1. Netzspannungsqualität – Was versteht man unter Oberschwingungen , Flicker , Transienten , usw.?
2. Was sind die Ursachen und was sind die Auswirkungen mangelnder Spannungsqualität ?
3. Wer trägt die Verantwortung für die Einhaltung von Netzspannungsqualität ?
4. Was ist bei Problemen mit der Spannungsqualität zu tun ?

1. Netzspannungsqualität –
Was versteht man unter Oberschwingungen , Flicker , Transienten , usw.?

Wie jedes andere Produkt muss auch das Produkt "Elektrische Energieversorgung" gewisse Mindestanforderungen an die Qualität erfüllen. Für die Produktgüte, also die Qualität der gelieferten Spannung bzw. elektrischen Energie, gibt es, je nach Betrachtungsweise, verschiedene und der Bedeutung nach unterschiedliche Bezeichnungen, z.B. " Spannungsqualität ", " Versorgungsqualität " oder " Power Quality ". Die im deutschen Sprachraum übliche Bezeichnung " Netzspannungsqualität " ist von der Bezeichnung her eingeschränkter, da der Bereich der Ströme sowie Wirk- bzw. Blindleistungen mit dieser Bezeichnung nicht erfasst werden. Teilweise wird der Begriff "Netzspannungsqualität" ohne Einschränkung auf Spannungen mit der umfassenderen Bedeutung von "Power Quality" verwendet. Von der IEC-Arbeitsgruppe IEC - TC77A / WG09 "Power Quality Measurement Methods" wurde im Rahmen der Arbeit an der Norm 61000-4-30 folgende Definition erarbeitet: Power Quality: The characteristics of the electricity at a given point on an electrical system, evaluated against a set of reference technical parameters. oder zu deutsch: Kennzeichnende Eigenschaften der Elektrizität an einer gegebenen Stelle des Elektroenergiesystems, wobei diese Eigenschaften gewissen technischen Kenngrößen gegenübergestellt werden...

Folgende Parameter sind entsprechend Europanorm EN 50160 für die Netzspannungsqualität relevant:

• Spannungshöhe , langsame Spannungsänderungen
• Versorgungsunterbrechungen ( kurz , lang )
• Spannungseinbrüche
• Schnelle Spannungsänderungen
• Flicker
• Spannungsunsymmetrie
• Spannungsform (Oberschwingungen , Zwischenharmonische , Signalspannungen )
• Transiente und netzfrequente Überspannungen ( Transienten )
• Frequenz

Einige dieser Begriffe sollen im Folgenden - praktisch verständlich - erklärt werden:

Flicker / Flickerstärke :
Als Flicker wird ein vom Menschen empfundenes „ Flickern / Flackern “ der Beleuchtung bezeichnet. Flicker entstehen dann, wenn die Versorgungsspannung für die Beleuchtung ein bestimmtes Frequenzverhalten aufweist. Das menschliche Auge ist bei Frequenzen um 18 Hz besonders sensibel. Das heisst, wenn die Versorgungsspannung in diesem Frequenzbereich variiert, treten Veränderungen der Lichtstärke auf, die vom Menschen wahrgenommen werden können. Je nach Höhe der “ Flickerstärke ” werden diese als wahrnehmbar oder störend bis unerträglich empfunden. Die Flickerstärke kann gemessen werden. In den Normen findet man hierzu auch die zulässigen Grenzwerte Plt und Pst.

Oberschwingungen / Harmonische :
In Deutschland wird die Spannung als Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz geliefert. Am Generator des Kraftwerks hat die Spannung eine “saubere” Kurvenform. Die Kurzschlussleistung ist sehr hoch. Das bedeutet, ein starker Strom ist kaum in der Lage, die Spannung zu verändern. Wird diese Spannung aber über eine lange Leitung übertragen, so nimmt die Kurzschlussleistung dabei permanent ab. Das heisst, ein starker Strom verändert die Spannung. Bei gleichmässiger Stromabnahme ( z.B. durch einen ohmschen Verbraucher ) bricht die Spannung gleichmässig ein. Heutzutage sind die Ströme aber häufig ungleichmässig ( entstehen also durch “ nicht ohmsche Verbraucher “). Da der Laststrom die Spannung verändert, entsteht also jetzt eine Spannung, die keine “ saubere Sinuskurvenform “ mehr besitzt. Die Spannung hat also eine Grundfrequenz von 50 Hz und ist eine periodische Funktion f(t). Der französische Mathematiker Furier hat in diesem Zusammenhang folgendes erklärt: “Jede periodische Funktion f(t) lässt sich als eine Summe von trigonometrischen Funktionen aus Grundschwingung und ganzzahligen Vielfachen davon darstellen.” Das gesamte Spektrum Spannung besteht also aus einer Summe von Sinusschwingungen mit unterschiedlichen Frequenzen . Eine Grundschwingung - die Netzfrequenz - und Oberschwingungen mit Frequenzen von 100 Hz, 150 Hz, 200 Hz, usw. .

• Die Frequenzen von Oberschwingungen sind also Vielfache der Grundfrequenz 
  (z.B. 100Hz, 150Hz, 200Hz, usw.).
• Oberschwingungen finden sich in Spannung, Strom und Leistung.
• Spannungsoberschwingungen entstehen in erster Linie durch einen Lastrom
  (nicht immer durch den eigenen Laststrom - auch durch Ströme benachbarter Verbraucher).

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