1. Elektrische Antriebe überwachen 2. Was tun bei abgeschalteten Antrieben? 3. Isolationswächter für geerdete Systeme 4. Wartung, bevor der Fehler auftritt 5. Überwachung sorgt für Sicherheit
Elektrische Antriebstechnik spielt in vielen Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau eine wichtige Rolle. Fällt ein Antrieb einmal aus, führt dies unweigerlich zum Stillstand der Maschine oder Anlage. Können komplette Anlagen nicht mehr produzieren, entstehen in der Regel hohe Kosten.
Elektrische Antriebe überwachen
Antriebe werden deswegen in sehr vielen Anwendungen überwacht. Mit der Überwachung der Drehzahl kann die Funktion des Antriebssystems insgesamt verifiziert werden. Temperatur- und Vibrationsmessungen können Fehler auf der mechanischen Seite des Antriebs, wie beispielsweise einen Lagerschaden, detektieren. Auf der elektrotechnischen Seite des Antriebs gilt es vor allem, Isolationsfehler zu erkennen. Diese können neben dem Ausfall des Antriebs auch zu einer Gefährdung von Personen durch einen elektrischen Schlag oder Beschädigungen führen – im schlimmsten Fall ist sogar ein Brand des Motors die Folge. Bei der Überwachung von Antrieben auf Isolationsfehler kommt es darauf an, wie die Installation ausgeführt ist. Es ist darauf zu achten, ob es sich um ein geerdetes oder ein ungeerdetes System handelt. Bei ungeerdeten IT-Systemen besteht keine niederohmige Verbindung zwischen den aktiven Leitern des Systems und dem Erdpotential. In diesem Fall kommen Isolationswächter zum Einsatz, die den Widerstand zwischen Leitern und Erdpotential messen. Bei geerdeten TN- oder TT-Systemen dagegen können gängige Differenzstromwächter verwendet werden, die den Summenstrom in den drei Phasen und dem Neutralleiter messen. Ist dieser Summenstrom nicht gleich Null, so muss ein Isolationsfehler vorliegen. In beiden Fällen – bei geerdeten oder ungeerdeten Systemen – schaltet die Überwachungseinrichtung den Antrieb kontrolliert ab, wenn ein Isolationsfehler erkannt wird. Im Anschluss können entsprechende Maßnahmen unternommen werden, um den Fehler zu beseitigen.
Was tun bei abgeschalteten Antrieben?
Die Überwachung von Antrieben, die abgeschaltet sind, ist allerdings nicht ohne weiteres mit allen der oben beschriebenen Methoden zu realisieren. In ungeerdeten IT-Systemen arbeiten die Isolationswächter wie oben beschrieben. In der elektrischen Antriebstechnik im industriellen Umfeld sind solche Installationen noch eher die Ausnahme und kommen nur dort zum Einsatz, wo die Stromversorgung nicht ausfallen darf. Typische Beispiele hierfür sind Krankenhäuser aber auch Bereiche in der Prozessindustrie. Die bei geerdeten Systemen verwendeten Differenzstromwächter funktionieren allerdings nur, wenn der Elektromotor auch in Betrieb ist, da beim Stillstand des Antriebs keine Ströme fließen. Je nach Anwendung sollten aber abgeschaltete Elektromotoren auch in TN- oder TT-Netzen überwacht werden. Typische Anwendungen, bei denen dies besonders wichtig ist, sind zum Beispiel Feuerlöschpumpen, Entrauchungsanlagen, Pumpstationen und verschiedene andere Anlagen, die im Notfall zuverlässig in Betrieb genommen werden müssen. Bei diesen Antrieben muss sichergestellt sein, dass sie bei Bedarf auch tatsächlich funktionieren. Eine regelmäßige Überprüfung solcher Antriebe ist eine Möglichkeit. Dies ist aber mit hohen Kosten verbunden und bietet auch nicht die Sicherheit, wie sie mit einer permanenten Überwachung möglich ist. Wenn Elektromotoren nicht in Betrieb sind, können Umwelteinflüsse, wie Feuchtigkeit oder Staub, die Isolierung in den Zuleitungen oder im Elektromotor angreifen. Wenn der Antrieb dann eingeschaltet wird, spricht die Schutzeinrichtung an und schaltet den Elektromotor wieder ab. Kann eine Entrauchungsanlage oder eine Feuerlöschpumpe im Notfall nicht eingeschaltet werden, kann dies fatale Folgen haben.
