Großgeräte und Industrie
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kompensation
Sobald sich in einem Stromkreis Kondensatoren (Kapazitäten) oder Spulen (Induktivitäten) befinden, entsteht eine Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom, d.h. der Strom hinkt der Spannung hinterher oder eilt ihr vor.
Doch wieso? Dies geschieht durch die Kondensatoren oder Spulen, da in diesen Energie zwischengespeichert werden kann.
Schließt man diese an eine Wechselspannungsquelle an, so führt dies zu einer Energiependelung zwischen Quelle und Verbraucher - d.h. es fließt ständig Energie zwischen Quelle und Verbraucher hin und her, die jedoch nicht genutzt werden kann.
Da aber jede Leitung einen Widerstand hat, geht durch die Energiependelung Energie in Form von Wärme verloren.

Bei einer Blindleistungskompensation wird nun ein Kondensator oder eine Spule so in die Schaltung eingebaut, dass die Energie direkt zwischen dem Verbraucher und diesem zusätzlichen Bauelement pendeln kann und nicht mehr über die gesamte Netzleitung.
Die Netzleitung wird also entlastet.

In der Industrie laufen meist viele große Motoren, welche im Grunde Induktivitäten (also Spulen) darstellen.
Diese führen wie oben beschrieben zu einer Phasenverschiebung. Schaltet man einen geeigneten Kondensator parallel, so werden die Zuleitungen entlastet und die Firma muss auch weniger Energiekosten zahlen.
Als Alternative zur Parallelschaltung von Kondensatoren direkt an den Motoren kann man auch zentrale Kompensationsanlagen verwenden. In einem Raum stehen hierbei viele Kondensatoren, die je nach Bedarf an das Netz angeschlossen werden.

Eine hohe Blindleistung kann auch bei Beleuchtungen mit Leuchtstoffröhren auftreten.
Abhilfe kann hier eine Duoschaltung oder die Nutzung von EVGs (elektronischen Vorschaltgeräten) schaffen. Bei einer Duoschaltung wird eine Leuchstoffröhre induktiv (über Spule) und die zweite kapazitiv (über Kondensator) betrieben. In der Summe wird so die Blindleistung sehr gut ohne zusätzliche Bauelemente kompensiert.
Bei einem EVG wird durch eine elektronische Schaltung eine optimale Blindleistungskompensation (cos(phi)=0,99) erreicht. Vollkommen kompensieren darf man keinesfalls, da so ein Schwingkreis entsteht, der zu Störungen und Zerstörungen von Bauelementen führen kann!

Auch viele Computernetzteile führen zu einer Phasenverschiebung, denn Schaltnetzteile erzeugen direkt aus der Wechselspannung eine Gleichspannung, die mit großen Kondensatoren geglättet wird. Und Kondensatoren führen ja wie bereits erwähnt zu einer Phasenverschiebung.
Besitzt eine Firma viele Computer mit Netzteilen, die keine PFC (Power-factor-correction, Phasenkorrektur) besitzen, so führt dies zu unsinnig hohen Energiekosten. Man sollte beim Kauf eines Schaltnetzteiles daher immer darauf achten, dass dieses eine aktive PFC hat. Aktiv bedeutet, dass die Korrektur mit elektronischen Bauteilen geschieht. Es gibt auch passive PFC, welche aber nur mit einer simplen Spule realisiert werden. Da aber die Leistungsaufnahme von Netzteilen immer stark variiert, ist eine passive PFC nicht sehr wirkungsvoll.

Private Haushalte müssen übrigens die Blindleistung nicht bezahlen, sondern nur die reine Wirkleistung.


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   © Andreas Morawietz   Stand dieser Datei: 04.03.2011 - 16:23