Oberschwingungen

Bei nichtlinearen Verbrauchern, die unter anderem Gleichrichter mit nachfolgender Glättung in Schaltnetzteilen darstellen, treten bei sinusförmiger Spannungsversorgung phasenverschobene und nicht sinusförmige Eingangsströme auf. Diese setzen sich aus einer Summe höherfrequenter Anteile, also Oberschwingungen zusammen, die in den Stromversorgungsnetzen und anderen elektrischen Geräten Störungen verursachen können. In Drehstromnetzen können bei ungenügenden Filterung der Oberschwingungen unter Umständen unzulässig hohe Strombelastungen auf dem aus Kostengründen schwächer dimensionierten Neutralleiter auftreten, da sich die ungeraden und durch drei teilbaren Oberschwingungen addieren, statt sich wie bei der Grundschwingung am Neutralleiter gegenseitig aufzuheben.

Der Leistungsfaktor wird durch einen Wert beschrieben welcher möglichst nahe bei dem Betrag knapp unter 1 liegen sollte. Dies wird durch das Leistungsfaktorkorrekturfilter gewährleistet. Übliche Kompensationswerte liegen in dem Bereich um 0,98.

 

 

Die Lösung

Oberschwingungsfilter. Es sind zwei Varianten üblich:

 

  1. Passive Oberschwingungsfilter
    Passive Oberschwingungsfilter sind optimiert für Frequenzumrichter- und/oder Thyristorschaltungen. Sie können den THDI bis auf Werte < 5 % senken.

  2. Aktive Oberschwingungsfilter 

Aktive Oberschwingungsfilter arbeiten nach dem Prinzip der Signalauslöschung. Das vorhandene Störsignal wird gemessen und ein identisches Signal mit invertierter Phasenlage wird eingespeist. Dadurch kommt es zur Dämpfung oder Auslöschung des Störsignals.

Im Gegensatz zu passiven Filtern können hier Oberschwingungen (Harmonische) sowohl in Ordnung als auch in Amplitude gezielt gedämpft oder ausgelöscht werden.

Darüber hinaus können auch Oberschwingungen, die durch 1phasige Verbraucher erzeugt werden (z.B. elektronische Vorschaltgeräte), gedämpft werden.

 

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