Aktive vs. passive Oberwellenfilter – Was ist der wirkliche Unterschied?

Wir alle wissen, dass der vollständige Name von AHF Ist Aktiver Oberwellenfilter , gibt es also so etwas wie eine Passiver Oberwellenfilter ?

Die Antwort ist JA!

Doch hier stellt sich die große Frage: Verstehen Sie wirklich die Unterschiede zwischen aktiven und passiven Oberschwingungsfiltern und wissen Sie, wann Sie sich für das eine oder das andere entscheiden sollten? Wir erklären es Ihnen auf eine Weise, die leicht verständlich und dennoch technisch korrekt ist.

Warum Oberschwingungen überhaupt ein Problem sind

In einem idealen Stromnetz sollten Spannungs- und Stromwellenformen reine Sinuskurven sein. In modernen Stromnetzen verzerren jedoch nichtlineare Lasten wie Frequenzumrichter, USV-Systeme, LED-Beleuchtung und Schaltnetzteile diese Wellenformen. Diese Verzerrung erzeugt Obertöne — unerwünschte Vielfache der Grundfrequenz (50 Hz oder 60 Hz).

Oberschwingungen sind nicht nur ein „technisches Ärgernis“. Sie können folgende Ursachen haben:

• Überhitzung in Transformatoren, Kabeln und Motoren

• Störendes Stolpern von Leistungsschaltern

• Reduzierte Lebensdauer der Ausrüstung

• Schlechte Energieeffizienz und höhere Stromrechnungen

• Interferenz mit empfindlicher Elektronik und Steuerung

Je höher der Grad der harmonischen Verzerrung (gemessen als THD – Total Harmonic Distortion ), desto größer ist das Risiko für die Qualität Ihrer Stromversorgung und die Zuverlässigkeit Ihrer Geräte.

Deshalb suchen Industrien, Rechenzentren, Produktionsanlagen und Gewerbegebäude nach harmonische Filter — Geräte zur Reduzierung der harmonischen Verzerrung und zum Schutz des Stromnetzes und der angeschlossenen Lasten.

Aktive Harmonische Filter (AHF) – Funktionsweise

Ein Aktiver Oberwellenfilter ist ein dynamisches, intelligentes Gerät, das harmonische Ströme in Echtzeit erkennt und gleich große, aber entgegengesetzte Ströme einspeist, um sie zu kompensieren. Stellen Sie es sich wie „Kopfhörer mit Geräuschunterdrückung“ vor, nur für Ihr elektrisches System.

Hauptmerkmale:

• Echtzeitüberwachung der elektrischen Wellenform

• Dynamische Kompensation das sich sofort an Laständerungen anpasst

• Erweiterte Steuerungsalgorithmen um mehrere harmonische Ordnungen gleichzeitig anzusprechen

• Bietet auch zusätzliche Vorteile wie Leistungsfaktorkorrektur und Lastausgleich

Da AHFs Leistungselektronik und digitale Steuerung verwenden, sind sie nicht auf eine oder zwei harmonische Frequenzen beschränkt – sie können ein breites Spektrum bewältigen, was sie in Umgebungen mit unterschiedlichen Belastungen äußerst effektiv macht.

Passive Harmonische Filter (PHF) – Funktionsweise

A Passiver Oberwellenfilter ist viel einfacher aufgebaut und besteht aus festen elektrischen Komponenten wie Widerständen, Induktoren und Kondensatoren. Diese Komponenten sind auf bestimmte harmonische Frequenzen – wie die 5., 7. oder 11. – abgestimmt, um diese unerwünschten Ströme „einzufangen“ oder zu absorbieren.

Obwohl PHF (Passive Harmonic Filter) kein weithin standardisierter Begriff ist, finden Sie ihn möglicherweise in einigen Datenblättern oder technischen Dokumenten. Häufiger bezeichnen Hersteller sie als Passive Filter (PF) .

Hauptmerkmale:

• Feste Abstimmung zu bestimmten harmonischen Ordnungen

• Keine aktive Überwachung – arbeitet jederzeit passiv

• Normalerweise niedrigere Anschaffungskosten

• Einfaches Design mit minimalem Elektronikeinsatz

Nebeneinander-Vergleich

Wann ist AHF oder PHF zu wählen?

Wählen Sie AHF, wenn:

• Ihre Anlage verfügt über eine Vielzahl nichtlinearer Lasten mit unterschiedlichen Betriebsbedingungen

• Sie benötigen eine Kompensation für mehrere harmonische Ordnungen gleichzeitig

• Sie benötigen außerdem eine dynamische Leistungsfaktorkorrektur oder einen Lastausgleich

• Der Platz ist begrenzt und Sie möchten eine kompakte, modulare Lösung

Wählen Sie PHF, wenn:

• Harmonische Verzerrungen werden von einer oder zwei bestimmten Ordnungen dominiert

• Die Lastbedingungen sind stabil und vorhersehbar

• Budgetbeschränkungen haben Priorität

• Sie bevorzugen eine einfachere, passive Technologie ohne Elektronik

Anwendungen in der realen Welt

Aktive Oberwellenfilter werden häufig verwendet in:

• Rechenzentren mit schwankender Serverauslastung

• Fertigungslinien mit mehreren Frequenzumrichtern

• Gewerbegebäude mit gemischter Beleuchtung, HLK- und IT-Ausrüstung

• Systeme für erneuerbare Energien zur Handhabung von Wechselrichter-bedingten Oberschwingungen

Passive Oberwellenfilter kommen häufiger vor in:

• Schwere Industrieanlagen mit großen Motoren mit konstanter Drehzahl

• Bergbaubetrieb mit vorhersehbaren Oberschwingungsquellen

• Anwendungen, bei denen der Platz keine große Einschränkung darstellt und das Budget knapp ist

Abschließende Gedanken

Sowohl aktive als auch passive Oberschwingungsfilter spielen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Stromqualität – sie sind jedoch nicht austauschbar. Um die richtige Wahl zu treffen, ist es wichtig, Ihr Lastprofil, Ihr Oberschwingungsspektrum und Ihre betrieblichen Prioritäten zu verstehen.

Wenn Sie mehr erfahren möchten über AHF , SVG oder kundenspezifisch Lösungen zur Stromqualität Für Ihre Anwendung kontaktieren Sie uns gerne. Unsere erfahrenen Ingenieure analysieren Ihr System, empfehlen die am besten geeignete Technologie und entwickeln eine auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittene Lösung.

Eine bessere Stromqualität bedeutet eine bessere Leistung, eine längere Lebensdauer der Geräte und ein effizienteres Stromnetz – und davon kann jedes Unternehmen profitieren.