Trend für Maschinen: Melden statt Schalten

Unabhängig davon, ob es nun den Haupt- oder Steuerstromkreis einer Maschine betrifft: Ein erster Isolationsfehler sollte nicht zum Ansprechen einer Schutzeinrichtung und damit zur sofortigen Unterbrechung des Stromkreises führen, solange keine Gefährdung besteht. Gerade in komplexen, ineinander greifenden Prozessen kann ein Abschalten fatale Auswirkungen haben, die ganze Produktion stilllegen oder Maschinen beschädigen.

Gegebenenfalls muss nicht nur die Maschine repariert werden, auch hohe Wiederanlaufkosten können anfallen. Deshalb ist hier bereits der Planer oder Konstrukteur der Maschine gefragt. Er kann durch die richtige Auswahl der Netzform möglichen Gefährdungen vorbeugen und dadurch die Instandhaltung planbarer und kostenoptimierter gestalten.

Für das breitgefächerte Angebot des Maschinenbaus bedeutet dies insgesamt also ein Plus an elektrischer Sicherheit sowohl für die Maschine als auch für den Produktionsprozess.

In einigen Anwendungen wird versucht, eine erhöhte Anlagenverfügbarkeit über den Einsatz von unterbrechungsfreien Stromversorgungsanlagen (USV-Anlagen) zu erreichen. Bei einem Ausfall des Stromversorgungsnetzes ist dies auch hilfreich. Viel häufiger führen jedoch einfache Isolationsfehler in Maschinen zur automatischen Abschaltung der Stromversorgung. Eine USV-Anlage im TN-System bringt keine Verbesserung, denn auch dabei muss der Stromkreis mit dem fehlerhaften Verbraucher beim ersten Fehler abgeschaltet werden.

Insgesamt bietet das IT-System mit Isolationsüberwachung eine hohe Betriebssicherheit – insbesondere in sensiblen Bereichen, wie z. B. in der Produktion von Glas oder Lebensmittel, aber auch anderen Produktionsbereichen mit leistungsstarken, geregelten Antrieben.

Wenn es also um die Sicherstellung der generellen Verfügbarkeit einer Maschine oder Produktionsanlage geht, muss neben den mechanisch relevanten Komponenten gleichgewichtig auch die elektrische Anlage überwacht werden. Denn wenn die Stromversorgung einmal unterbrochen ist, kann auch die beste Maschine nichts mehr produzieren.

Im Maschinenbau sind gute und regelmäßige Wartungen der Anlagen das A und O eines möglichst ungestörten und optimalen Betriebsablaufs. Es gibt Ansätze für verschiedene Wartungskonzepte, mit denen die Maschinen über die verschiedensten Sensoren überwacht werden. Aber wie sieht es mit der Überwachung der elektrischen Anlagen hinsichtlich einer optimierten Wartung aus? Hierbei erweisen sich IT-Systeme als Mittel der Wahl. Sie reduzieren die Kosten für Wartung und Instandhaltung. Dank der Isolationsüberwachungseinrichtung lässt sich die Abnahme des Isolationsniveaus und damit Isolationsfehler frühzeitig erkennen.

Zu berücksichtigen ist ferner, dass Isolationsfehler die häufigste Brandursache in Maschinen und elektrischen Anlagen darstellen, da in geerdeten Systemen bei einem Isolationsfehler ein hoher Strom fließt. Im IT-System ist die Brandwahrscheinlichkeit sehr gering. Selbst der Verband der Sachverständigen empfiehlt in seinen Richtlinien VdS 3501:2008-10 (02) das IT-System als die derzeit beste Lösung zur Isolationsüberwachung im Hinblick auf die Brandgefahr.