Grund- und Oberschwingungen
Die Grundschwingung hat die Netzfrequenz 50 Hz. Oberschwingungen sind ganzzahlige Vielfache davon: die 3. bei 150 Hz, die 5. bei 250 Hz, die 7. bei 350 Hz usw.
Ursachen
Nichtlineare Verbraucher wie Netzteile mit Gleichrichter und Glättungskondensator, LED-Treiber, Frequenzumrichter und Ladegeräte nehmen Strom nur in kurzen Spitzen auf. Dadurch entstehen Oberschwingungsströme.
Der THD-Wert
Der Gesamtoberschwingungsgehalt (Total Harmonic Distortion) setzt die Oberschwingungen ins Verhältnis zur Grundschwingung: THD = √(I₂² + I₃² + …) / I₁.
Belastung des Neutralleiters
Bei symmetrischer sinusförmiger Last heben sich die Ströme im Neutralleiter auf. Die 3. Oberschwingung und ihre Vielfachen sind in allen drei Außenleitern jedoch gleichphasig und addieren sich im Neutralleiter. Bei vielen einphasigen elektronischen Verbrauchern kann der Neutralleiterstrom daher größer werden als der Außenleiterstrom.
Weitere Folgen
Fazit
Nichtlineare Verbraucher erzeugen Oberschwingungen, der THD fasst sie in einer Zahl zusammen. Besonders zu beachten ist die Addition der 3. Oberschwingung im Neutralleiter.