Die Power Quality stellt einen entscheidenden Faktor dar, um Betriebskontinuität, Effizienz und Kostensenkung zu gewährleisten.
Zu den wichtigsten Problemen, die die Qualität des elektrischen Netzes beeinträchtigen, gehören Oberschwingungen, die eine zentrale Rolle spielen. In diesem Zusammenhang stellen passive Filter eine bewährte und effektive technische Lösung dar.
Warum stellen Oberschwingungen ein Problem für die Power Quality dar?
Oberschwingungen sind Stromkomponenten mit Frequenzen, die ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz sind und hauptsächlich von nichtlinearen Lasten wie AC-DC- und AC-AC-Antrieben erzeugt werden. Ihre Anwesenheit verändert die ideale sinusförmige Wellenform und verursacht Verzerrungen, die zu Fehlfunktionen, Energieverlusten und Überhitzung von Anlagen führen können.
Die Folgen sind nicht nur technischer, sondern auch wirtschaftlicher Natur: Eine schlechte Power Quality kann Anlagenstillstände, Produktivitätsverluste und zusätzliche Kosten durch Energieineffizienzen und vertragliche Strafzahlungen verursachen.
Wie funktionieren passive Filter der IREM Serie PHF?
Die passiven Oberschwingungsfilter der IREM Serie PHF sind darauf ausgelegt, die gesamte harmonische Verzerrung (THD) des Stroms zu reduzieren, indem sie direkt auf die von nichtlinearen Lasten erzeugten unerwünschten Frequenzen einwirken.
Diese Geräte arbeiten mit passiven Komponenten wie Induktivitäten und Kapazitäten, die entsprechend dimensioniert sind, um bestimmte Oberschwingungen zu dämpfen.
Typische Anwendungen betreffen Systeme mit drehzahlvariablen Antrieben sowie Anlagen mit Sechspuls-Gleichrichtern, bei denen das Auftreten von Oberschwingungen strukturell bedingt ist.
Im Gegensatz zu komplexeren Lösungen benötigen passive Filter keine aktiven Steuerungssysteme und gewährleisten somit Zuverlässigkeit, konstruktive Einfachheit und Betriebskontinuität.
Welche Vorteile bieten passive Filter gegenüber anderen Lösungen?
Der Einsatz passiver Filter ermöglicht konkrete Vorteile in Bezug auf:
- Reduzierung der Energieverluste und Verbesserung der Gesamtwirkungsgrade
- Verringerung der Erwärmung von Kabeln, Sammelschienen, Transformatoren sowie Schutz-, Steuer- und Schaltgeräten
- Erhöhung der Anlagenzuverlässigkeit und Reduzierung von Ausfällen
- Begrenzung elektromagnetischer Störungen und Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit
- Reduzierung von Wechselwirkungen mit Blindleistungskompensationssystemen, die für lineare Lasten ausgelegt sind
Darüber hinaus stellen passive Filter eine wirtschaftlich vorteilhafte Lösung dar, insbesondere wenn das Oberschwingungsspektrum bekannt und stabil ist.
In welchen Anwendungen sind sie besonders effektiv?
Passive Filter finden in zahlreichen industriellen Anwendungen Einsatz, darunter:
- AC-Motoren und drehzahlvariable Antriebe (VSD / VFD)
- DC-Motoren mit AC-DC-Antrieben
- SCR-Gleichrichter für AC-DC-Anwendungen im Allgemeinen
- energieintensive Fertigungsbereiche
- Infrastrukturen mit hohem Anteil an leistungselektronischen Lasten
In diesen Umgebungen wird die Reduzierung des Oberschwingungsanteils entscheidend, um die Leistungsfähigkeit der Anlagen zu erhalten und die Anforderungen an die Energiequalität zu erfüllen.
Passive oder aktive Filter: welche Lösung ist die richtige?
Es gibt keine universelle Lösung, die eine der beiden technischen Optionen grundsätzlich bevorzugt.
Passive Filter (IREM PHF) sind besonders effektiv, wenn die Oberschwingungen vorhersehbar und konstant sind, während aktive Filter (IREM AHF) besser geeignet sind, wenn variable Oberschwingungen über ein breites Spektrum verteilt auftreten.
Eine sorgfältige technische Analyse der Netzbedingungen ist daher der erste Schritt zur Auswahl der geeignetsten Lösung.
Die Integration von Filtern zur Reduzierung des Oberschwingungsanteils in Power Quality Strategien ermöglicht eine deutliche Verbesserung der Effizienz und Zuverlässigkeit elektrischer Anlagen und trägt zur Senkung der Betriebskosten sowie zur Sicherstellung der Kontinuität von Produktionsprozessen bei.
