ach Janko, ich hätte ja was geschrieben, aber manchmal feht mir auch die Zeit, ich will aber mal das ein oder andere hier kurz anschneiden:
Das Erste, was hier durcheinandergeworfen wird sind Oberwellen und Überspannungen. Unser Niederspannungsnetz ist ein Wechsel- bzw. Drehstromnetz (i.A. 3-phasig) mit einer Effektivspannung von 230V und einer Frequenz von 50Hz.
Der Spannungsverlauf ist sinusförmig. Der Scheitelwert der Spannung beträgt demnach 230Vxsqrt2= 325V
Oberwellen: Man kann davon ausgehen, dass der Generator im Kraftwerk einen sauberen Sinus erzeugt. Bestimmte Verbraucher im Netz sorgen nun dafür, dass der Stromverlauf nicht mehr sinusförmig ist, zu solchen Verbrauchern gehören Transformatoren und Drosseln, die bis in die Sättigung gefahren werden, Drehzahlsteller, Energiesparlampen, SNT usw. Auch kurzfristige Schaltvorgänge können einen nicht mehr sinusförmigen Stromverlauf zur Folge haben.
Wenn man einen solchen Nicht-sinusförmigen Stromverlauf einer Fouriertransformation unterzieht, kann man zeigen, dass man die komplexe Kurvenform in Ihre Grundwelle (hier 50Hz) und Ihre Oberwellen unterschiedlicher Amplitude als Vielfache der Grundfrequenz zerlegen kann.
Die Oberwellen haben eine kleinere Amplitude als die Grundschwingung.
Wenn das Netz ideal starr ist, hat der Stromverlauf auf den Spannungsverlauf keinen Einfluss. Da ein völlig ideales, starres Netz meist nicht gegeben ist, wird durch die Netzimpedanz die Spannung ebenfalls Oberschwingungsbehaftet.
Obwohl die Harmonsichen (Oberwellen) kleiner oder gleich der Grundschwingung sind kann durch Überlagerung oder Resonanzeffekte im Netz der Spitzenwert der oberschwingungsbehafteten Spannung größer sein, als der der reinen Netzfrequenz.
Ein Netz mit Oberschwingungen kann daher Spannungsüberhöhungen zeigen, ob diese erheblich sind, hängt vom Einzelfall ab. Oberschwingungen können demnach wie andere Ursachen auch der Grund für Überspannungen sein. Andere Ursachen für Überspannungen sind typischerweise Blitzeinschläge/Entladungen typischerweise in Freilandleitungen. Solche extremen Spannungsspitzen können auch über mehrer Netzebenen hinweg für Schaden sorgen. Typisch sind diese Spannungsspitzen nur sehr kurz, aber mit großen Energieinhalt.
Üblicherweise ergeben sich je nach Höhe und Dauer folgende Fälle:
sehr kurze Zeitdauer, hohe Spannung : Beispiel Blitzeinschlag
lange Zeitdauer, mässige Spannungserhöhung: Beispiel Mittelpunktsleiter im 3Phasennetz unterbrochen
kurzes, ggf. periodisches Auftreten, mässige bis mittlere Spannungsüberhöhung: Oberwellen durch verschiedene Ursachen.
Üblicherweise hat der Netzbetreiber wenig Einfluss auf diese Störungen, es werden aber durchaus Vorkehrungen getroffen um den genannten Problemen entgegenzuwirken.
Welche Netzstörungen sind besonders gefährlich für z.b. die Elektronik in einem Haushaltsgerät?
Ganz eindeutig sind es Blitzeinschläge/entladungen, diese haben sehr kleine Anstiegszeiten (großes du/dt) und sind daher nur schwer in den Griff zu bekommen.
Länger anstehende Überspannungen wie z.b. durch Unterbrechung des Mittelpunktleiters und damit eff. Spannungen von bis zu 400V sind zwar meist der sichere Tod für die Elektroniken, sind aber erfahrungsgemäß wesentlich seltener, als z.B. Blitzeinschläge.
Oberschwingungen sind als Ursache für Schäden an der Elektronik eher selten und lassen sich auch mit vergleichsweise einfachen Mitteln begrenzen. Die Gerätehersteller müssen auch nachweisen, dass Ihre Geräte (inkl. Elektronik) das Netz nicht über vorgelegte Grenzwerte hinaus stören und andererseits bestimmte Netzstörungen ohne Beeinträchtigung ihrer Funktion hinnehmen können. Üblichweise reichen hier Netzfilter um den Problemen zu begegnen.
Schutz vor extremen Transienten wie Blitzeinschlägen ist da wesentlich schwieriger, das Hautproblem besteht darin die große Energie in der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit sicher von der Elektronik fernzuhalten. Wie hier im Thread schon angedeutet wurde, ist die sinnvollste Vorgehensweise ein entsprechender Schutz in der Hausinstallation, dieser muss entsprechend abgestuft sein. Üblich sind hier Ableiter nach Erde, diese sollen die Überspannung nach Erde ableiten, Drosseln bzw. die Impedanz des Netzes begrenzen den Stromanstieg. Im Bereich des Feinschutzes können Varistoren durchaus sinnvoll sein, zu beachten ist aber deren Ansprechgeschwindigkeit und Energieableitvermögen. Da dieses begrenzt ist, sind diese i.A. kein ausreichender, alleiniger Schutz vor extremen Spannungsspitzen.
Demnächst evtl. mehr zu kaputten Elektroniken und dem wie und warum.