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Zwischenharmonische und Subharmonische Oberschwingungen – Ursache & Wirkung

Grundsätzliches In diesem Abschnitt sollen Ursache, Wirkung und Folgen von sogenannten Zwischenharmonischen und Subharmonischen in schwingenden Netzen diskutiert werden. Zwischenharmonische (Ober-) Schwingungen, auch Interharmonische genannt, sind überlagerte Frequenzanteile in der elektrischen Energieversorgung (Strom und Spannung), die kein ganzzahliges Vielfaches der 50-Hz-Netzfrequenz (d.h. „ZHS“ = Zwischenharmonische Schwingung) bilden. Subharmonische sind Frequenzanteile, die unterhalb der 50 Hz-Netzfrequenz liegen (d.h. ). Diese Unterscheidungen grenzen die Zwischenharmonischen sowie die Subharmonischen von den Harmonischen Oberschwingungen ab. Die Messtechnische Abgrenzung von Harmonischen und Zwischenharmonischen, findet über…

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Grundlagen zu Schwingungen für die elektrische Energieversorgung

Grundsätzliches Um einen ersten Einblick in die elektrische Energieversorgung in Deutschland/Europa und deren Qualitätsmerkmale zu bekommen, ist ein Grundverständnis der physikalischen Zusammenhänge essenziell. Strom kommt nicht einfach aus der Steckdose, sondern kann sich je nach Örtlichkeit und angeschlossener Anlagen z.T. erheblich unterscheiden. Aus Historischen Gründen sind die elektrischen Versorgungsnetze auf Basis der Wechselspannungstechnik entstanden (Energietransport über lange Strecken). Entsprechend liegt bei jedem Verbraucher eine schwingende Spannung an, die jedoch häufig durch Geräte verändert wird. In solchen Fällen entstehen sogenannte Netzrückwirkungen.…

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Blindleistungskompensation in Niederspannungsnetzen

Blindleistungskompensation in Niederspannungsnetzen Verbesserung der Power Quality - mehr als nur Kosten senken Besonders energieintensive Unternehmen werden in Deutschland als Sondervertragskunden von Energieversorgungsunternehmen und Netzbetreibern mit zusätzlichen Gebühren bei erhöhtem Blindleistungsbezug belastet. Da im industriellen Bereich bis zu 68% des Strombedarfs durch Elektromotoren (induktive Verbraucher) verursacht wird [1], haben die meisten Betriebe bereits an zentraler Stelle Kompensationsanlagen zur Blindleistungsregelung installiert (meist kapazitive Kondensatorbänke), um solche direkten Kosten zu vermeiden. Da sich durch den verstärkten Einsatz von Leistungselektronik (wie Frequenzumrichter, Netzteile,…

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Power Quality und Industrie 4.0

Der stetige Umbau der industriellen Produktion, hin zur volldigitalisierten Maschinenarchitektur (Industrie 4.0), führt dazu, dass Anlagenplaner und Betreiber sich mit neuen Herausforderungen konfrontiert sehen. Einerseits müssen neue Anlagen in die Kommunikationsstruktur mit anderen Betriebsmitteln eingebunden werden, andererseits wandelt sich die Energieversorgung der Verbraucher durch den Einsatz von Halbleiterbauelementen, von Wechselspannung hin zu Gleichspannung. Auf diese Weise lässt sich die gesamte Wertschöpfungskette eines Unternehmens digital erfassen, abbilden und sehr effizient produzieren – wenn alles reibungslos abläuft. Wir wollen hier einige Aspekte…

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Power Quality – Bewertungskriterien für Industrieproduktion und Labor am selben Netz

Ein-Phasen-Diagramm: Produktion Und Labor Am Selben Netz Zur Bewertung Der Power Quality

Erfahrungen aus der Praxis Bei der Beschaffung von modernen elektrischen Betriebsmitteln im industriellen Kontext, spielen EMV- bzw. Power Quality- Bewertungskritereien bisher eine untergeordnete Rolle. Ohne fundierte Kenntnisse über die bereits vorliegende elektrische Versorgungsqualität sowie schwer zugängliche Angaben zu Störemissionen der neuen Anlagen/Geräte, lässt sich selbst für fachkundige Anlagenplaner oder den „intelligenten Laien“ nur schwer abschätzen, wie sich Neugeräte bzw. Werkserweiterungen auf die elektrische Versorgungsqualität auswirken werden. Welche Bewertungskriterien für die verschiedenen Umgebungen gelten? Ist an den Abgängen der Niederspannungshauptverteilung (NSHV)…

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Power Quality und Elektromobilität

Nicht immer läuft der Wechsel auf Elektromobilität in Unternehmen reibungslos, insbesondere wenn mehrere Ladesäulen vorhanden sind und der Fuhrpark aus unterschiedlichsten Elektrofahrzeugen besteht. Die Taktfrequenzen der Ladenetzteile einiger Hersteller sind der 50 Hz Grundschwingung überlagert, so dass die saubere Sinusform der Grundschwingung starkt verzerrt wird (siehe Bild). Häufig liegen die Taktfrequenzen bei einigen 10 kHz und derartige Netzrückwirkungen beeinträchtigen dann auch andere Verbraucher/Geräte am angeschlossenen Netz. Neben "harmlosen" Störungen, wie die Unterbrechung des Ladevorgangs anderer Elektrofahrzeuge, können auch gravierendere Probleme,…

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