Flicker (Elektrotechnik)

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Unter Flicker werden elektrische Spannungsschwankungen in Stromnetzen bezeichnet, welche zu einer subjektiv visuell wahrnehmbare Leuchtdichteschwankung bei ungeregelten elektrischen Leuchtmitteln wie Leuchtstoff- und Glühlampen führen. Bei elektronisch geregelten Leuchtmitteln, wie LED-Leuchtmitteln oder Kompaktleuchtstofflampen, ist Flicker aufgrund der Regelung nicht optisch wahrzunehmen. Flicker ist eines von mehreren Kriterien zur Beurteilung der Spannungsqualität in öffentlichen Stromversorgungsnetzen.

Das Phänomen Flicker wurde empirisch ermittelt, daraus resultierend wurde die Flickerkurve entwickelt und in dem IEEE-Standard 519 festgelegt. Anhand dieser Kurve wird festgelegt ob Flicker bei Glühlampen nicht merkbar, merkbar aber nicht störend oder als visuell störend wahrgenommen wird.[1] Die Flickerkurve beschreibt damit den Umstand, dass nicht jede Spannungsschwankung im Stromnetz und daraus resultierende Leuchtdichteänderung an ungeregelten Leuchtmitteln subjektiv wahrgenommen oder als störend empfunden wird. Die subjektiven Schwellen für Flicker hängen unter anderem mit der Frequenz und der Stärke der Spannungsschwankungen zusammen.

Entstehung von Flicker[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Betriebsspannung im öffentlichen Stromversorgungsnetz ist zeitlichen Schwankungen unterworfen welche beispielsweise durch periodische Lastschwankungen von größeren Verbrauchern und den Spannungsabfall an Leitungen hervorgerufen werden. Weitere Quellen sind Intermodulationen im Bereich der Oberwellen der Netzfrequenz, welche durch die Verzerrungsblindleistung von nichtlinearen Verbrauchern ausgelöst werden.

Messung von Flicker[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Messschaltung der Flickeraussendung

Für die reproduzierbare Messung der Flickeraussendung von Geräten ist eine Messschaltung, wie in nebenstehender Abbildung dargestellt, notwendig, um die durchschnittliche Netzimpedanz widerzuspiegeln. Grundsätzlich erfordern Flickermessungen laut Norm ein Netz mit bekannter, niedriger und zeitlich konstanter Quellimpedanz und ohne Variationen der Leerlaufspannung.

Die Anforderungen an die Flickermessgeräte sind in DIN EN 61000-4-15 spezifiziert. Das Flickermeter ist in fünf Funktionsblöcke unterteilt. Block 1 ist ein Spannungsregelkreis. In den Blöcken 2 bis 4 werden die 230 V/60 W-Glühlampe (Referenzlampe) und das menschliche Wahrnehmungssystem (Auge-Gehirn-Modell) nachgebildet. Block 5 ist ein Statistik-Block zur Ermittlung der Flickerstärke nach dem Pst-Verfahren.

Der Momentanwert des gemessenen Flickers wird in „Wahrnehmbarkeitseinheiten“ P (perceptibility unit) angegeben. Durch gewichtete Mittelung über verschiedene Zeiträume erhält man daraus die eigentlich wichtigen Werte Pst (short term) und Plt (long term).

Grenzwerte

Für Pst und Plt werden in DIN EN 61000-3-3 und DIN EN 61000-3-11 Grenzwerte definiert:

  • Pst des EUT darf den Wert von 1,0 nicht überschreiten.
  • Plt des EUT darf den Wert von 0,65 nicht überschreiten.
  • Pst der Quelle darf den Wert von 0,4 nicht überschreiten.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • DIN EN 61000-3-3:1994 + A1:2001 + A2:2005: Grenzwerte – Begrenzung von Spannungsänderungen, Spannungsschwankungen und Flicker in öffentlichen Niederspannungs-Versorgungsnetzen für Geräte mit einem Bemessungsstrom ≤ 16 A, die keiner Sonderanschlussbedingung unterliegen
  • DIN EN 61000-3-11:2000: Grenzwerte – Begrenzung von Spannungsänderungen, Spannungsschwankungen und Flicker in öffentlichen Niederspannungs-Versorgungsnetzen – Geräte und Einrichtungen mit einem Bemessungsstrom ≤ 75 A, die einer Sonderanschlussbedingung unterliegen
  • DIN EN 61000-4-15:1998 + A1:2003: Prüf- und Messverfahren – Flickermeter – Funktionsbeschreibung und Auslegungsspezifikation
  • Wilhelm Mombauer: EMV Messung von Spannungsschwankungen und Flickern mit dem IEC-Flickermeter (VDE Schriftenreihe Band 109), ISBN 3-8007-2525-8
  • Wilhelm Mombauer: Flicker in Stromversorgungsnetzen (VDE Schriftenreihe Band 110), ISBN 3-8007-2805-2
  • Wilhelm Mombauer: Netzrückwirkungen von Niederspannungsgeräten, Spannungsschwankungen und Flicker (VDE Schriftenreihe Band 111), ISBN 3-8007-2806-0

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. IEEE519-2014 - IEEE Recommended Practice and Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2014, abgerufen am 14. Februar 2017 (Kapitel 10.4).