Wie reinigen wir unseren Strom?

Dafür bieten sich grundsätzlich zwei Möglichkeiten an: entweder wir produzieren gleich sauberen Strom oder wir reinigen den Vorhandenen. Da ich nicht zum Kraftwerksbetreiber avancieren will, muss ich den vorhandenen Strom reinigen.

Und zwar mit einem Filter. Nicht mit einem Netzfilterbaustein in der Größe einer Streichholzschachtel, derartige Filter gibt es zu Genüge. Die Ergebnisse sind mehr oder weniger berauschend, grundsätzlich limitieren die Dinger die Dynamik. Kein kleines Spielzeug also, sondern was richtig Amtliches.

Die Lösung haben Stefan Götze und ich in der EMV-Messtechnik gefunden. Da gibt es sogenannte V-Netznachbildungen. Diese werden verwendet, um die von einem Prüfling kommenden netzgebundenen Störungen zu messen. Dazu muss der Prüfling natürlich erst einmal mit störungsfreiem Netzstrom versorgt werden, den die V-Netznachbildung liefert. Es handelt sich hier im Grunde um einen sehr guten Netzfilter mit Messanschlüssen.

Nachteil dieser kommerziell erhältlichen Netznachbildungen ist, dass sie normgerecht nur für einen Bereich von 9 kHz bis 30 MHz spezifiziert sind. Genau so etwas suchten wir, nur wesentlich breitbandiger.

Der Netzfilter

Auf dieser Grundlage haben wir ein Gerät entwickelt, das für Audio- und Labor- Anwendungen einen auf 1GHz erweiterten Frequenzbereich aufweist, bei voller Dämpfung von 40dB.

Der Filter wird primärseitig von 3 Phasen-Drehstrom gespeist, alle Phasen sowie Nulleiter durchlaufen einen separaten Filter aus Luftspulen und Kondensatoren. Die Erde PE wird natürlich entsprechend entkoppelt und ebenfalls gefiltert. Am Ausgang stehen dann drei Steckdosen zur Verfügung die jeweils 40dB Dämpfung zum Netz und 80dB untereinander aufweisen.

Um keine Strombegrenzung oder Sättigungsprobleme zu bekommen und damit der Filter lastunabhängig arbeitet, werden Luftspulen mit sehr großem Leiterquerschnitt eingesetzt. Die Luftspulen wickeln wir auf eigens gedrehte POM-Rohre mit 120mm Durchmesser und 60cm Länge. Jede einzelne der Spulen ist in einem separaten HF-dichten Gehäusen untergebracht. Ein grosser Ferritfilter im Filtereingang entstört die Netzzuleitung wirkungsvoll im Hochfrequenzfeld.

Die Innenverkabelung erfolgt durchgehend mit 16 mm² Kabel. Dementsprechend ist der Innenwiderstand geringer als bei einem guten 2m High-End-Netzkabel: wir messen 30 Milliohm. Gegenüber herkömmlichen Filtern ist daher nicht mit einer Beschränkung der Dynamik zu rechnen, trotz deutlich erweitertem Dämpfungsbereich.

Filterwirkung

Die Messergebnisse des Filters lassen sich sehen. Die Filterwirkung unseres Filters beträgt mindestens 40dB. Das ist der rote Strich auf dem Bildschirm. Der Filter arbeitet lastunabhängig von 9kHz bis 1GHz.

Zur Veranschaulichung: 40 dB Dämpfung bedeutet, dass nur 1 % der Störspannung oder 0,1 % der Störleistung durchgelassen werden.

Die Bilder “Hochfrequenzstörungen im Netz” und “Hochfrequenzstörungen beseitigt” sprechen für sich.

Ohne Kompromisse

Wenn der Filter am Netz seine volle Wirkung entfalten soll, und das tut er indem er vehement alle Störungen auf Masse kurzschliesst, wird er also sinnvollerweise vor dem FI-Schutzschalter an das heimische Stromnetz angeschlossen. Dazu empfiehlt sich eine festinstallierte Dose wie wir sie vom Anschluss eines Herdes in der Küche her kennen. Der Filter ist ergo mit drei eigenen FI-Schutzschaltern sowie Schraub-Netzsicherungen ausgestattet und entspricht damit allen gängigen Vorschriften. Selbstverständlich kann der Filter bei längerer Abwesenheit mit einem kräftigen Not-Aus-Schalter vom Netz genommen werden.

Da wir uns nach dem Filter nicht wieder feldgebundene HF-Einstreuungen einfangen wollen, erfolgt die Versorgung der Stereoanlage mittels abgeschirmten Leitungen und eigenen drei Steckdosenleisten in denen weitere Ferrit-Filter gegen Hochfrequenz (Handyfunk) integriert sind. Hier schließen wir die Verbraucher an, eine für analoge Quellgeräte wie Plattenspieler und Vorstufen, eine für digitale Quellen wie CD-Player und eine für die Endstufen.

Wir bauen die Filter grundsätzlich kundenspezifisch. Labor oder Wohnraum. Fest am Netz oder transportabel. Raw oder mit Komfort.

Technische Daten

• Strombelastbarkeit: 3 x 35A Dauerbetrieb, 3 x 50A Spitzenleistung
• Netzspannungseingang: 3x230V AC+N+PE
• Abmessungen (b x h x t): 485 x 745 x 610 mm (ohne Bedienelemente und Anschlüsse)
• Gewicht: 102 kg
• Anschlussleitung: 5 x 16 mm², C-Con
• Ausgänge: 3 x 1-Phasig PCE
• Überspannungsschutz, FI-Schutzschalter nach der Filterung, 3 Netzsicherungen
• Filterwirkung: 9kHz-1GHz, besser 40dB
• Filterung getrennt 3 xAC, N und PE

Preise

Preise nach Konfiguration auf Anfrage