Spannungsqualität

Spannungsqualität bezeichnet die Güte der Netzspannung am Verbraucheranschluss und umfasst Merkmale wie Spannungsamplitude, Frequenz, Wellenform und deren zeitliche Stabilität. Ziel ist, dass die Versorgung dem vorgesehenen Nennwert nahekommt und Störungen minimiert werden, damit elektrische Geräte zuverlässig funktionieren.

Wichtige Parameter der Spannungsqualität sind unter anderem die Gleichheit der drei Phasen (Lastunwucht), die Frequenzgenauigkeit, die Form der Spannspannung (Wellenformverzerrung), Spannungsabfälle und -anstiege (Dips und Swells), sowie zeitliche Schwankungen, Flicker-Empfindlichkeit und Störspannungen durch Oberwellen. Zur Bewertung werden Kennzahlen wie THD der Spannung, Unbalance, Abweichungen von Nennwert und Frequenz, sowie Ereignisse wie Unterbrechungen oder kurze Spannungseinbrüche herangezogen. Nationale und europäische Normen legen hierzu Grenzwerte und Messmethoden fest.

Standards und Messung: In Europa gibt die Norm EN 50160 die grundlegenden Spannungscharakteristika der öffentlichen Netze vor, einschließlich Spannungspegel, Frequenz, Dips, Swells, Flicker und Harmonische. Messung der Spannungsqualität erfolgt mit speziellen Messgeräten oder Phasen-Mynchronen Messsystemen, häufig über längere Zeiträume hinweg, um typische Netzbedingungen abzubilden. Betreiber nutzen zudem Parameter wie THD_V, Spannungsabweichungen, Flicker-Indizes und Unbalance-Kennzahlen, um die Qualität zu bewerten und Entwicklungstrends zu erkennen.

Ursachen und Auswirkungen: Spannungsqualität wird von Netzimpedanz, Lastwechseln, Einspeisung aus dezentralen Quellen, Schalthandlungen und äußeren Störungen beeinflusst. Schlechte Spannungsqualität kann sorted Geräte ineffizient betreiben, Motoren schädigen, sensible Elektronik stören oder Schutz- und Regelungssysteme auslösen.

Maßnahmen zur Verbesserung umfassen Netzregelung (On-Load-Tap-Changer, Spannungsregler), Kondensatorbänke, Filter gegen Oberschwingungen, Lastmanagement, Energiespeicher sowie Unterbrechungs- und Überspannungsschutz wie Unterbrecher, Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) und dynamische Spannungsrichter (DVR) bei Bedarf.