Über- & Unterspannung erklärt: Ihre Anlagen schützen

Bei vorzeitigem Ausfall oder Leistungsproblemen Ihrer Anlage kommen Ursachen wie Korrosion, Fehlausrichtung, Lagerausfall und Materialermüdung in den Sinn. Doch manchmal liegt das Problem nicht am System – Sie spielen eine Rolle, wenn Ihre Anlage ausfällt. In diesem Fall könnte eine falsche Spannungsspezifikation der Grund sein. Wie genau beeinflussen zu hohe oder zu niedrige Spannung Ihre Anlage? Warum ist die Auswirkung so gravierend? Im Folgenden erklären wir Über- und Unterspannung, damit Sie verstehen, warum beide Situationen vermieden werden müssen.

Überspannung

Oft besteht der Irrglaube, dass eine Spannung über dem üblichen Nennwert höhere Leistung oder Effizienz bedeutet. In Wirklichkeit ist dem nicht so – es resultiert nur in mehr Schaden als Nutzen. Bevor wir ins Detail gehen: Was ist Überspannung? Präzise: wenn eine Versorgungsspannung von 10 % und mehr über der Nennmotorspannung liegt, gemäß geltender Standards. Bei erstmaligem Auftreten betrifft es meist empfindliche Systemkomponenten – Motherboards und Leiterplatten. Diese winzigen elektronischen Schaltkreise vertragen keine zusätzliche Spannung und Stromspitzen. Zudem führt es zu Überhitzung durch Umwandlung der zusätzlichen Energie in Wärme statt in nutzbaren Drehmoment. Diese Wärme beschleunigt sich weiter und verursacht schließlich Verschlechterung von Lager- und Isoliersystemen.

Unterspannung

Unterspannung liegt vor, wenn die Durchschnittsspannung der Anlage unter den Nennwert fällt. Häufige Unterspannung führt zu Leistungseinbußen und Zuverlässigkeitsverlust. Die Wicklung erleidet erheblichen Verschleiß und die Lebensdauer der Anlage sinkt. Warum? Unzureichende Spannung zwingt die Anlage, zusätzlichen Strom zu ziehen, um Leistungsanforderungen zu erfüllen. Da dies nicht gelingt, kann die Anlage nicht normal arbeiten. Besonders bei industriellen Anwendungen und Verteilnetzen sind die Folgen gravierend: Generatoren, Transformatoren, Verdichter, Lasten und Statikkondensatoren am Netz sind darauf programmiert, bei Nennspannung und maximaler Last zu laufen. Bei Abweichung arbeitet die Anlage nicht optimal und zeigt irgendwann Ausfallzeichen.

Warum beide gleichermaßen schädlich sind

Eine Anlage ist für einen spezifischen Spannungsbereich ausgelegt – allgemein ±10 % der Nennspannung; alles darüber oder darunter verkürzt die Maschinenlebensdauer. Fällt Ihre Anlage aus, beeinträchtigt dies den gesamten Betriebsablauf Ihrer Fabrik oder Ihres Arbeitsplatzes. Besonders bei Generatoren oder Elektromotoren, die andere Anlagen mit Strom versorgen, ist deren einwandfreier Betrieb umso entscheidender. Andernfalls benötigen Sie Service: Bei Generatoren eventuell Generatorumwicklung, bei Transformator oder Elektromotor Generalüberholung. Zu verstehen, ob Sie zu viel oder zu wenig Spannung liefern, beginnt mit der Prüfung der Nennspannung selbst. Eine simple Aufgabe, die jedoch Sicherheit und Anlagenzustand von Anfang an gewährleistet.