Elektrotechnik : Was ist schmutzige Energie?

“Dirty Power” ist eine Anomalie in der Stromqualität, die an ein System geliefert wird. Diese Anomalien können einen niedrigen Leistungsfaktor, Spannungsschwankungen, Frequenzschwankungen und Überspannungen umfassen. Alle elektrischen Systeme basieren auf einer Stromversorgung mit einer bestimmten Spannung und Frequenz. Geräte und elektronische Geräte werden basierend auf dieser erwarteten Stromversorgung ausgewählt.

Wenn die an ein System gelieferte Leistung nicht der erwarteten Leistung entspricht, können Geräte Fehlfunktionen aufweisen, vorzeitig ausfallen oder überhaupt nicht funktionieren. In seltenen Fällen kann die Stromqualität vom Energieversorger beeinträchtigt werden. Die alte Infrastruktur des Energieunternehmens oder die Unfähigkeit, die hohe Nachfrage seiner Kunden zu decken, kann die Stromqualität beeinträchtigen. Die meisten Probleme werden jedoch durch vorgelagerte Systeme (andere Kunden) oder das eigentliche System selbst (Ihre Site) verursacht.

Vorgelagerte elektrische Systeme können “schmutzigen Strom” erzeugen, der dann in Stromleitungen fließt, und der Strom von geringerer Qualität wird dann an alle nachgelagerten Systeme geliefert. Ein elektrisches System kann seine eigene Stromqualität tatsächlich verringern, indem zu viele digitale Lasten angeschlossen werden, die höhere Frequenzen in das System abgeben. Um die Stromqualität zu verbessern, muss man die Ursachen verstehen und was getan werden kann, um diese Probleme zu lösen.

Es gibt verschiedene Arten von Stromstörungen, die unter den Namen “schmutzige Energie” fallen und die Stromqualität beeinträchtigen können:

1. Low Power Factor ist ein niedriges Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung. Ein niedriger Leistungsfaktor wird durch induktive Lasten verursacht, die an ein System angeschlossen sind.
2. Rauschen im Normalmodus (Spike oder Surge) ist ein Signal mit niedrigem Pegel, das dem ursprünglichen Leistungssignal hinzugefügt wird. Rauschen im Normalmodus kann durch Computer und Schaltnetzteile verursacht werden.
3. Gleichtaktstörungen sind Impulse und andere Störungen (Spitzen oder Überspannungen), die den Leitern des Systems auferlegt werden. Gleichtaktstörungen können durch Funk und Blitz verursacht werden.
4. Ein Spannungsabfall ist ein Spannungsabfall unter seinen Normalwert. Spannungsabfälle können durch Erdfehler und das Starten großer Lasten verursacht werden.
5. Oberwellen sind Signale mit Frequenzen, die ein Vielfaches des ursprünglichen Signals sind. Oberschwingungen können durch Ein- / Ausschalten von Lasten und Computernetzwerken verursacht werden.
6. Überspannungen sind Spannungsanstiege über den Normalwert. Überspannungen können durch schnelle Lastreduzierung oder Netzumschaltung verursacht werden.
7. Ausfälle sind ein vollständiger Stromausfall eines Systems. Ausfälle können durch Geräteausfälle und Naturereignisse verursacht werden.
8. Unausgeglichene Last oder super leicht belastete Platten.

Es gibt verschiedene Lösungen, die implementiert werden können, um die Stromqualität zu verbessern:

1. Die Leistungsfaktorkorrektur kann die Effizienz eines Systems erhöhen, indem die an eine Last abgegebene reale Leistung erhöht wird (siehe TES-Artikel über den Leistungsfaktor).
2. Hochfrequenzfilter reduzieren die Menge an Hochfrequenzsignalen, die in ein Stromversorgungssystem gelangen, und stellen sicher, dass die an eine Last gelieferte Energie die Ausrüstung nicht schädigt.
3. Leitungsdrosseln können installiert werden, um schnellen Stromänderungen entgegenzuwirken und empfindliche Geräte vor großen Strömen zu schützen, für die sie nicht hergestellt wurden.
4. Überspannungsschutz kann installiert werden, um schnellen Spannungsänderungen entgegenzuwirken und Geräte vor höheren Spannungen zu schützen, als sie ausgelegt sind.

” Dirty Power” ist eine Verringerung der Stromqualität, die heute die meisten Stromversorgungssysteme betrifft. Wenn Sie Schritte unternehmen, um die Ursachen dieser Stromstörungen herauszufinden, und einige der Lösungen implementieren, wird die Stromqualität in einem System verbessert, wodurch es effizienter und effektiver wird.