Power Quality: die Spannungs- und Stromqualität

Verunreinigter Strom kann zu großen Problemen und hohen Kosten führen

Warum wird Wasser gereinigt, Strom aber nicht?

Wie Wasser kann auch Strom verunreinigt werden und diese Verunreinigung beeinträchtigt die Stromqualität. Eine minderwertige Stromqualität, also eine schlechte Power Quality, verursacht immer häufiger Probleme in elektrischen Anlagen.
In den letzten zehn Jahren ist unsere Gesellschaft zunehmend von Strom abhängig geworden. Aufgrund der Elektrifizierung und der Energiewende wird sich dieser Trend fortsetzen. Die Stromqualität ist daher für die Kontinuität, Effizienz und Sicherheit in elektrischen Anlagen von entscheidender Bedeutung. Schlechte Stromqualität erhöht das Risiko nicht nur von gefährlichen Situationen, Störungen und Schäden, sondern auch von unnötig hohen Kosten.

Energy transition in relation to Power Quality

In den Beneluxstaaten und vielen anderen europäischen Ländern wird eine Netzspannung von 230 Volt mit einer konstanten Frequenz von 50 Hz verwendet. Leider ist der entsprechende reine Sinus nicht mehr immer in der Elektroinstallation zu finden. Das liegt im Allgemeinen nicht an den Stromversorgern, die für die Stromerzeugung und den Netzanschluss zuständig sind, sondern an den Kunden selbst.

 

Häufige Folgen schlechter Stromqualität

Ausfall von Geräten und Systemen

  • Schnellere Abnutzung der Ausrüstung
  • Höhere Wartungskosten
  • Unnötige Energieverluste
  • Unwirtschaftliche Nutzung der Anlagenleistung
  • Entzündung korrekt dimensionierter Kabel und Komponenten
  • Höhere CO2-Emissionen

Equipment malfunction due to poor Power Quality

 

Ursachen schlechter Stromqualität

Eine schlechte Stromqualität kann mehrere Ursachen haben: Eine dieser Ursachen ist, dass in bestehenden Anlagen elektrische Geräte durch moderne Elektronik ersetzt werden. Häufig liegt das auch daran, dass diese moderne Elektronik in die ursprüngliche Elektroinstallation integriert wird. Dabei geht es zum Beispiel um den Austausch konventioneller Beleuchtung durch LED-Lampen, die Anbringung von Solarmodulen oder die Installation von Frequenzumrichtern an Elektromotoren.

Die moderne Elektronik selbst reagiert zunehmend empfindlich auf verunreinigten und gestörten Strom. Wenn die Stromqualität schlecht ist, fällt diese Elektronik schneller aus. Darüber hinaus wirkt sich auch eine minderwertige Stromqualität negativ auf die Lebensdauer dieser Geräte aus.

In allen Branchen werden immer mehr Frequenzumrichter, Schaltnetzteile und andere Leistungselektronik (Halbleiter) eingesetzt. Diese Geräte verursachen eine (Oberschwingungs-)Belastung in der Spannung und belasten damit das Stromnetz. Das führt zu unerwünschten Spannungen und Strömen im Netz.

Infolge all dieser Veränderungen und Modernisierungen hat sich die Stromqualität im letzten Jahrzehnt weltweit verschlechtert. Aufgrund der Elektrifizierung, der Energiewende und der immer strengeren Gesetze, Vorschriften und Normen gerät die Qualität weiter unter Druck. Es kommt zu immer mehr Problemen. Die nicht spezifischen Folgen können je nach Anwendung unterschiedlich sein. Zum Teil aus diesem Grund sind sich Unternehmen oft nicht bewusst, dass die festgestellten Probleme beim Stromnetz durch eine schlechte Stromqualität verursacht werden.

Power Quality Ideal Sinus

Reine Sinuswelle

Power Quality Distorted Sinus

Verunreinigte Sinuswelle

 

Einblick in die derzeitige Stromqualität gewinnen

Um Probleme zu lösen oder zu verhindern, ist es notwendig, sich einen Einblick in die derzeitige Stromqualität zu verschaffen – Wissen ist schließlich der erste Schritt zur Verbesserung. Leider ist eine verschlechterte Qualität der elektrischen Energie in der Regel mit dem bloßen Auge nicht erkennbar. Darüber hinaus werden die durch schlechte Stromqualität verursachten Probleme oft nicht erkannt, schon gar nicht deren Ursachen: eine minderwertige Spannungs- und Stromqualität.

Typische Anzeichen für eine schlechte Stromqualität:

  • Überhitzte Motoren und Stromkabel
  • Geräte- und Systemfehler
  • Computer- und Netzwerkfehler
  • Flackernde Beleuchtung
  • Größerer/schnellerer Verschleiß von (Strom-)Wandlern und anderen Komponenten
  • Sinkende Produktionsqualität und -leistung durch gestörte Elektronik
  • Hohe Stromkosten ohne ersichtlichen Grund
  • Energieverluste durch höhere Oberschwingungen und Blindleistung

Igniting cables and components - Power Quality risk

 

Lösungen

Harmonische Filterung, Blindleistungskompensation und spezifischere Lösungen

Eine der am häufigsten eingesetzten Lösungen zur Verbesserung der Stromqualität ist ein Oberschwingungsfilter. Die Blindleistungskompensation über eine Kondensatorbank ist eine weitere Lösung, die manchmal angewendet werden kann. Darüber ergeben sich bei der Stromqualität viele verschiedene Probleme, die jeweils ihre spezifische Lösung oder eine Kombination von Lösungen erfordern.

 

„Was auch immer das Problem bei der Stromqualität ist, wir verfügen über die Kenntnisse zur Problembestimmung, sind in der Lage, Sie zu beraten, und bieten Ihnen hochwertige Produkte, um das Problem aus der Welt zu schaffen.“
 

HyTEPS ist Ihr Partner für Stromqualität

 

Wir helfen Ihnen gerne, sich einen Einblick in die Qualität der elektrischen Energie in Ihrer Anlage zu verschaffen. Durch Messungen und Analysen der Messergebnisse und einen entsprechenden Bericht bieten wir Ihnen Einblick in den Zustand Ihrer Anlage, wenn es um die Stromqualität geht. Wenn eine Qualitätsverbesserung möglich ist, präsentieren wir Ihnen die technologisch innovativen Lösungen, die für Ihre individuelle Situation geeignet sind.

Durch die Überwachung behalten wir im Anschluss alles im Blick, sodass die erreichte optimale Stromqualität gesichert wird.