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Stromversorgung „Hausgemachte“ Stromschwankungen können Analytik stören

Autor / Redakteur: CHRISTINE GAßEL* / Dr. Ilka Ottleben

Das industrielle Umfeld mancher Produktionsstätten kann für sensible Messgeräte und Instrumente zum Problem werden: Die großen Elektromotoren vieler Anlagen erzeugen Störungen im Stromnetz, die die analytischen Systeme empfindlich stören können. Was aber kann man tun?

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Abb. 1: Große Verbraucher in der Fertigung und die oft veralteten Stromnetze führten bei analytischen Instrumenten mitunter zu Störungen.
Abb. 1: Große Verbraucher in der Fertigung und die oft veralteten Stromnetze führten bei analytischen Instrumenten mitunter zu Störungen.
(Bild: Leco Instrumente)

Um den gestiegenen Ansprüchen an Präzision, Langlebigkeit oder Verhalten zu genügen, müssen Werkstoffe wie Hartmetall oder Siliziumcarbid heute exakten Vorgaben entsprechen. Umfassende Analysen der Materialien sind daher unerlässlich, doch die Umgebungsbedingungen werden für die sensiblen Messgeräte und Instrumente häufig zum Problem: Die großen Elektromotoren vieler Anlagen in der Produktion erzeugen Störungen im Stromnetz, die zu Messfehlern und Abstürzen führen können.

Zu den Spezialgebieten der Leco Corporation gehören die anorganische und organische Elementaranalytik, Metallographie und Spektrometrie. Die hochpräzisen Geräte des Unternehmens bestimmen beispielsweise den Kohlenstoff- und Schwefelgehalt in Metallen oder Keramiken und werden weltweit in verschiedensten Laboratorien eingesetzt, von Universitäten bis hin zu Fertigungsbetrieben wie Gießereien. Das industrielle Umfeld stellt jedoch eine besondere Herausforderung für die Technik dar. Wiederholt kam es hier zu Softwareabstürzen, Mess- und Steuerungsfehlern, die nicht auf die Messinstrumente selbst zurückgeführt werden konnten. „Nachdem wir alles andere – teils sehr kostenintensiv durch den Austausch der Hardware – ausgeschlossen hatten, blieb als Auslöser nur die Spannungsversorgung in den Unternehmen“, berichtet Thomas Post, Serviceleiter bei der deutschen Niederlassung von Leco Instrumente.

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Da diverse Steuersignale der hochmodernen Geräte eine präzise Synchronisation zur Auswerteeinheit benötigten, kann es durch Spannungsspitzen oder Frequenzabweichungen in den oft veralteten Verteilernetzen der Betriebe zu Störungen kommen – ein sozusagen „hausgemachtes“ Problem der Firmen.

Schaltvorgänge und Störungen – Zusammenhang belegt

Um den Kunden dennoch zu verlässlichen Analysen zu verhelfen, beauftragte Leco den Stromqualitätsexperten Powervar Deutschland mit der Untersuchung der betroffenen Netze. Die Messungen zeigten zum einen eine Tendenz zur Spannungsabsenkung, was auf Betriebsmittel mit schwankendem Verbrauch hinweist.

„Noch viel wichtiger war aber der Zusammenhang zwischen den Spannungseinbrüchen auf der Phase und der Zunahme der Störspannung zwischen Null- und Erdleiter. Die Einbrüche betrugen teils bis zu 124 V“, erklärt Powervar-Geschäftsführer Werner Karau. „Das lässt auf das Einschalten oder Verwenden großer Lasten, etwa starker Elektromotoren, als Ursache schließen.“ Dafür sprach auch, dass das Phänomen immer zu bestimmten Uhrzeiten gehäuft auftrat, zu denen das Arbeiten mit den Messgeräten fast unmöglich wurde. Hinzu kamen kurze Stromunterbrechungen und deutliche Verformungen in der üblichen Sinuskurve der Versorgungsspannung.

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