Reduzierung von Oberschwingungsverzerrungen (HD) -, auch ohne gesetzliche Anforderungen: Schaffner-Filter verhindern Überhitzung in Filter-Ventilator-Einheiten

26. Juni 2024

Die Norm IEEE519 enthält Richtlinien und Empfehlungen für die Handhabung und Kontrolle von Oberschwingungsverzerrungen (HD) in elektronischen Energiesystemen, damit die Leistung hoch bleibt und elektronische Geräte geschützt werden. Die meisten Länder setzen diese Norm oder andere internationale IEC-Normen um, aber in Regionen, in denen es keine verbindlichen Anforderungen an die Netzqualität gibt, wie beispielsweise in Taiwan, hat das Thema Oberschwingungsverzerrung (HD) trotz der potenziellen Auswirkungen auf elektronische Systeme oft eine geringe Priorität.

Verbesserung der Stromqualität und Effizienz

Einer der Hauptvorteile der IEEE519 ist die Verbesserung der Stromqualität, die die Wahrscheinlichkeit von Störungen verringert und die Lebensdauer der Geräte verlängert. Weitere Vorteile sind geringere Ausfall- und Wartungszeiten und verbesserte Effizienz. Gelegentlich haben Hersteller elektronischer Geräte Glück und es treten keine Probleme im Zusammenhang mit HD auf, aber ein Hersteller in Taiwan stellte fest, dass sein Gerät, eine Filter-Ventilator-Einheit (FVE), regelmässig ausfiel, weil es sich überhitzte. FVEs sind Filter-Ventilator-Einheiten, die in Reinräumen und kontrollierten Umgebungen eingesetzt werden, um für saubere und reine Luft zu sorgen. Der Hersteller fragte sich, ob das Problem auf Oberschwingungen zurückzuführen sei, und bat Schaffner, das Problem zu untersuchen. Da Schaffner in der Branche als Expertin für die Lösung von EMI-Problemen gilt, war es naheliegend, das Unternehmen um Unterstützung zu bitten. 

Simulation von Netzqualitätsszenarien

Schaffner bot einen umfassenden Service zur Messung der Stromqualität vor Ort und führte Messungen und Simulationen mit dem Tool Power Quality Simulation (PQS) durch, das verschiedene Stromqualitätsszenarien nachbildet, um festzustellen, wo HD auftritt. Der passive Oberschwingungsfilter (PHF) eines lokalen Anbieters konnte die Leistungsanforderungen nicht erfüllen, und die Prüfungen von Schaffner ergaben, dass es zu einer Überhitzung der Input- und Trap-Drosseln kam, was dann zum Ausfall führte. Diese Drosseln sind wesentliche Bestandteile eines PHF, die elektronische Systeme vor den schädlichen Auswirkungen von Oberschwingungen schützen, und müssen daher unbedingt einwandfrei funktionieren
. In enger Zusammenarbeit mit dem Schaltschrankbauer für die FVE und dem Hauptauftragnehmer und unter Nutzung seiner eigenen Fachkenntnisse stellte Schaffner fest, dass die Oberschwingungsverzerrung (THD) der Geräte deutlich über den in der Norm IEEE519 festgelegten Werten lagen, und empfahl eine Lösung aus seinem eigenen Produktportfolio. Schaffner entschied sich für eine Kombination aus seinen PHFs und aktiven Oberschwingungsfiltern (AHFs), um sicherzustellen, dass das System innerhalb der Norm betrieben werden kann, ohne dass es zu Kollateralschäden kommt. Durch den frühzeitigen Einbau der Filter in das Reinraumsystem konnten die Oberschwingungspegel auf ein annehmbares Niveau gesenkt und eine Überhitzung der Chokes verhindert werden.

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Falls Sie Fragen oder Bedenken bezüglich Oberschwingungsverzerrungen haben, wenden Sie sich an Schaffner.