Resonanzen
Um eine Pol- bzw. Resonanzstelle auch als eine solche identifizieren zu können, müssen besondere Kriterien herangezogen werden. Denn es ist seitens der Messdaten nicht immer direkt zu erkennen, ob es sich bei vorhandenen Störgrößen um unmittelbare last- oder resonanzbedingte Pegel handelt. Wichtige Indikatoren sind, erkennbar aus dem Messprotokoll, sichtbar erhöhte Strom- und Spannungspegel im höheren Frequenzbereich (Ordnungsbereich) der Spektren.
Wenn im Fachjargon von einer Resonanz gesprochen wird, handelt es sich – physikalisch betrachtet und vereinfacht dargestellt – um ein schwingungsfähiges Gebilde, welches durch eine äußere Kraft „angestoßen“ und auf diese Weise zum Schwingen (Oszillieren) gebracht wird. Die Frequenz der Schwingung entspricht dabei der Eigenfrequenz (und somit der Resonanzfrequenz) des Systems. Was das für Ihr Energienetz bedeutet, wenn eine elektrische Schalthandlung (z.B. das Einschalten einer Fertigungsanlage) ihr schwingungsfähiges Gebilde ins Wanken bringt, konnte im übertragenen Sinn – 1940 – in einem Zeitalter ohne Smartphone und Digitalkamera – anhand der damals neu erbauten Tacoma-Bridge (Washington) außergewöhnlich gut dokumentiert worden.
Resonanzen
Neben der „klassischen“ niederfrequenten Oberschwingungsproblematik schlummern in unseren Energieversorgungsnetzen oft ausgeprägte Strom- und Spannungspolstellen, die plötzlich – ausgelöst durch ein parallel wirkendes Spannungsphänomen aus einer Schalthandlung (z.B. einer Einschalttransiente), das Gesamtnetz in ein schwerwiegendes Ungleichgewicht schwingt. Solche Störphänomene – überwiegend im hochfrequenten, zwischen(inter)harmonischen Bereich zu finden (> 1.000 Hz) – werden in der Fachwelt als ‚Resonanzen‘ oder besser gesagt als ‚Resonanzglocken‘ (liegen wie eine Glocke über einem bestimmten Frequenzbereich) beschrieben.
Plastisch formuliert: Das Netz gerät aus dem Gleichgewicht. Diese Dysbalance ist häufig durch ein „Surren“ oder „Summen“ der resonanzbeteiligten und folglich stärker belasteten Betriebsmittel akustisch wahrnehmbar (bspw. Transformatoren, Drosseln, Netzteile). Aufgrund ihrer – oftmals – hochfrequenten Charakteristik ordnen wir diese Art von Spannungsphänomenen in den Bereich der ‚Supra-Harmonischen‘ ein. Aber Ausnahmen bestätigen ja meistens die Regel, denn z.B. in generatorbetriebenen Schwachlastnetzen mit einer sehr niedrigen Gesamtimpedanz sind Resonanzglocken auch in Frequenzbereichen von 50 bis 999 Hz zu finden. Typische Indikatoren, um eine kritisch schlummernde Resonanzglocke in einem Energienetz frühzeitig zu erkennen, sind oftmals hohe Strom- und Spannungspegel der Inter-Harmonischen. Eine Resonanzfeststellung ist nur durch eine professionelle Spannungsanlayse mit anschließender Expertise unserer PQ-Spezailisten möglich. Viele Faktoren wie die Netzkurzschlussleistung und der gesamt zugeschalteten Kapazität im jeweiligen Netz beeinflusst diese Verzerrung. Hier ist einfach Erfahrung gefragt … und diese zeigt unseren Spezialisten täglich dass Strom- und Spannungsstörpegel, ausgehend von Resonanz-Phänomenen, wesentlich höher als die von niederfrequenten Störpegeln sind. Insofern ist diesbezüglich besondere Vorsicht geboten, da meist bereits ein nicht allzu hoher resonanzbedingter Störpegel – in einem plötzlich angeregten Zustand – gravierende „Komplikationen“ (wie bspw. Anlagenausfälle oder Brände) zur Folge haben kann.
Resonanzen schlummern meist bis zum großen ‚Energienetz-Infarkt‘, ausgelöst durch eine andere parallel anregende Netzrückwirkung, meist im Verborgenen. Nur durch die professionellen Spannungsanalysen unserer PQ-Spezialisten lassen sich frühzeitig solch instabile Schwingkreise bestimmen und mit Hilfe unserer folgenden Anlagen und Systeme bestmöglich bedämpfen: