Auswirkungen von Oberschwingungen auf elektronische Geräte

Stromqualität und ihre Bedeutung

Stromqualität bezieht sich auf die Stabilität und Leistung eines elektrischen Systems. Spezialinstrumente messen es in dreiphasigen elektrischen Systemen, indem sie verschiedene Faktoren bewerten. Die Behebung von Problemen mit der Stromqualität kann Ihrer Einrichtung helfen, Energiekosten zu sparen und die Ausrüstung vor möglichen Schäden zu schützen.

Der erste Schritt bei der Bewertung der Stromqualität besteht darin, Daten von Ihrer Ausrüstung, Infrastruktur und Ihrem Servicepanel zu sammeln. Zu den Hauptproblemen, die aus einer schlechten Stromqualität resultieren, gehören:

• Spannungseinbrüche und -anstiege – Zeiträume, in denen die Spannung niedriger oder höher als erwartet ist.
• Harmonische – Frequenzverzerrungen, die durch die Stromversorgung oder im System betriebene Geräte verursacht werden.
• Unsymmetrie – Schwankungen der Spannung oder des Stroms über die drei elektrischen Phasen.
• Flicker – Störungen durch häufiges Schalten elektrischer Verbraucher, beispielsweise von Lichtbogenöfen oder ähnlichen Prozessen.

Oberwellen in der Elektrizität verstehen

Oberschwingungen sind elektrische Ströme oder Spannungen mit Frequenzen, die ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz des Netzes sind. In den Vereinigten Staaten beträgt die Grundfrequenz 60 Hertz (Hz). Somit beträgt die erste Harmonische 60 Hz, die zweite 120 Hz, die dritte 180 Hz und so weiter. Oberwellen können verschiedene Probleme mit der Stromqualität verursachen, darunter:

• Flackernde Lichter: Dies ist ein häufiges Symptom für Probleme mit der Stromqualität. Oft lässt sich das Flackern auf Maschinen zurückführen, bei denen der Laststrom oder die Spannung schnell schwankt.

Große Industriemotoren machen beim Anlaufen große Geräusche. Auch Maschinen mit Direktumrichtern, wie Walzwerksantriebe und Minenförderer, erzeugen Lärm. Darüber hinaus können Geräte, die statische Frequenzumrichter verwenden, wie Wechselstrommotoren und Lichtbogenöfen, ebenfalls laut sein.

• Überhitzte Transformatoren und ausgelöste Leistungsschalter: Diese Probleme können auf Oberschwingungsprobleme hinweisen, die durch nichtlineare Lasten verursacht werden. Diese Lasten nutzen den Strom in schnellen Impulsen statt in einer gleichmäßigen, sinusförmigen Form. Dadurch entstehen Oberschwingungsströme, die zu anderen Teilen des Stromnetzes zurückkehren können.

Auswirkungen auf leistungselektronische Geräte

Leistungselektronische Geräte sind auf die genaue Erkennung von Spannungsnulldurchgängen und anderen kritischen Merkmalen der Spannungswellenform angewiesen. Oberwellen können diese Nulldurchgangspunkte sowie die Momente, in denen eine Phasenspannung eine andere überschreitet, stören. Solche Störungen können zu Fehlfunktionen elektronischer Schaltkreise führen, die auf präzise Steuersignale angewiesen sind.

Medizinische Ausrüstung

Die Auswirkungen von Oberschwingungen auf medizinische Geräte können besonders schädlich sein und erhebliche Risiken für die Patientensicherheit mit sich bringen. Um diese Risiken zu mindern, verwenden viele medizinische Geräte netzgeregelten Strom und verfügen über Geräte mit Stromqualität, die einen sicheren und zuverlässigen Betrieb gewährleisten sollen.

Computer und andere elektronische Geräte

Geräte wie programmierbare Steuerungen erfordern einen harmonischen Spannungsverzerrungsfaktor von nicht mehr als 5 %, wobei jede einzelne Harmonische auf maximal 3 % der Grundspannung begrenzt ist.

Wenn diese Schwellenwerte für harmonische Verzerrungen überschritten werden, kann dies zu einem Geräteausfall und möglicherweise schwerwiegenden Folgen führen.

Beseitigung übermäßiger Oberwellen

Wenn in einem System übermäßige Harmonische auftreten, ist es wichtig, die spezifischen harmonischen Probleme zu analysieren, die eine Rolle spielen. Eine wirksame Lösung besteht darin, Oberschwingungsfilter zu kaufen und sie so nah wie möglich an den Geräten zu installieren, die die Oberschwingungsströme erzeugen. Die Auswahl des geeigneten Oberwellenfilters hängt von der konkreten harmonischen Ordnung ab.

In manchen Situationen kann die Isolierung des problematischen Geräts mithilfe eines Trenntransformators oder die Verlagerung der nichtlinearen Last, die die Oberschwingungen verursacht, zu einer anderen Schalttafel helfen, das Problem zu mildern.

Auswirkungen von Harmonischen

Übermäßige Oberschwingungen können die Lebensdauer elektrischer Geräte erheblich verkürzen. Wenn Motoren und Antriebe durch harmonische Verzerrungen beschädigt werden, müssen sie möglicherweise frühzeitig ausgetauscht werden. Dies kann zu einer geringeren Kapitalrendite führen.

Darüber hinaus können Oberwellen zur Überhitzung von Geräten führen, was die Kabel belastet und die Gesamtleistung elektrischer Systeme beeinträchtigt.

Oberwellen mit aktivem Oberwellenfilter reduzieren

1. Harmonische Analyse durchführen:Messen Sie die Gesamtverzerrung (THD), um spezifische harmonische Probleme in Ihrem System zu identifizieren.
2. Wählen Sie den richtigen AHF:Wählen Sie ein Modell, das Ihren Leistungsanforderungen und den identifizierten Oberschwingungen entspricht.
3. Installation: Installieren Sie den AHF in der Nähe nichtlinearer Lasten und befolgen Sie dabei die Installationsrichtlinien von YT Electric.
4. Konfiguration: Stellen Sie den AHF ein und optimieren Sie ihn, um seine Leistung basierend auf Echtzeit-Lastbedingungen zu optimieren.
5. Überwachung und Wartung: Verwenden Sie Überwachungstools, um die Leistung zu verfolgen und regelmäßige Wartung für einen optimalen Betrieb zu planen.
6. Dokumentation: Führen Sie Aufzeichnungen über Installation und Leistung, um die Einhaltung sicherzustellen und die Wirksamkeit zu verfolgen.

YT Electric ist der größte OEM-Hersteller von Niederspannungs-AHF und SVG mit mehr als 15 Jahren Erfahrung. Alle Produkte sind nach ISO9001-, CE- und CQC-Standards zertifiziert und werden durch Typprüfberichte unterstützt.

Weitere Informationen darüber, wie unsere AHFs zur Bewältigung von Oberschwingungen und zur Verbesserung der Stromqualität beitragen können:

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