{"id":2011,"date":"2026-10-13T08:44:33","date_gmt":"2026-10-13T08:44:33","guid":{"rendered":"https:\/\/acxionelectric.com\/?p=2011"},"modified":"2026-10-13T08:44:37","modified_gmt":"2026-10-13T08:44:37","slug":"harmonic-readings-power-meter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/harmonic-readings-power-meter\/","title":{"rendered":"Was Ihnen die Oberschwingungswerte auf einem Leistungsmesser verraten"},"content":{"rendered":"

Ein Multifunktionsz\u00e4hler wird in der Regel wegen der Energieangabe angeschafft. Man m\u00f6chte die Kilowattstunden pro Schicht oder pro Produktionslinie wissen, und das Messger\u00e4t wird installiert, um diesen Wert zu liefern. Die Oberschwingungsanzeige ist der Teil, den im ersten Jahr niemand \u00f6ffnet. Dann wird eine Neutralleiterklemme warm, oder bei einer Kondensatorbank brennen Sicherungen durch \u2013 und dasselbe Messger\u00e4t wird zum n\u00fctzlichsten Instrument im Schaltschrank.<\/p>\n\n\n\n

Anmerkung zum Geltungsbereich: Dieser umfasst das Ablesen von Oberschwingungen an fest installierten Schalttafelmessger\u00e4ten in Nieder- und Mittelspannungsverteilungsnetzen bis zur 31. Oberschwingung. Er ersetzt keine Konformit\u00e4tspr\u00fcfung mit einem tragbaren Netzqualit\u00e4tsanalysator und deckt keine Zwischenharmonischen, Flicker- oder Einbruchsstatistiken ab. ACXION stellt die hier besprochenen Messger\u00e4te der TS-Serie her; daher stammen diese Informationen eher aus dem Bereich der Fertigung und Anwendung als aus einem Pr\u00fcflabor.<\/p>\n\n\n\n

Warum der Neutralleiter mehr Strom f\u00fchren kann als die Phase<\/h2>\n\n\n\n

In einem symmetrischen Dreiphasensystem, das lineare Lasten versorgt, flie\u00dft im Neutralleiter fast kein Strom. Deshalb werden Neutralleiter oft kleiner dimensioniert als die Phasenleiter. Schaltnetzteile \u00e4ndern dies. Der von einem Gleichrichter-Frontend aufgenommene Strom ist nicht sinusf\u00f6rmig. Die dritte Oberschwingung, die dabei entsteht, hebt sich im Neutralleiter nicht so auf wie die Grundschwingung. Die dritte, neunte und f\u00fcnfzehnte Oberschwingung addieren sich im Neutralleiter, anstatt sich aufzuheben.<\/p>\n\n\n\n

Wir haben auf Verteilertafeln, die ausschlie\u00dflich LED-Beleuchtung und Desktop-Ger\u00e4te versorgen, einen Neutralleiterstrom gemessen, der \u00fcber dem Phasenstrom lag. Die Phasenwerte schienen im gr\u00fcnen Bereich zu liegen \u2013 deutlich unterhalb der Nennleistung des Schutzschalters \u2013, w\u00e4hrend sich der Neutralleiter warm anf\u00fchlte. Bei vier Verteilertafeln, die wir im letzten Jahr untersucht haben, war der Neutralleiter w\u00e4rmer als jede Phase. In jedem Fall war die Verteilertafel unter der Annahme ausgelegt worden, dass die Last linear sei. Auf den Typenschildern h\u00e4tte nichts darauf hingedeutet.<\/p>\n\n\n\n

Ein Messger\u00e4t, das nur den Gesamtstrom anzeigt, verschleiert dies vollst\u00e4ndig. Man ben\u00f6tigt die Angaben zum Oberschwingungsanteil am Neutralleiter oder zumindest zur dritten Oberschwingung an den Phasen, bevor man entscheiden kann, ob der Neutralleiter richtig dimensioniert ist.<\/p>\n\n\n\n

Betrachten Sie das Gesamtbild, nicht nur einen einzelnen Prozentsatz<\/h2>\n\n\n\n

Die meisten Messger\u00e4te zeigen die harmonische Gesamtverzerrung als einen einzigen Wert an, und bei diesem Wert h\u00f6ren die meisten Menschen auf, sich damit zu besch\u00e4ftigen. Dabei ist dies der am wenigsten aussagekr\u00e4ftige Wert auf dem Display. Acht Prozent, die durch eine dritte Harmonische verursacht werden, stellen ein anderes Problem dar als acht Prozent, die durch eine elfte Harmonische verursacht werden, und die Abhilfema\u00dfnahmen sind nicht dieselben.<\/p>\n\n\n\n

Die Reihenfolge gibt Aufschluss \u00fcber die Quelle. Eine dominante Quinte und Septime deuten auf einen Sechs-Puls-Gleichrichter hin, was in Anlagen in der Regel auf Frequenzumrichter und gr\u00f6\u00dfere USV-Anlagen hindeutet. Eine dominante Terz deutet auf einphasige elektronische Lasten hin, und das ist das oben beschriebene Neutralleiterproblem. Die elfte und dreizehnte Harmonische deuten in der Regel auf eine Zw\u00f6lf-Puls-Schaltung oder einen gro\u00dfen Gleichstromantrieb hin. Die Norm IEC 61000-4-7 legt fest, wie Oberschwingungs- und Zwischenharmonische-Messungen in einem Versorgungsnetz gruppiert und ausgewertet werden sollten. Sie dient uns als Referenz, wenn jemand fragt, warum ein fest installiertes Messger\u00e4t und ein tragbares Messger\u00e4t um einige Zehntel voneinander abweichen.<\/p>\n\n\n\n

Die TS-Multifunktionsmessger\u00e4te erfassen die zweite bis zur einunddrei\u00dfigsten Oberschwingung. Dieser Bereich deckt alles ab, was Sie in einer industriellen oder gewerblichen Schaltanlage erwarten k\u00f6nnen. Alles, was dar\u00fcber hinausgeht, geh\u00f6rt zu einer anderen Ger\u00e4teklasse und erfordert eine andere Art der Untersuchung.<\/p>\n\n\n\n

Woher die Obert\u00f6ne kommen<\/h2>\n\n\n\n

Die Quellen sind fast immer dieselben vier, und sobald man sie kennt, kann man das Spektrum in der Regel vor der Messung vorhersagen. Frequenzumrichter sind in den meisten Anlagen der gr\u00f6\u00dfte Einzelverursacher. Schaltnetzteile in Schaltschr\u00e4nken, SPS-Racks und IT-Ger\u00e4ten tragen zu einem breiten Hintergrundrauschen der dritten Harmonischen bei, das niemals verschwindet. Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) tragen je nach ihrer Gleichrichterauslegung dazu bei. LED-Beleuchtung tr\u00e4gt in einer gro\u00dfen Anlage mehr bei, als man erwartet, da die Anzahl der Leuchten hoch ist, auch wenn jede einzelne klein ist.<\/p>\n\n\n\n

Das liegt nicht an einem Defekt der Anlage. Moderne Verbraucher beziehen Strom in Impulsen, und die Stromversorgung muss damit zurechtkommen. Die Frage ist lediglich, ob die Verteilungsanlage daf\u00fcr ausgelegt ist \u2013 und in der Regel ist sie es nicht.<\/p>\n\n\n\n

Die Kondensatorbank-Falle<\/h2>\n\n\n\n

Kondensatoren zur Leistungsfaktorkorrektur sind es, die einen noch beherrschbaren Oberschwingungspegel zu einer St\u00f6rung machen. Ein Kondensator weist bei Oberschwingungsfrequenzen eine niedrige Impedanz auf, sodass die Kondensatorbank den Oberschwingungsstrom aus der gesamten Anlage aufnimmt. Wenn die Induktivit\u00e4t der Kondensatorbank zuf\u00e4llig in der N\u00e4he einer vorhandenen Oberschwingung in Resonanz tritt, kann der Strom in diesem Zweig weit \u00fcber den Wert ansteigen, f\u00fcr den die Sicherungen und Sch\u00fctze ausgelegt sind. Durchgebrannte Kondensatorsicherungen, aufgebl\u00e4hte Geh\u00e4use und verschwei\u00dfte Sch\u00fctzkontakte sind die \u00fcblichen Symptome. Sie werden routinem\u00e4\u00dfig als Qualit\u00e4tsproblem der Kondensatoren diagnostiziert.<\/p>\n\n\n\n

Wir wurden zu zwei F\u00e4llen gerufen, bei denen die Kondensatorbank als sichtbare Fehlerquelle identifiziert wurde. Die eigentliche Ursache war eine Umr\u00fcstung der Antriebe, die achtzehn Monate zuvor vorgenommen worden war. Die Kondensatorbank war urspr\u00fcnglich f\u00fcr eine Last ausgelegt worden, die \u00fcberwiegend aus Motoren bestand, und die Oberschwingungsstr\u00f6me der neuen Antriebe trafen sofort auf den Resonanzpunkt. In beiden F\u00e4llen konnten die Messdaten den Streit kl\u00e4ren. Der Strom der f\u00fcnften Oberschwingung im Kondensatorzweig betrug ein Vielfaches der Grundschwingung.<\/p>\n\n\n\n

Die Standardl\u00f6sung ist ein entstimmter Reaktor, der in Reihe mit jeder Stufe geschaltet ist. Der Reaktor muss entsprechend der tats\u00e4chlich vorhandenen Oberschwingungsordnung ausgew\u00e4hlt werden und nicht anhand eines allgemeinen Wertes aus einem fr\u00fcheren Auftrag.<\/p>\n\n\n\n

Zahlen, auf die Sie sich verlassen k\u00f6nnen<\/h2>\n\n\n\n

Eine Oberschwingungsmessung ist nur so gut wie der Stromwandler, der sie speist. Die TS-Messger\u00e4te sind f\u00fcr einen Stromwandler-Sekund\u00e4rstrom von 1 A oder 5 A ausgelegt. Die Spannungseing\u00e4nge betragen 57,7\/100 V oder 220\/380 V, entweder direkt oder \u00fcber einen Spannungswandler. Sie weisen sowohl am Strom- als auch am Spannungseingang eine Last von unter 0,2 VA auf. Dieser letzte Wert ist wichtiger, als es auf den ersten Blick scheint. Ist der Stromwandler klein und die Sekund\u00e4rleitung lang, kann die Belastung im Kabel den Kern in die S\u00e4ttigung treiben. Ein ges\u00e4ttigter Kern meldet Oberschwingungen, die gar nicht vorhanden sind.<\/p>\n\n\n\n

Strom und Spannung werden gem\u00e4\u00df Klasse 0,2 gemessen, Wirkleistung und Wirkenergie gem\u00e4\u00df Klasse 0,5 und Blindenergie gem\u00e4\u00df Klasse 1. Bei der Analyse von Oberschwingungen ist die Genauigkeit von Spannung und Strom ma\u00dfgeblich, da der Oberschwingungsanteil aus derselben Eingangsseite stammt. Der Frequenzbereich liegt zwischen 45 und 65 Hz, und die Dauer\u00fcberlast am Stromeingang betr\u00e4gt das 1,2-Fache des Nennwerts.<\/p>\n\n\n\n

Bei der Kommunikation nutzen die Messger\u00e4te Modbus-RTU \u00fcber RS485 mit 2400, 4800, 9600 oder 19200 bps, wobei 9600 als Standard eingestellt ist. In der Praxis ist die Baudrate selten der begrenzende Faktor. Vielmehr ist es die Abfragefrequenz des SCADA-Masters. Eine einmal pro Stunde durchgef\u00fchrte Spektrumsmessung zeigt nicht den Spitzenwert an, der beim Anlaufen eines bestimmten Antriebs auftritt.<\/p>\n\n\n\n

\"Die
Die Produktfamilie der intelligenten Stromz\u00e4hler der TS-Serie in den Einbaugr\u00f6\u00dfen 72, 80 und 96 mm<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Panel-Format und Auswahlm\u00f6glichkeiten<\/h2>\n\n\n\n

Das Messger\u00e4t muss in den verbleibenden Platz passen, und bei einer Nachr\u00fcstung entspricht dieser Platz dem, den das vorherige Ger\u00e4t eingenommen hat. Die TS-Serie ist in quadratischen Formaten mit 48, 72, 80 und 96 mm sowie in einer Version mit 96 \u00d7 48 mm erh\u00e4ltlich. Die Ausschnittma\u00dfe betragen 45 \u00d7 45, 68 \u00d7 68, 76 \u00d7 76 und 91 \u00d7 91 mm sowie 91 \u00d7 45 mm bei der breiten Version. Ein 96-mm-Ger\u00e4t verf\u00fcgt \u00fcber eine Bildschirmfl\u00e4che, auf der ein Spektrum gut lesbar dargestellt werden kann. Dies ist wichtig, wenn erwartet wird, dass ein Bediener die Anzeige vor Ort und nicht \u00fcber den Bus abliest.<\/p>\n\n\n\n

Die optionale Erweiterung umfasst einen oder zwei Relaisausg\u00e4nge, zwei oder vier digitale Eing\u00e4nge sowie einen bis drei Analogausg\u00e4nge mit 4 bis 20 mA oder 0 bis 20 mA. Welche dieser Optionen Sie ben\u00f6tigen, h\u00e4ngt davon ab, ob das Messger\u00e4t nur Messwerte anzeigt oder auch Funktionen ausf\u00fchrt, und nicht jede Kombination passt zu jeder Geh\u00e4usegr\u00f6\u00dfe. Bei den 96 \u00d7 48 mm gro\u00dfen Gleichstrom-Messger\u00e4ten schlie\u00dfen sich die RS485-Option und der einzelne Analogausgang gegenseitig aus. Diese Entscheidung muss vor der Bestellung getroffen werden.<\/p>\n\n\n\n

Die Stromversorgung erfolgt mit Wechselstrom oder Gleichstrom von 80 bis 270 V bei maximal 5 VA. Der Betriebsbereich liegt zwischen minus 10 und plus 55 Grad Celsius, und die maximale H\u00f6he betr\u00e4gt 2500 Meter. Die Isolationsspannung zwischen Stromversorgung, Ein- und Ausg\u00e4ngen liegt \u00fcber 2 kV Wechselstrom.<\/p>\n\n\n\n

\"Gleichstrommessger\u00e4t
Gleichstrommessger\u00e4t der TS-Serie mit LED-Anzeige f\u00fcr Gleichstromverteiler und Telekommunikationssysteme<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die gleiche Plattform deckt auch Gleichstrommessungen ab. Der direkte Gleichspannungseingang reicht bis zu 1000 V, und der Strom wird \u00fcber einen 75-mV-Shunt oder einen Hall-Sensor erfasst, in Klasse 0,5. Das ist die Version, die f\u00fcr Solar- und Telekommunikationsplatinen ben\u00f6tigt wird. Es handelt sich dabei um eine separate Modellfamilie und nicht um eine Option der Wechselstrommessger\u00e4te.<\/p>\n\n\n\n

Was wir vor der Erstellung eines Kostenvoranschlags erfragen<\/h2>\n\n\n\n

Da wir der Hersteller sind, ist es nur fair zu sagen, dass wir diese Ger\u00e4te verkaufen, und die Anleitung spiegelt dies wider. Was wir von Ihnen ben\u00f6tigen, ist keine Bestellung. Es sind die Systemspannung, das bereits installierte CT-Verh\u00e4ltnis und die Sekund\u00e4rnennleistung sowie die Angabe, ob die Spannung direkt oder \u00fcber einen PT erfolgt. Au\u00dferdem ben\u00f6tigen wir die von Ihnen tats\u00e4chlich ben\u00f6tigte Genauigkeitsklasse, die erforderlichen Erweiterungsausg\u00e4nge und die Art und Weise, wie die Messwerte erfasst werden sollen.<\/p>\n\n\n\n

Messger\u00e4te dieser Baureihe werden auf Bestellung aus dem Katalog gefertigt und die Preise richten sich nach der jeweiligen Konfiguration. Modell\u00fcbersichten, Erweiterungscodes, Anschlussbelegungen und Ausschnittma\u00dfe finden Sie im Katalog der TS-Serie auf unserer Download-Center<\/a>. Falls dieselbe Anlage ebenfalls gesch\u00fctzt werden muss, finden Sie in unseren Hinweisen zur Auswahl eines Schutzrelais ACX6300<\/a> Bedecken Sie diese Seite der Platte mit einer Schutzfolie. <\/p>\n\n\n\n

Was in diesem Artikel nicht behandelt wird<\/h2>\n\n\n\n

Interharmonische Schwingungen, Spannungsflimmern, Statistiken zu Spannungsabf\u00e4llen und -anstiegen sowie die Berichterstattung zur Einhaltung der Tarife des Energieversorgers gehen alle \u00fcber den vorgesehenen Einsatzbereich eines Z\u00e4hlers hinaus. Wenn es darum geht, festzustellen, ob eine Anlage die vom Netzbetreiber festgelegten Obergrenzen f\u00fcr Oberschwingungen einh\u00e4lt, ist hierf\u00fcr ein tragbares Messger\u00e4t \u00fcber einen bestimmten Erfassungszeitraum erforderlich. IEEE 519 ist die \u00fcbliche Referenz f\u00fcr die Festlegung dieser Grenzwerte. Ein fest installiertes Messger\u00e4t zeigt Ihnen, was an einem Dienstagnachmittag vor sich geht. Es sagt Ihnen jedoch nicht von sich aus, wie der Energieversorger dies bewerten wird.<\/p>\n\n\n\n

Die hier angegebenen Nennleistungen stammen aus dem aktuellen Katalog. \u00dcberpr\u00fcfen Sie die Modellbezeichnung und die Erweiterungskombination auf der Auftragsbest\u00e4tigung und orientieren Sie sich ma\u00dfgeblich am mitgelieferten Schaltplan.<\/p>\n\n\n\n

<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Warum die dritte Oberschwingung den Neutralleiter erw\u00e4rmt, wie man ein Spektrum anstelle eines einzelnen THD-Werts interpretiert und welche Fehler bei der CT-Belastung zu falschen Oberschwingungsdaten f\u00fchren.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1946,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_joinchat":[],"footnotes":""},"categories":[54],"tags":[],"class_list":["post-2011","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-insights"],"blocksy_meta":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2011","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2011"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2011\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2016,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2011\/revisions\/2016"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1946"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2011"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2011"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/acxionelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2011"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}