Spannungseinbrüche (auf Englisch als SAGs bezeichnet) stören Steuerungsabläufe in SPS, Frequenzumrichtern und Magnetschaltern. Dies führt zu Ausfallzeiten von Produktionslinien und direkten Schäden, z. B. zu Rohstoffverlusten und Schäden an Geräten. Indirekte Kosten, wie verspätete Lieferungen und Sicherheitsrisiken (durch plötzlichen Geräteausfall) zählen ebenfalls zu den möglichen Folgen.
Ein SAG-Kompensator erkennt so einen Einbruch in weniger als 3 Millisekunden und kann 60 % der Nennspannung (138 V Einbruch) 1 Minute lang kompensieren.
Dadurch wird sichergestellt, dass die Spannung in der Anlage trotz eines Einbruchs im Versorgungsnetz stabil bleibt. Auf diese Weise wird ein Geräteausfall durch einen "Brown out" (Ausfall durch zu wenig Spannung) verhindert.
Von allen Phänomenen der Stromqualität verursachen Spannungseinbrüche den größten wirtschaftlichen Schaden. SAG-Kompensatoren sind keine Notstromversorgung, sondern verhindern einen Geräteausfall bei kurzen Spannungseinbrüchen. Dadurch bieten sie die kostengünstigste Lösung für Länder, die über ein starkes Stromnetz verfügen (wenige Ausfälle), aber in denen es zu Einbrüchen kommt.
Kosten durch Spannungseinbrüche:
- Produktionsverlust
- Rohstoffverlust
- Personalkosten
- Entstandene Schäden an Geräten
- Sicherheitsrisiken (durch plötzliche Geräteausfälle)
Ursache von Spannungseinbrüchen
Spannungseinbrüche kommen bei großen Einschaltströmen vor (z. B. von Motoren). Die meisten Spannungseinbrüche werden jedoch durch Kurzschlüsse an anderer Stelle im (öffentlichen) Stromnetz verursacht. Das kann durch Grabungsarbeiten, durch Windböen während eines Sturms, bei denen sich die Leiter berühren, oder durch falsche Schaltvorgänge verursacht werden. Die Gefahr von Spannungseinbrüchen besteht somit immer.
Kostenlose Energie?
Ein SAG-Kompensator erzeugt oder speichert keine Energie. Ein SAG-Kompensator nutzt den Netzanschluss, um trotz des Einbruchs vorübergehend zusätzliche Stromleistung anzufordern. Diese Leistung wird im Anschluss genutzt, um die Spannung vorübergehend mithilfe eines stromwandlers auf die Nennspannung zu steigern, sodass die Geräte in der Anlage geschützt sind.
Batteriebasierte USVs oder schwungradbasierte USVs mit Notstromgenerator (DRUPS) können ebenfalls einen Schutz vor Spannungseinbrüchen bieten. Das sind jedoch oft wesentlich kostenintensivere Lösungen, obwohl ein Verlust der gesamten Spannung nicht häufig auftritt.
| SAG-Kompensator | USV (Batterien) | DRUPS (Schwungrad & SEA) |
|---|---|---|
| + Keine erhöhte Oberschwingungsspannung | - Zusätzliches Risiko bei Vorfällen bei hohen Temperaturen (Feuer) | - Höhere Oberschwingungsbelastung durch erhöhte Netzimpedanz |
| + Keine mechanischen Teile, keine Batterien | - Kurze Lebensdauer der Batterie | - Relativ hoher Wartungsaufwand durch mechanische Teile |
| + Bis zu 4.000 kVA in kompakter Form | - Groß | - Benötigt viel unterstützenden Platz: Luftzufuhr, Abgasableitung und eventuelle Lagerung von Brennstoff |
| - Nicht anwendbar im Inselbetrieb | +/- Kurze Notstromlösung | + Langfristige Notstromlösung |
| ++ Kostengünstige Lösung für Netze mit vielen Einbrüchen, aber wenigen Ausfällen | - Dauer | - Konstanter Energieverbrauch, um das Schwungrad in Bewegung zu halten |
Durch Kombinationen ist es möglich, eine optimale Konfiguration zu erreichen.
Anwendungsbereiche:
SAG-Kompensatoren werden häufig in den folgenden Bereichen eingesetzt
Krankenhäuser
Andere als kritische Prozesse, bei denen unnötige Ausfallzeiten unerwünscht sind.
Lebensmittelindustrie
Hochgeschwindigkeitssysteme wie Verpackungslinien und Fotodiagnostik
Prozess-Chemie
Vermeidung von Chargenfehlern in der Pharmazie und Inkonsistenzen in der Petrochemie
Rechenzentren
Vermeidung von Ausfällen in Telekommunikationssystemen und von Fehlern in der Datenverarbeitung
Industrie
Vermeidung von Ausfällen in automatisierten kontinuierlichen Prozessen mit viel Steuerungstechnik
Halbleiterindustrie
Vermeidung von Ausfällen störungsanfälliger Maschinen
HyTEPS – Ihr Experte für kostengünstige Lösungen bei Spannungseinbrüchen
USV-Systeme sind eine kostenintensive Lösung für selten vorkommende Fälle: einen kompletten Stromausfall. SAG-Kompensatoren bieten Schutz gegen die häufigste Ausfallursache – Spannungseinbrüche – und empfehlen sich somit als kostengünstige Lösung. Rohstoffe gehen nicht verloren und die Produktion ist jederzeit sichergestellt. HyTEPS ist schon seit 14 Jahren ein Experte für die Auswirkungen von Spannungseinbrüchen.
