Environmental Engineering Reference
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Oberschwingungen
Gleichbleibende, periodische Abweichung der Netzspannung von der Sinusform (Spannungs-
verzerrung) werden durch der Grundschwingung zusätzlich überlagerte Schwingungen, deren
Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der Netzfrequenz beträgt, verursacht. Diese sogenann-
ten Oberschwingungen in der Netzspannung entstehen durch Betriebsmittel (Geräte und An-
lagen) mit einer nicht sinusförmigen Stromaufnahme. Eine Oberschwingungsspannung ergibt
sich aus dem entsprechenden Oberschwingungsanteil des Stroms und der Netzimpedanz für
die entsprechende Oberschwingung.
Die wesentlichsten Oberschwingungserzeuger sind z. B. (siehe [
19]
): Betriebsmittel (Gerä-
te und Anlagen) der Leistungselektronik, z. B. Stromrichterantriebe, Gleichrichteranlagen,
Dimmer oder Massengeräte mit Gleichstromversorgung wie Fernsehgeräte, Kompaktleucht-
stofflampen mit eingebautem elektronischen Vorschaltgerät, IT-Geräte oder Betriebsmittel
mit nichtlinearer Strom-Spannungs-Kennlinie, wie Induktions- und Lichtbogenöfen, Gasent-
ladungslampen, Motoren, Kleintransformatoren und Drosseln mit Eisenkern.
Hohe Oberschwingungsanteile in der Netzspannung können zu Beeinträchtigungen sowohl
des Netzbetriebs als auch von Betriebsmitteln (Geräten und Anlagen) bei Netzbenutzern füh-
ren, wie z. B.:
Verkürzung der Lebensdauer von Kondensatoren und Motoren infolge thermischer Zusatz-
last
Á
akustische Störungen bei Betriebsmitteln mit elektromagnetischen Kreisen (Drosseln,
Transformatoren und Motoren)
Á
Einkopplung von Oberschwingungen in nachrichten- und informationstechnische Einrich-
tungen
Á
Funktionsstörungen bei elektronischen Geräten
Á
Fehlfunktion von Rundsteuerempfängern und Schutzeinrichtungen
Á
Erschwerung der Erdschlusskompensation in Netzen
Die einschlägigen Vorschriften (z. B. die europäische Norm EN 50160
Merkmale der Spannung
in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen
) schreiben die Einhaltung festgelegter Grenz-
werte für die Oberschwingungsspannungen in Netzen vor. Dazu werden Emissionsgrenzwer-
te sowohl für einige individuelle Oberschwingungsströme als auch für die Gesamtheit aller
Oberschwingungsströme festgelegt. In der Niederspannungsebene addieren sich die Span-
nungsverzerrungen aller überlagerten Spannungsebenen. Die zulässigen Oberschwingungs-
spannungen in der jeweiligen Netzebene werden zum großen Teil bereits durch die ange-
schlossenen Verbrauchsgeräte ausgeschöpft. Die von Windenergieanlagen zusätzlich erzeug-
ten Oberschwingungsspannungswerte müssen daher auf zulässige Werte begrenzt werden.
Ggf. sind daher Maßnahmen zur Reduktion von Oberschwingungen notwendig. Eine Beur-
teilung hinsichtlich Oberschwingungen ist in der Regel nur dann erforderlich, wenn die Ein-
speisung über Umrichter oder Wechselrichter erfolgt.
Á
Netzflicker
Laständerungen, hervorgerufen durch Verbrauchseinrichtungen oder Erzeugungsanlagen, be-
wirken Änderungen der Spannungsfälle an den Netzimpedanzen. Diese Spannungsänderun-
gen führen zu Leuchtdichteänderungen in Lampen, insbesondere Glühlampen. Diese vomAu-
ge wahrgenommen Leuchtdichteänderungen werden als Flicker bezeichnet. Da das Auge sehr
empfindlich auf Flicker reagiert, müssen Spannungsänderungen in engen Grenzen gehalten
