Messung für Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Spannungsversorgung

Für die Planung und Errichtung einer Elektroinstallation empfiehlt die bereits im Kapitel K Energieeffizienz in elektrischen Verteilnetzen aufgeführte IEC 60364-8-1 Niederspannungsanlagen – Teil 8-1: Energieeffizienz (DIN VDE 0100-801), dass für den Betrieb eine dauerhafte Messung und Überwachung der Hauptparameter der Energieversorgung, wie Spannung, Strom, Frequenz und/oder Wirkleistung vorgesehen und durchgeführt wird.

Einige elektrische Phänomene können sich negativ sowohl auf Betriebsverhalten und Lebensdauer der elektrischen Anlage als auch der Betriebsmittel auswirken (z.B. Verkürzung der Lebensdauer von Motoren durch Unsymmetrie, Anhalten eines Prozesses durch Spannungseinbrüche usw.).

Die folgende Tabelle beschreibt die Hauptprobleme, die in einem Netz auftreten können:

Abb. S4 – Hauptprobleme, die in einem elektrischen Netz auftreten können, und ihre möglichen Folgen

Parameter	Messung	Auswirkung auf die Energie­effizienz einer Anlage	Auswirkung auf die Leistung einer Anlage
Leistungsfaktor (LF oder cos phi)	LF	Ein niedriger LF erzeugt zusätz­liche Verluste in der Anlage Der Energieanbieter erhebt Strafgebühren vom Kunden	Erhitzung der Kabel (Kabel müssen überdimensioniert werden)
Spannungs- und Stromoberschwingungen	THDU THDI	Oberschwingungen erzeugen zusätzliche Verluste in der Anlage	Frühzeitiger Ausfall einiger Geräte, insbesondere von Motoren
Dauerhafte oder häufige Spannungsschwankungen	U	Geräte, insbesondere Motoren, arbeiten möglicherweise außerhalb ihres vorgegebenen Bereichs und können einen großen Verbrauch haben	Frühzeitiger Ausfall einiger Geräte, insbesondere von Motoren
Spannungsun­symmetrie	Usym	Spannungsunsymmetrien erzeugen zusätzliche Verluste in Motoren	Frühzeitiger Ausfall einiger Geräte, insbesondere von Motoren
Spannungs­einbrüche und -unterbrechungen	Udip Uint	---	Prozessunterbrechung mit finanzieller Auswirkung
Flicker oder RVC	Pst RVC	---	Diese Phänomene können sich auf die Beleuchtung auswirken

Die folgende Tabelle zeigt die wichtigsten Normen:

Abb. S5 – Normen für Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Spannungsversorgung

Norm für Planung und Installation	Norm für Messverfahren	Norm für Produkte
IEC 60364-8-1 (DIN VDE 0100-801) Niederspannungsanl. Teil 8-1: Energieefizienz Anzeige von Spannung, Strom und Frequenz und Überwachung der elektrischen Energieverteilung	IEC 61557-12 Leistungsmess- und Überwachungsgeräte	IEC 61557-12 Leistungsmess- und Überwachungsgeräte
	IEC 61000-4-30 Prüf- und Messverfahren – Messver­fahren für die Netzqualität	IEC 62586-2  Messung der Spannungsqualität in Energieversorgungssystemen – Funktionsprüfungen und Anforderungen an die Messunsicherheit (Einhaltung der IEC 62586-2 bedeutet Einhaltung der IEC 61000-4-30)

Abb. S6 – Beispiele von Produkten für die Überwachung der elektrischen Energieverteilung, die der IEC 61557-12 entsprechen

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  Leistungsschalter Compact NSX mit Auslöser Micrologic E von Schneider Electric

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  Universal-Messgerät der Reihe PowerLogic PM5000 von Schneider Electric

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  Netzanalysator der Reihe PowerLogic PM8000 von Schneider Electric