[ § 30 ] — Elektro-Wissen · Thema

Oberschwingungen und THD: Ursachen und Folgen.

6 Abschnitte · 3 Formeln · 2 Rechner

Viele moderne Geräte nehmen keinen sinusförmigen Strom auf. Der verzerrte Strom lässt sich als Summe aus Grundschwingung und Oberschwingungen beschreiben. Das hat Folgen für Leitungen, Transformatoren und Messgeräte.

Abschnitt 01

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.

Abschnitt 02

Ursachen

Nichtlineare Verbraucher wie Netzteile mit Gleichrichter und Glättungskondensator, LED-Treiber, Frequenzumrichter und Ladegeräte nehmen Strom nur in kurzen Spitzen auf. Dadurch entstehen Oberschwingungsströme.

Abschnitt 03

Der THD-Wert

Der Gesamtoberschwingungsgehalt (Total Harmonic Distortion) setzt die Oberschwingungen ins Verhältnis zur Grundschwingung: THD = √(I₂² + I₃² + …) / I₁.

Abschnitt 04

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.

Abschnitt 05

Weitere Folgen

Abschnitt 06

Fazit

Nichtlineare Verbraucher erzeugen Oberschwingungen, der THD fasst sie in einer Zahl zusammen. Besonders zu beachten ist die Addition der 3. Oberschwingung im Neutralleiter.

[ § F ] — FAQ

Häufige Fragen.

Häufige Fragen zum Thema Oberschwingungen und THD: Ursachen und Folgen.

  • Die 3. Oberschwingung der Netzteile addiert sich im Neutralleiter, statt sich aufzuheben.