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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.…

Unsymmetrische Lastenverteilung (auch Schieflast oder Unsymmetrie) führt zu Nullleiterströmen, die in Extremfällen zu Kabelbränden führen können, da die Kabel oft (insbesondere in älteren Infrastrukturen) nicht auf solche Lasten ausgelegt sind. Hinzu kommt, dass Unsymmetrien die Transformatorleistung reduzieren und an diesem zu vermeidbaren Verlusten führen. Quellen für Schieflasten sind u.a. Generatorschäden dezentraler Anlagen oder schlechte Verbraucheranordnung in den Unterverteilungen des vorliegenden Netzes. Für die Spannung gilt ein Abweichungslimit von 2% am Übergabepunkt (10 min gemittelt) bzw.  0,7% für Einzelgeräte.

Ähnlich wie Harmonische OS bilden Zwischenharmonische oder auch Interharmonische Netzstörungen aus, jedoch liegen diese zwischen ganzzahligen Vielfachen der Grundfrequenz liegt zwischen der 3. und 4. OS, also zwischen  150 Hz und 200 Hz. Für Sie gelten eigene Grenzwerte und müssen entsprechen eigenständig betrachten werden. Zwischenharmonische Spielen insbesondere bei Resonanzeffekten (= selbstverstärkender Schwingungseffekt) eine Rolle.

Harmonische Oberschwingungen (OS) beschreiben Wellen, deren Frequenzen ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz sind (bzgl. Strom/Spannung ist die Grundfrequenz im europäischen Verbundnetz f = 50 Hz). Bildlich sind harmonische Oberschwingungen „Verzerrer“ der glatten Sinusform (ähnlich wie in der Akustik, z.B. eine schwingende Gitarrensaite aus Grundton und Obertönen besteht). Ursache für Harmonische Oberschwingungen sind Schaltvorgänge in sogenannten Nichtlinearen Verbrauchern, d.h. Lasten, die Leistungselektronik (Halbleiter) zur Regelung verwenden (wie Umrichter, Netzteile, etc.) und praktisch überall im Einsatz sind. Auf Verbraucher haben Oberschwingungen schädlichen Einfluss:…

Die elektrische Spannung U ermöglicht es Ladungsträgern (i.d.R. Elektronen), sich in elektrischen Leitern und Geräten zu bewegen, so dass ein Strom fließt. Dabei wird Gleichspannung (= eine mit demselben Wert dauerhaft angelegte Spannung) und Wechselspannung (=eine sich im Wert periodisch ändernde angelegte Spannung, deren periodische Form i.d.R. sinusförmig ist) unterschieden. Im europäischen Verbundnetz gelten Qualitätsansprüche an die Spannung, so dass die Spannung auf Niederspannungsseite nach EN 50160 mit Werten von 230V/400V  10% geliefert werden muss. Es gibt hier allerdings noch…

Der Leistungsfaktor ist definiert als und liegt zwischen 0 und 1. Ein Wert sehr nahe 1 beschreibt fast keinen Blindlastanteil, ein Wert nahe 0 beschreibt fast keinen Wirklastanteil.

Flicker werden Spannungsschwankungen bezeichnet, die innerhalb der Toleranz von  10% der Spannung liegen.

Kommutierung ist ein Phänomen, dass aus den Schaltzyklen der Leistungselektronik stammt. So werden beispielsweise moderne Induktionsmotoren häufig mit sogenannten Frequenzumrichtern drehzahlgeregelt.

Transiente Überspannung sind ein Spezialfall der Spannungsänderung. Sie überschreiten typischerweise auch den Toleranzbereich der Spannung von +10% (in einigen Fällen können sogar einige 1000V erreicht werden), so dass häufig ein Fehler oder Schadensfall eintritt. Als Ursache gelten Neben Blitzschlag, spontanes Abschalten einer großen (induktiven) Last, oder Kurzschlüsse im Drehstromnetz. Klassische Charakteristik für Spannungstransienten ist eine kurze Wirkungsdauer und unregelmäßiges Auftreten.