sind
• Überladung von Kondensatoren führt zu Fehlfunktionen und frühzeitiger Alterung
• Interferenz mit Telekommunikationsgeräten und Computern
• Störungen in Anlagen-Steuersystemen
• Hohe Ströme im Null-Leiter

Beeinflussung der Spannungsqualität

Die Spannungsqualität der Netzspannung wird im Wesentlichen beeinflusst durch die Güte der Erzeugung, durch Einflüsse während der Übertragung und durch Rückwirkungen der Verbraucher selbst. Eine hohe Übereinstimmung der aktuellen Werte mit den zugesagten Werten bedeutet eine hohe Qualität. Zusammen mit der Verfügbarkeit bildet die Spannungsqualität die Versorgungsqualität.

Es gilt das sogenannte Verursacherprinzip. Vom Betreiber des elektrischen Netzes wird der Verbraucher (Kunde) verpflichtet, Rückwirkungen seiner elektrischen Anlagen in zulässigen Grenzen zu halten, um eine Beeinflussung von „Nachbarn“ zu vermeiden. Störungen können durch schadhafte Geräte oder Geräte, die nicht den Normen entsprechen, hervorgerufen werden.

Als Oberwellen bzw. Oberschwingungen (Störungen) werden Schwingungen der Spannung bezeichnet, die ein ganzzahliges vielfaches der eigentlichen Netzfrequenz aufweisen und dieser überlagert sind. Oberschwingungen werden durch nichtlineare Verbraucher wie beispielsweise Geräte mit Gleichrichtern am Netz verursacht und können die Funktion von anderen Geräten beeinträchtigen. Im Gegensatz zu der Grundschwingung heben sich im Dreiphasensystem alle durch drei teilbaren Oberschwingungen im Neutralleiter nicht auf, sondern addieren sich, was zu einer unzulässig hohen Strombelastung des Neutralleiters führen kann.

Netzqualität

Treten erste Anzeichen eines „verschmutzten“ Stromnetzes, also einer schlechten Netzqualität wie überhitzte Motoren, Transformatoren und Leitungen, übermäßige Ströme in Nullleitern, ohne nachvollziehbare Ursache auslösende Schutzeinrichtungen, flackernde Beleuchtung, Computerausfälle und Datennetzwerkprobleme, Netzinterferenzen im Telefonnetz oder unerklärlich gestiegene Energiekosten auf, dann ist Handeln angesagt. Durch den Einsatz geeigneter Messmittel sind die Verursacher aufzuspüren und Maßnahmen zur Beseitigung der Störung einzuleiten.

Auf die zahlreichen Herausforderungen im Bereich der Stromversorgung gibt es eine überzeugende Antwort: Ein Netz-Analysator zur Sicherung der Netzqualität. Mit den innovativen Produkten lassen sich alle relevanten Messgrößen erfassen, die für die Qualität der Energieversorgung ausschlaggebend sind. Störungen und Ereignisse können einfach lokalisiert, dokumentiert und in Bezug auf die Normen analysiert werden – die perfekte Grundlage für eine nachhaltige Optimierung. Das steigert die Betriebssicherheit, hält die Produktqualität stabil und sorgt für hohe Kosteneffizienz. Und: ein stabiles Netz gibt immer ein gutes Gefühl.

Maßnahmen

Die einfachste Maßnahme mit dem geringsten Effekt bilden zusätzliche Netzfilter. Eine Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) bietet darüber hinaus Schutz vor Stromausfällen. Die wirksamste Maßnahme stellen Spannungskonstanter (engl. Power Conditioner) dar, wobei Unterbrechungsfreie Stromversorgungen teilweise über dieselben Funktionen verfügen.

Ein Netzfilter ist eine elektrische Schaltung, die sowohl elektrische Störungen von elektronischen Geräten in das öffentliche Stromversorgungsnetz begrenzt (Funkentstörung) als auch die elektromagnetische Verträglichkeit elektrischer Geräte gegen Störungen aus dem Stromnetz verbessert (Erhöhung der Störfestigkeit).

Das Einsatzgebiet ist vorwiegend der Niederspannungsbereich des Stromnetzes.

Netzfilter werden oft direkt in empfindliche elektronische Geräte oder in Störungen verursachenden Schaltnetzteilen integriert (z. B. Computer-, Fernseher- und Monitor-Netzteile). Sie werden auch in spezielle Steckdosen und Steckdosenleisten eingebaut oder sind als eigenständiges Modul erhältlich.

Vorteile durch die Montage von Oberwellenfiltern:

• Hoher Leistungsfaktor
• Verbesserte Spannungsstabilität
• Verminderte Netzverluste
• Filterung von Oberwellen im Netz
• Vermeidung von Resonanzproblemen
• Vermeidung verstärkter elektrischer Störungen

Ein „sauberes“ Netz belastet  die Geräte sehr viel weniger und verlängert dadurch die Betriebszeit. Das bedeutet niedrigere Wartungskosten und geringere Kosten für den Ersatz von Geräten.