Ein Drehstrommotor kann überhitzen, obwohl alle drei Leiter Spannung führen und der Schutzschalter nicht auslöst. Eine mögliche Ursache ist Spannungsunsymmetrie. Auch Belastung, Belüftung und Motorzustand sind zu prüfen.
Brummen oder hohe Temperatur allein belegen die Ursache nicht. Eine vollständig fehlende Phase und drei vorhandene, aber unterschiedliche Spannungen sind verschiedene Zustände. Erfassen Sie Messwerte unter repräsentativen Betriebsbedingungen und lassen Sie bei anhaltender Unsymmetrie Netz und Verbindungen prüfen.
Ursachen der Spannungsunsymmetrie
Ungleich verteilte einphasige Lasten, eine fehlerhafte Transformatorbank und große wechselnde Lasten wie Schweißgeräte können zu unterschiedlichen Spannungen beitragen. Bei der Fehlersuche sind Einspeisung, Verbindungen und Lastverteilung zu prüfen.
Bürobeleuchtung, Computer und andere einphasige Verbraucher können ungleich auf die Phasen verteilt sein. Prüfen Sie auch Transformatoren, Kontakte und zeitweise zugeschaltete Lasten wie Schweißgeräte. Eine Neuverteilung der Lasten erfordert eine fachliche Beurteilung.
Unsymmetrie berechnen
Für das NEMA-Verfahren der maximalen Abweichung werden am Motor die drei Außenleiterspannungen gemessen. Bei L1–L2 = 380 V, L2–L3 = 380 V und L3–L1 = 365 V beträgt der Mittelwert 375 V und die größte Abweichung 10 V. Somit ergibt sich (10 / 375) × 100 ≈ 2,7 %. Dieses Verfahren ist nicht das Verhältnis von Gegen- zu Mitsystemspannung.
Gegenstrom und Erwärmung
Die Stromunsymmetrie kann deutlich größer als die Spannungsunsymmetrie sein und hängt von Motor und Last ab. Gegenströme erhöhen Verluste und Erwärmung und können die Lebensdauer der Wicklungsisolierung verkürzen. Eine empirische Regel verbindet höhere Temperatur mit geringerer Isolationslebensdauer, sagt aber nicht die Lebensdauer eines bestimmten Motors voraus.
Als Orientierung verwenden bestimmte thermische Modelle die Faustregel, dass eine Erhöhung um 10 °C die Isolationslebensdauer ungefähr halbieren kann. Die tatsächliche Wicklungstemperatur, der Isolierstoff und das Betriebsprofil beeinflussen das Ergebnis. Hohe Umgebungstemperatur und unzureichende Kühlung können die Erwärmung verstärken. Wiederholte Überlastauslösungen sind Anlass zur Ursachenprüfung, nicht zum bloßen Erhöhen des Einstellwerts.
Messung und Schutz
Eine Elektrofachkraft sollte die Ursache suchen und beheben, die Lastverteilung prüfen und die Grenzwerte sowie eine mögliche Leistungsreduzierung beim Motorhersteller erfragen. Ein Phasenüberwachungsrelais kann den Überlastschutz ergänzen und bei entsprechender Funktion und Schaltung ein Schütz steuern. Messverfahren, Bereich, Einstellungen, Verzögerung und Verhalten bei Versorgungsausfall sind zu vergleichen. Es gibt keinen allgemein gültigen Einstellwert oder Auslösezeitpunkt.
Das thermische Relais reagiert auf strombedingte Erwärmung und behält seine Schutzaufgabe. Ein geeignetes Spannungsüberwachungsrelais kann bestimmte Phasenfehler erfassen und abhängig von seiner Funktion auf die Steuerung wirken. Prüfen Sie Schwellen und Verzögerung im Datenblatt und wählen Sie die Einstellung anhand der Toleranzen und Derating-Vorgaben des Motorherstellers.
Kontaktieren Sie Soltree, um die geeigneten Relaiseigenschaften für Ihre Anwendung zu prüfen.
