Leiden Sie unter flackernden Lichtern(Flicker), unerklärlichen Ausfällen von Steuerungssystemen oder seltsamen Geräuschen in Transformatoren, während Standardmessungen "normal" erscheinen? Die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass Zwischenharmonische die Ursache sind. Während "normale" Oberschwingungen vorhersehbar sind, verursachen diese seltsamen Frequenzen in modernen Anlagen komplexe Probleme. HyTEPS hilft Ihnen bei der Identifizierung und Beseitigung dieser schwer fassbaren Störfaktoren.
Was ist das? Spannungs- oder Stromfrequenzen, die kein exaktes Vielfaches der Grundfrequenz (50 Hz) sind, z. B. 75 Hz oder 185 Hz.
Die Ursache: häufig verursacht durch frequenzgeregelte Antriebe (VSDs), Zyklokonverter, Schweißgeräte und Lichtbogenöfen.
Das Risiko: Verursacht störendes Lichtflimmern(Flicker), Elektronikausfälle und unerwünschte Resonanzen.
Die Lösung: spezielle Messungen (über den Standard THD hinaus) und anschließende Filterung mit einem aktiven Oberwellenfilter (AHF).
Das Wissen über Zwischenharmonische ist für technische Leiter und Installationsleiter in der Schwerindustrie, der Schifffahrt und der Fertigung von entscheidender Bedeutung. Sie arbeiten mit großer Leistungselektronik, schwankenden Lasten oder präzisen Steuerungsprozessen, bei denen ein Ausfall direkt zu Produktionsverlusten führt. Auch für Ingenieure, die sich mit unverstandenen 'Geisterfehlern' in SPS oder Schutzrelais befassen, ist dieses Thema unerlässlich.
In einem idealen 50-Hz-Netz schwingt die Spannung 50 Mal pro Sekunde auf und ab. Gewöhnliche" Oberschwingungen sind exakte Vielfache dieser Frequenz, beispielsweise 150 Hz (3. Oberschwingung) oder 250 Hz (5. Oberschwingung).
Zwischenharmonische Frequenzen sind Frequenzen, die kein ganzzahliges Vielfaches von 50 Hz sind. Nehmen wir eine Frequenz von 75 Hz oder 210,5 Hz.
Ein Vergleich: Stellen Sie sich ein Klavier vor. Die 50-Hz-Grundschwingung ist die zentrale C-Taste. Obertöne sind die anderen C-Tasten (Oktaven), die harmonisch mitklingen. Interharmonische sind die falschen Töne zwischen den Tasten. Sie gehören nicht in die Tonleiter und erzeugen einen dissonanten Klang, der mit herkömmlichen Mitteln nur schwer zu filtern ist.
Zwischenharmonische Störungen werden oft übersehen, da sich Standardmessgeräte auf die Gesamtverzerrung (THD) konzentrieren, bei der hauptsächlich die "ganzen" Oberschwingungen betrachtet werden. Doch Zwischenharmonische können die Betriebssicherheit ernsthaft gefährden:
Zwischenharmonische Störungen entstehen nur selten im öffentlichen Netz, sondern fast immer durch bestimmte Lasten in der eigenen Anlage oder in der Nachbarschaft. Die Hauptquellen sind Geräte, die die Sinusform des Stroms nicht periodisch, sondern unregelmäßig oder mit einer anderen Frequenz verzerren:
Der Umgang mit Zwischenharmonischen erfordert einen strukturierten Ansatz, da Standardlösungen oft nicht funktionieren.
1. Analyse und Diagnose
Messen ist Wissen, aber nur mit der richtigen Ausrüstung. Ein Standard-Leistungsmessgerät übersieht oft die Zwischenharmonischen. Ein Netzqualitätsanalysator, der der Norm IEC 61000-4-7 entspricht, ist erforderlich, um das gesamte Spektrum sichtbar zu machen.
2. Anpassung der Quelle (Engineering)
Manchmal kann eine kleine Änderung der Einstellungen eines Frequenzumrichters oder eine Anpassung der Schaltfrequenz das Problem beheben. Dies ist der kostengünstigste erste Schritt.
3. Aktiver Oberwellenfilter (AHF)
Die robusteste Lösung ist oft der Einsatz eines aktiven Oberwellenfilters. Im Gegensatz zu passiven Filtern, die sich nur schwer auf unterschiedliche Zwischenharmonische abstimmen lassen, kann ein richtig dimensionierter AHF dynamisch Gegenströme einspeisen. HyTEPS konfiguriert diese Filter so, dass sie störende Frequenzen gezielt kompensieren, die Stromqualität verbessern und das Risiko verringern.
Vom THD geblendet: Bei der Berechnung des Gesamtklirrfaktors (Total Harmonic Distortion, THD) werden die Zwischenharmonischen oft nicht berücksichtigt. Ein niedriger THD-Wert bedeutet also nicht automatisch, dass es kein Problem gibt.
Verwechslung mit Resonanz: Manchmal wird ein Fehler fälschlicherweise als Resonanz bezeichnet, obwohl es sich in Wirklichkeit um eine interharmonische Quelle handelt, die direkt Störungen verursacht.
Passive Filterung: Die Installation einer Kondensatorbatterie oder eines passiven Filters kann das Problem verschlimmern, indem die Impedanz der Anlage verändert und die Zwischenharmonischen verstärkt werden.
Zwischenharmonische Störungen sind eine komplexe Angelegenheit. Wenn eigene Messungen keine Klarheit bringen oder Standardlösungen versagen, ist fundiertes Fachwissen gefragt. HyTEPS kombiniert Messungen, Simulation und Engineering, um die Quelle zu finden. Vor allem in Situationen, in denen Produktionsausfälle keine Option sind (z. B. in Rechenzentren, Krankenhäusern oder der Prozessindustrie), bietet unser "Power Quality Doctor"-Ansatz Gewissheit.
Haben Sie den Verdacht, dass Ihre Anlage durch Zwischenharmonische Störungen beeinträchtigt wird? Warten Sie nicht, bis dies zu kostspieligen Ausfallzeiten führt. Sprechen Sie mit einem Ingenieur von HyTEPS, um eine gezielte Analyse und eine geeignete Lösung zu erhalten.
HyTEPS
Beemdstraat 3
5653 MA Eindhoven
