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Einführung
In der heutigen Welt ist die Stromqualität wichtiger denn je. Sie haben wahrscheinlich schon einmal Begriffe wie „Total Harmonic Distortion (THD)“ und „Leistungsfaktor“ gehört, insbesondere wenn es um elektrische Systeme geht. Aber was bedeuten sie wirklich und wie kann ihr Verständnis die Leistung Ihres Systems verbessern? Lassen Sie es uns aufschlüsseln.
THD misst im Wesentlichen den Grad der Verzerrung in Ihrem elektrischen System. Dabei handelt es sich um die Anzahl der harmonischen Frequenzen auf einer Leitung im Vergleich zur Grundfrequenz des Systems (typischerweise 60 Hz). Wenn Sie denken: „Harmonische? Ist das Musik?“ – nicht ganz! Oberwellen sind wie unerwünschte Frequenzen, die Ihr elektrisches Signal stören und es weniger effizient machen.
Sie können sowohl Spannungsharmonische als auch Stromharmonische messen, aber das Ziel besteht darin, diese unter Kontrolle zu halten. Hier ist eine einfache Formel für den Spannungs-THD:
THD = √(Σ(Vn_rms²) / Vfund_rms) × 100 %
Wo:
Eine ideale Sinuswelle (keine Oberwellen) hat einen THD von 0 %, aber alles darüber bedeutet, dass Ihr System Verzerrungen aufweist. Je höher der Prozentsatz, desto stärker ist die Verzerrung.
Kurz gesagt, Oberschwingungen treten auf, wenn Sie nichtlineare Lasten haben – Lasten, die Strom in ungleichmäßigen Impulsen ziehen, wie Computer oder LED-Beleuchtung. Diese verursachen Verzerrungen im Strom, die sich wiederum auf die Spannung auswirken. Und wenn diese Oberwellen nicht bewältigt werden, können sie Ihr System aufheizen, Geräte beschädigen und Energie verschwenden.
Eine wichtige Sache: Wenn Sie den THD messen, tun Sie dies nicht an der Last (wo die Oberwellen erzeugt werden). Messen Sie ihn stattdessen am Transformator, um einen genaueren Messwert zu erhalten. Wenn der THD bei Volllast gemessen wird, stimmt er gut mit einer anderen wichtigen Kennzahl überein: der Gesamtverzerrung (Total Demand Distortion, TDD), die den Oberschwingungsstrom mit der maximalen Stromlast des Systems über einen bestimmten Zeitraum vergleicht.
Der Leistungsfaktor ist eine weitere wichtige Kennzahl. Einfach ausgedrückt: Es zeigt Ihnen an, wie effizient Ihr System den Strom nutzt, den es bezieht. Ein perfekter Leistungsfaktor ist 1, was bedeutet, dass die gesamte Energie für produktive Arbeit verwendet wird. Alles andere bedeutet, dass etwas Energie verschwendet wird.
Der Leistungsfaktor kann unterteilt werden in:
Der Leistungsfaktor wird wie folgt berechnet:
PF = cos(θ)
Wobei θ der Phasenwinkel zwischen Strom und Spannung ist. Ein niedrigerer Leistungsfaktor weist auf Ineffizienz hin, und in den meisten Fällen kann das Hinzufügen von Kondensatoren dies beheben.
Wenn Harmonische ins Spiel kommen, wird es etwas komplizierter. Herkömmliche Kondensatoren können die Oberschwingungskomponente des Leistungsfaktors nicht korrigieren, da sie die Oberschwingungen möglicherweise verstärken. Stattdessen müssen Sie spezielle Filter verwenden, um dies zu verwalten. Hier ist die Formel für den Leistungsfaktor einschließlich Oberschwingungen:
PFTot = PF × PFTHD
Dies erklärt sowohl die Verschiebung zwischen Strom und Spannung als auch die durch Oberschwingungen verursachte Verzerrung. Wenn Ihr Verschiebungsleistungsfaktor beispielsweise 0,906 beträgt und der THD 49 % beträgt, beträgt der Gesamtleistungsfaktor etwa 0,814. Nicht großartig, oder? Deshalb ist es so wichtig, sowohl die Verschiebungs- als auch die Verzerrungsfaktoren unter Kontrolle zu halten.
Hier ist ein weiterer kurzer Begriff, den Sie kennen sollten: Aktueller Crest-Faktor. Es vergleicht den Spitzenwert einer Wellenform mit ihrem RMS-Wert und hilft Ihnen zu verstehen, wie stark die Verzerrung in einer Wellenform ist. Bei einer perfekten Sinuswelle beträgt dieses Verhältnis 1,414, höhere Werte weisen jedoch auf eine stärkere Verzerrung und eine mögliche Überhitzung der Geräte hin.
Ein weiterer Faktor bei all dem ist die Quellenimpedanz, die sich darauf auswirkt, wie leicht sich Oberwellen bilden. Je niedriger die Quellenimpedanz ist, desto leichter werden Oberwellen erzeugt. Eine Erhöhung der Impedanz kann Verzerrungen reduzieren, und dies wird oft durch das Hinzufügen von Netzdrosseln oder Trenntransformatoren erreicht.
Bei all dem Gerede über Verzerrung und Leistungsfaktor fragen Sie sich vielleicht: Wie kann ich das beheben? Hier kommt YT Electric ins Spiel. Wir sind darauf spezialisiert, Ihnen dabei zu helfen, Oberschwingungen zu reduzieren und den Leistungsfaktor durch unsere Static Var Generators (SVG) und Active Harmonic Filters (AHF) zu verbessern ).
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Mit den Lösungen von YT Electric können Sie dafür sorgen, dass Ihr System effizient läuft, Verzerrungen minimieren und Energieverschwendung reduzieren – und das alles bei gleichzeitiger Sicherstellung der Langlebigkeit Ihrer Geräte.
IPv6-Netzwerk unterstützt
