Leonardo ENERGY Deutschland

Während diese Oberschwingungen in modernen Bürobauten von der Vielzahl von PCs, deren Bildschirmen und Zubehör her rühren, tragen EVG unter 25 W einschließlich KLL wegen ihrer mäßigen Verbreitung nur zu einem kleineren Teil zu diesem Problem bei. Jedoch sämtliche Leuchtstofflampen nach diesem einfachen Prinzip zu betreiben wäre ein Ding der Unmöglichkeit, weswegen das fortschrittliche EVG mit elektronischer Leistungsfaktor-Korrektur (ELK) entwickelt wurde (Bild 6.2). Eine Quelle gibt an, etwa 30% bis 50% des Preises eines EVG gingen auf das Konto der Entstörung. Der größte Teil hiervon wandert in die ELK – mit beachtlichem Erfolg, wie ein Vergleich zeigt (Bild 7.1): Der Eingangsstrom einer KLL von nur 11 W Nennleistung ohne ELK hat fast den gleichen Scheitelwert wie der eines 58-W-EVG mit ELK. Der gesamte Verzerrungs-Gehalt der Eingangsströme beträgt im ersten Fall 80% und im zweiten kaum 19%. Wenn auch an einem induktiven Vorschaltgerät nur 12% gemessen wurden, ist dieser Wert doch niedrig genug, um Oberschwingungs-Probleme auszuschließen.

Dies jedoch ruft wieder eine andere Art Störungen hervor. Da die Pulsweiten-Modulation am Eingang den Eingangsstrom in viele »dünne Scheibchen zerhackt«, kommt dies der Emission eines hochfrequenten Stroms gleich, der durch einen Kondensator am Eingang eines jeden EVG erheblich gedämpft, aber nicht vollständig ausgefiltert wird (Bild 7.4). Damit bleibt die Möglichkeit von leitungsgebundenen ebenso wie abgestrahlten Störungen bestehen. So ist es beispielsweise vorgekommen, dass die Frequenz bei 77 kHz lag und somit gleich der des Frankfurter Zeitzeichensenders der Atomuhr bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig war. Als Folge funktionierten in den mit diesen EVG ausgestatteten Gebäuden keine Funkuhren mehr. Diese Störungen treten typischerweise bei zwei verschiedenen Frequenzen auf, da der HF-Wandler und die ELK in dem EVG offenbar mit verschiedenen Taktfrequenzen arbeiten (Bild 7.5): Erstere zeichnet für die abgestrahlte und letztere für die leitungsgebundene Störung verantwortlich. Darüber hinaus bestehen diese Frequenzen, da sie nicht sinusförmig sind, ihrerseits wieder aus einem theoretisch unendlichen Spektrum von Oberschwingungen, so dass die höchsten praktisch vorkommenden Frequenzen bis in den Megahertz-Bereich reichen. Inzwischen sind Normen zur Begrenzung der zulässigen Pegel solcher Störungen erlassen worden. Leider wird gemäß diesen Normen nur eines der fraglichen EVG im Labor geprüft, während sich viele hundert oder sogar einige tausend Stück gemeinsam in einer Anlage im Einsatz befinden, so dass sich die Störpegel zum Teil addieren. Darüber hinaus gibt es eine von keiner Norm erfasste Frequenzlücke, so dass innerhalb eines bestimmten Frequenz-Bereichs keinerlei Grenzwerte bestehen. Gewiefte Ingenieure schaffen es, sämtliche Störungen in dieses Frequenzband zu verlagern, gerade so, als ginge es um die Erfüllung von Normen statt um die Vermeidung von Störungen. Eine Vielzahl von Störfällen ist bislang inoffiziell bekannt geworden, jedoch wegen der besonderen Struktur dieses Marktes nie an die Öffentlichkeit gelangt.

Gutachter und Sachverständige berichten vielfach über ein Schwingen der Netzspannung in Anlagen mit großem EVG-Anteil. Am Einspeisepunkt lässt sich dann Entsprechendes am Strom beobachten, jedoch mit gegenüber der Spannung umgekehrter Phasenlage, also muss diese Stromschwankung die Ursache für die Spannungsschwankung darstellen. Von Frequenzen bis zu 3 Hz ist die Rede, meist jedoch nur 0,3 Hz oder oft noch erheblich niedriger, typischerweise etwa eine Periode auf 30 Sekunden. Die Sachverständigen sehen einen Zusammenhang mit dem in solchen Anlagen meist kapazitiven Leistungsfaktor, den sie dort vorfinden, während dies allein nicht der Grund sein kann. Sicher ist der Leistungsfaktor der EVG meist leicht kapazitiv (Bild 7.1), und sicher werden die Anlagen normalerweise nicht dauerhaft gemessen oder überwacht, so dass es niemand merkt, wenn die Kompensations-Anlage überkompensiert und also abgeschaltet oder herunter gestuft werden müsste, doch eine derart niedrige Resonanz-Frequenz könnte nur durch enorm große Kapazitäten ebenso wie Induktivitäten hervorgerufen werden. Eher wird der Grund in der automatischen Regelung der Ausgangsleistung der EVG liegen: Tritt aus irgendwelchen Gründen ein Spannungs-Einbruch auf, muss das EVG mehr Strom aufnehmen, um die Ausgangsleistung zu stabilisieren, und ist der Anteil an der Gesamtleistung hinreichend hoch, der von solcher Art Lichttechnik aufgenommen wird, wird dies den Einbruch spürbar verstärken. Die Spannung fällt also weiter, und der Gesamtstrom nimmt so lange weiter zu, bis die Zunahme des Eingangsstroms bei den EVG durch die Abnahme bei jenen Betriebsmitteln ausgeglichen wird, bei denen der Strom mit der Spannung fällt, wie etwa ohmsche Lasten. Diese Eigenschaft wird sogar auf den Leistungsschildern der EVG angegeben (Bild 7.6). Nun kehrt sich der Vorgang um, und eine Spannungs-Erhöhung setzt ein. Nach den Gutachtern lässt sich das Problem gewöhnlich lösen, indem man die ausgefallenen EVG (derentwegen sie gerufen wurden) jeweils durch VVG ersetzt, ohne entsprechende Kompensationsleistung hinzu zu fügen. Sobald ein Anteil von etwa ¹/₃ aller Lampen mit VVG ausgestattet ist, kommen nicht nur die Ausfälle der EVG zum Stillstand, sondern auch das Schwingen der Spannung hört auf. Daher führen sie die Besserung auf den jetzt leicht induktiven Leistungsfaktor der Anlage zurück, während der tatsächliche Grund wohl eher in einer inversen Charakteristik von VVG und EVG zu suchen sein dürfte: Die Strom-Aufnahme der VVG, sowohl Wirk- als auch Blindstrom, fallen bei Spannungs-Absenkung überproportional zum Strom. Ein linearer Fall würde möglicherweise nicht ausreichen, um den Strom-Anstieg der EVG auszugleichen.

Ein Hochfrequenz-Fachmann berichtete, er habe mehrere EVG untersucht und herausgefunden, dass deren HF-Emission ebenfalls variiert. Sie springt zwischen mindestens zwei Frequenzbändern periodisch hin und her, und das ist offenbar beabsichtigt und eingebaut. Der Hintergrund ist wahrscheinlich, dass die betreffende Norm ein gewisses Maß an Störstrahlung je Frequenzband erlaubt, integriert über einen festgelegten Zeitraum. Also »erfüllt« man diese Norm durch »Verteilen des Schmutzes über eine größere Fläche«. Leider konnte der Fachmann nicht sagen, um welche Norm es sich hierbei handelt.

In einem anderen Fall fielen fortwährend die Überspannungs-Ableiter in einem brandneuen Supermarkt aus. Der gesamte Markt war mit EVG sowie mit ordentlich in Grob-, Mittel- und Feinschutz gegliedertem Überspannungsschutz ausgestattet. Die Feinschutz-Geräte jedoch fielen reihenweise aus und sahen anschließend stark verschmort aus, während weder Mittel- noch Grobschutz angesprochen hatte. Somit müsste hier der Schutz wohl anders herum aufgebaut werden, die Grobstufe innen und die Feinstufe außen, da die Störung in diesem Fall offenbar von innen kam.

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