Analyse von Oberschwingungen und Klirrfaktor in einer Industrieanlage

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e-worker
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Analyse von Oberschwingungen und Klirrfaktor in einer Industrieanlage

Beitrag von e-worker »

Du hast den Auftrag erhalten, die Stromqualität in einer Produktionshalle zu bewerten, in der eine Vielzahl von modernen Fertigungsmaschinen mit Frequenzumrichtern und LED-Beleuchtung betrieben wird. Es besteht der Verdacht, dass nicht-lineare Verbraucher Oberschwingungen in das Stromnetz einspeisen, was zu Problemen wie Überhitzung von Leitern, Fehlfunktionen von Schutzgeräten oder ungenauen Messungen führen könnte.

Du hast eine Strommessung an der Hauptverteilung durchgeführt und folgende Effektivwerte der wichtigsten Stromanteile ermittelt:

Effektivwert des Grundwellenstroms (I1) bei 50 Hz: 150 A
Effektivwert des 3. Oberschwingungsstroms (I3): 30 A
Effektivwert des 5. Oberschwingungsstroms (I5): 20 A
Effektivwert des 7. Oberschwingungsstroms (I7): 10 A
Effektivwert des 9. Oberschwingungsstroms (I9): 5 A

Alle weiteren Oberschwingungsanteile sind als vernachlässigbar klein anzusehen.

Berechne auf Basis dieser Messwerte:
1. Den gesamten Effektivwert des Stroms (I_ges), der durch die Hauptverteilung fließt.
2. Den Klirrfaktor (Total Harmonic Distortion, THD) des Stroms in Prozent.

Diese Berechnungen sind entscheidend, um mögliche Maßnahmen zur Verbesserung der Stromqualität zu planen, wie zum Beispiel den Einsatz von Oberschwingungsfiltern oder die Dimensionierung von Neutralleitern.

Viel Spaß und Erfolg beim Lösen der Aufgabe.

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