Flicker in elektrischen Systemen
Stellen Sie sich vor, Sie setzen sich nach einem anstrengenden Arbeitstag auf Ihre Couch, um gemütlich einen Film im Fernsehen zu schauen. Plötzlich beginnt Ihr Fernseher zu rauschen und die Deckenleuchte zu flackern. Nein, Sie befinden sich nicht mitten in einem neuen Gruselfilm – Sie bemerken gerade nur die Auswirkungen von Flicker.
Flicker – Begriffserklärung
Unter Flicker versteht man in der Elektrotechnik kurzzeitige Spannungsschwankungen im Stromnetz. Dies kann dazu führen, dass Leuchtmittel zu flackern beginnen, da die Helligkeit proportional zur anliegenden Spannung ist. Auch andere technische Geräte reagieren empfindlich auf Spannungsschwankungen. Netzteile oder TV-Receiver können durch Flicker in ihrer Funktion gestört oder im Extremfall sogar zerstört werden.
So könnte ein Flicker-Signal aussehen
Nicht zu vernachlässigen ist auch der psychologische Effekt von Flicker. Einige Personen nehmen ein flackerndes Licht kaum wahr, andere empfinden es jedoch als sehr störend. Eine sensitive Person, die den ganzen Tag in einem Büro mit flackerndem Licht arbeitet, kann daher schneller ermüden oder sogar Kopfschmerzen entwickeln.
Heutzutage haben viele elektronische Geräte Mechanismen zum Ausgleich von Flicker eingebaut. Da sich solche Maßnahmen aber schnell in Preis und Größe bemerkbar machen, findet man auch heute noch regelmäßig flickeranfällige Geräte. Des Weiteren können Spannungsschwankungen ein solches Ausmaß annehmen, dass vorhandene Schutzmechanismen nicht mehr greifen. Genau deshalb ist und bleibt Flicker eine der wichtigsten Kenngrößen zur Bewertung der Netzqualität.
Entstehung von Flicker
Die Ursachen für kurzzeitige Spannungsschwankungen können vielfältig sein. So könnte beispielsweise Ihr Nachbar einen großen Elektromotor (z.B. eine Kreissäge) anwerfen. Dadurch fließt kurzzeitig überdurchschnittlich viel elektrische Leistung in den Motor, was zu einer Absenkung der Spannung in der Umgebung führt. Um dies zu vermeiden, haben viele moderne Elektromotoren eine Soft-Start-Funktion eingebaut.
Aber auch elektronische Bauteile, die kaum Leistung benötigen, können zur Entstehung von Flicker beitragen. Der Grund dafür ist, dass an das Netz angeschlossene Elektrogeräte auch auf das Stromnetz zurückwirken. So wäre es beispielsweise möglich, dass ein Küchenmixer unregelmäßige Spannungssignale in das Stromnetz zurücksendet. In Summe können dadurch viele kleine Geräte einen deutlichen Einfluss auf das Stromnetz haben.
Auch Kraftwerke, allen voran Windkraftanlagen, können Flicker im Stromnetz erzeugen. Dies liegt an der Entstehung von Harmonischen in den Kraftwerken. Mehr dazu finden Sie in unserem Blogpost über Harmonische in Windkraftanlagen.
Klassifizierung und Messung
Zur Messung von Flicker ist immer eine psychologische Komponente zu berücksichtigen. Diese wird in der Berechnung meist durch eine empirisch ermittelte Flickerkurve berücksichtigt. Diese Flickerkurve gibt an, wie stark Lichtschwankungen im Mittel von einer Person wahrgenommen werden. Dabei wird auch auf Frequenz und Stärke der Spannungsschwankung eingegangen.
Flicker wird oft in sogenannten Wahrnehmbarkeitseinheiten P gemessen. Hierbei unterschiedet man drei Arten:
- P_inst: momentane Flickerwahrnehmung
- P_st: Kurzzeit-Flickerstärke. Diese wird über einen Zeitraum von 10 Minuten berechnet.
- P_lt: Langzeit-Flickerstärke. Diese wird über einen Zeitraum von 2 Stunden berechnet.
Flicker ist ein Phänomen, das sich in sehr kurzen Spannungsschwankungen äußert. Deshalb benötigt es auch hochwertige Messinstrumente, um Flicker akkurat messen zu können. Auch sollte die Messung in kontrollierter Umgebung geschehen, denn elektrische Bauteile können sich je nach Temperatur oder Belastung unterschiedlich verhalten. Nichtsdestotrotz sollte die Messumgebung den wirklichen Einsatzort des Geräts möglichst gut widerspiegeln.
OXYGEN – Perfekt zur Ermittlung von Flicker
OXYGEN ist eine Software zur Datenauswertung, die von DEWETRON entwickelt wird. Ein Fokus wurde hierbei auf eine intuitive und einfache Bedienung gelegt. Trotzdem fällt der Funktionsumfang von OXYGEN groß aus. Sie können aus einer Vielzahl von Softwaremodulen wählen, je nachdem was zu Ihren Bedürfnissen passt.
Zur Analyse von Flickeremissionen bietet sich OXYGENs Power-Advanced-Feature an. Dieses ermöglicht Ihnen das Auswerten von Strom- und Spannungsschwankungen nach den Normen IEC 61000-4-15 und 61400-21. Eine von vielen Funktionen ist dabei natürlich die Berechnung der oben genannten P-Werte. Nähere Details zu unserem Power-Advanced-Feature finden Sie in diesem Blogpost oder dem zugehörigen Video-Tutorial.
Falls Sie nun mehr über OXYGEN erfahren möchten, besuchen Sie uns doch auf der DEWETRON Webseite. Dort finden Sie zusätzlich zu OXYGEN auch eine Reihe von hochpräzisen und modularen Messgeräten. Zusätzlich bieten wir eine Reihe von Video-Tutorials, Whitepapers und vielem mehr an. Sie können uns außerdem auf LinkedIn und YouTube folgen, wo wir regelmäßig aktiv sind.
