Scheinleistung und Blindleistung in Drehstromnetzen

Info-Brief Nr. 8

Differenzen bei den Messergebnissen

Das Angebot an elektromechanischen und elektronischen Messmitteln in Analog- und Digitaltechnik zur Messung von Leistungsgrößen ist umfangreich. Ein Vergleich der technischen Unterlagen verschiedener Hersteller zeigt, dass für Leistungsgrößen keine oder unterschiedliche Definitionen angegeben werden. Das führt bei verzerrter Sinusform der Wechselgrößen und/oder deutlich unsymmetrisch belasteten Drehstromnetzen, vor allem bei der Blindleistungsmessung, zu nicht mehr vergleichbaren Messergebnissen. Aber auch bei unverzerrter Sinusform können bei unsymmetrischer Last die Messmittel verschiedener Hersteller bei ansonsten gleichen Bedingungen unterschiedliche Messwerte anzeigen. Diese Differenzen können zwar bei geringen Anforderungen an die Messgenauigkeit und bei angenähert idealen Betriebsverhältnissen vernachlässigt werden, jedoch nicht mehr bei deutlicher Abweichung davon.

Unterschiedliche Messergebnisse sind zu erwarten und auch tatsächlich anzutreffen, weil sich einerseits eine einheitliche und allgemein verbindliche Festlegung der Definitionen für die Messgrößen Scheinleistung und Blindleistung noch nicht durchgesetzt hat und andererseits der Stand der Messgerätetechnik heutzutage eine Ermittlung aller aus den Augenblickswerten der Spannungen und der Ströme ableitbaren Größen ohne besonderen Mehraufwand erlaubt.

Für einen sinnvollen Umgang mit der Vielzahl dieser Größen muss deshalb beim Hersteller und Anwender der Messmittel die Kenntnis von der Definition und der Aussagekraft der Größen vorausgesetzt werden. Es muss bereits vor der Messung Klarheit darüber bestehen, was (und warum) wirklich gemessen werden soll. Welche Messmittel erfüllen diese Aufgabe und welche Einflussgrößen können auf das Messergebnis verfälschend einwirken?

Scheinleistung in Drehstromnetzen

Bei der Energieumwandlung im Verbraucher treten dann keine Verluste auf, wenn der Verbraucher als symmetrische Lastschaltung mit linearen Wirkwiderständen aufgebaut ist und in jedem Strang zwischen dem zeitlichen Verlauf von Spannung und Strom direkte Proportionalität besteht. Diese Bedingungen müssen alle erfüllt sein; symmetrische Spannungen und Ströme sind jedoch keine Bedingung.

Messmittel für Scheinleistung

Die für die Wirtschaftlichkeit eines Betriebsmittels entscheidenden Fragen lauten demnach: Welches Verhältnis besteht zwischen der scheinbar und der wirksam in eine andere Energieform umgesetzten elektrischen Leistung und wie wird die scheinbare Leistung quantitativ ermittelt?

Sinngemäß wie bei der Scheinleistung im Zweileiter-Wechselstromnetz wird im Dreileiter-Drehstromnetz das Produkt aus der kollektiven Spannung US und dem kollektiven Leiterstrom IΣ als kollektive Scheinleistung SΣ bezeichnet.

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