Zwischenkreis

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie

Ein Zwischenkreis ist eine elektrische Einrichtung, die als Energiespeicher mehrere elektrische Netze auf einer gemeinsamen Strom- oder Spannungsebene über Umrichter elektrisch koppelt.

Dies kann notwendig sein, da

• elektrische Verbraucher die Energie häufig in sehr kurzen Intervallen benötigen (z. B. Anfahrvorgang eines Motors) und die bereitstellenden Quellen (öffentliche Energieversorgungsnetze / Notstromgeneratoren / Netzteile / Batterien etc.) die Energie nur zu einem begrenzten Ausmaß für sehr kurze Intervalle bereitstellen können
• verschiedene Wechselstromnetze zueinander nicht gleichfrequent und damit nicht synchron sind (z. B. Netz der öffentlichen Energieversorgung in Europa arbeitet mit 50 Hz, das Bahnstromnetz arbeitet in Deutschland mit 16,67 Hz, Antrieb im Aufzug muss Frequenz zwischen 0 und 400 Hz bereitstellen)
• verschiedene Wechselstromnetze (z. B. Energieversorgungsnetze verschiedener Länder) zwar gleichfrequent sind, aber in unterschiedlicher Phasenlage zueinander sein können
• Gleichspannungsnetze auf unterschiedlichen Spannungsebenen arbeiten können (z. B. 1,5-kV- versus 3-kV-Netze in Bahnstromnetzen)

Aus diesem Grund ist es erforderlich, die Spannungen oder die Ströme der unterschiedlichen Netze

• in ihren Effektivwerten anzupassen (siehe Aufwärtswandler, Abwärtswandler für Gleichspannungsnetze/Transformatoren, Vierquadrantensteller für Wechselspannungsnetze)
• gleichzurichten für den Fall, dass sie gespeist werden (siehe Gleichrichter)
• Wechselrichter vorzusehen für Netze, die aus dem Zwischenkreis gespeist werden.Es handelt sich bei diesem Wechslerichter um einen selbstgeführten Wechselrichter.
• die Energie in einem energiespeichernden Bauelement (elektrische Kapazität / Induktivität) – das ist der Zwischenkreis – zwischenzuspeichern.

Dabei unterscheidet man zwei Verfahren:

• Gleichspannungszwischenkreis: mittels Zwischenkreiskondensator bei konstanter Spannung und variablem Strom (siehe auch VSI)

→ z. B. Anwendung bei den meisten Industrieumrichtern (Frequenzumrichter) für kleine und mittlere Leistungen

• Gleichstromzwischenkreis mittels Zwischenkreisdrossel bei konstantem Strom und variabler Spannung (siehe auch CSI)

→ z. B. Anwendung bei HGÜ oder (Antriebs-)Umrichter großer Leistung