Phasenfolgerelais und Spannungsüberwachung wählen: Schutz von Drehstrommotoren vor Phasenausfall, Unsymmetrie und Unter-/Überspannung.
Ein Phasenfolgerelais (auch Phasenüberwachungsrelais, Phasenausfallrelais oder Drehstrommonitor genannt) schützt eine Drehstromversorgung vor den Fehlern, die Motoren zerstören und ganze Schaltschränke abschalten. Es überwacht kontinuierlich die drei Außenspannungen und ihre Reihenfolge. Kehrt sich die Folge um, fällt eine Phase aus, verlässt die Spannung den zulässigen Bereich oder werden die Phasen stark unsymmetrisch, öffnet das Relais seinen Ausgangskontakt und fällt der Schütz ab, der die Last speist — bevor der Motor durchbrennt oder der Umrichter ausfällt.
Betrachten Sie es als günstige Versicherung vor einer teuren Maschine. Ein 22 kW-Kompressor, eine 75 kW-Pumpe oder ein Förderband mit 200 A-Softstarter kosten weit mehr als das Relais, das sie schützt, und eine vertauschte Phase bei der Inbetriebnahme kann eine Pumpe rückwärts drehen oder in Sekunden ein Getriebe zerstören.
Drehstrommotoren sind für eine Drehrichtung ausgelegt. Werden beim Wiederanschließen zwei Versorgungsleitungen vertauscht, dreht sich das Magnetfeld falsch herum und der Motor startet gegen seine eigene Last — zieht Anlaufstrom und überhitzt schnell. Ein Phasenfolgerelais erkennt die vertauschte Reihenfolge (L1-L2-L3 gegen L1-L3-L2) und blockiert den Start.
Ein einzelner Phasenausfall ist ebenso zerstörerisch. Bei offener Phase läuft ein Motor einphasig weiter und treibt Strom durch die verbleibenden Wicklungen, bis die Isolierung versagt. Der Phasenausfallschutz muss den Schütz genau in dem Moment abfallen lassen, wenn die Phasenspannung verschwindet, nicht nach einer thermischen Verzögerung.
Ein Spannungsüberwachungsrelais ergänzt den Basisschutz um Grenzwerte je Phase. Man stellt eine Nennspannung (z. B. 400 V AC oder 230 V) und ein zulässiges Band ein; das Gerät schaltet, sobald eine Phase unter den Unterspannungs- oder über den Überspannungsgrenzwert steigt. Der Unsymmetrieschutz greift, wenn die Differenz zwischen höchster und niedrigster Phase etwa 8–10 % übersteigt.
Für Anlagen an instabilen Netzen — entlegene Werke, Bauernhöfe, Häfen, Versorger in Schwellenmärkten — ist dies die Ebene, die Frequenzumrichter und SPS vor ständigen Spannungseinbrüchen bewahrt. Viele Geräte vereinen Folge, Ausfall, Unsymmetrie und Spannungsgrenzen in einem 22,5 mm- oder 35 mm-DIN-Schienenmodul, weshalb Planer oft einen einzigen "Drehstrommonitor" statt mehrerer Einzelgeräte bestellen.
Wählen Sie das Relais nach der zu überwachenden Einspeisung, nicht nach der zu schützenden Last. Die entscheidenden Parameter:
| Parameter | Was festlegen | Warum es wichtig ist |
|---|---|---|
| Versorgungsspannung | 208/230/400/415/480 V AC, 50/60 Hz | Muss zum gemessenen Sammelschienen passen; manche automatisch |
| Messbereich | ±10–20 % des Nennwerts | Legt den Unter-/Überspannungsbereich fest |
| Unsymmetrie-Auslösung | 5–15 % einstellbar | Schützt Motoren vor Gegenreaktanz-Erwärmung |
| Rückstellart | auto / manuell | Manuell verhindert unerwarteten Selbststart der Maschine |
| Ausgang | 1–2 Wechselkontakte, 5–8 A | Schaltet Schützspule oder SPS-Eingang |
| Montage | DIN-Schiene 35 mm | Standard-Schaltschrank-Layout; Breite prüfen (17,5/22,5/35 mm) |
| Verzögerung / Hysterese | 0,1–10 s einstellbar | Verhindert Fehlauslösung bei kurzen Einbrüchen |
Für den Export sind IEC 60255 (Messrelais) sowie die je nach Zielmarkt geltenden CE-/CCC-Zeichen relevant. Geräte mit Schraubklemmen und klarer LED-Phasenanzeige beschleunigen die Vor-Ort-Inbetriebnahme. Bei Umschaltschränken Generator-Netz ist die Phasenfolgeprüfung vor dem Parallelbetrieb Pflicht — genau hier rechnet sich das Relais.
Ein Phasenausfallrelais schaltet die Last nur ab, wenn eine Phase fehlt. Ein Phasenfolgerelais prüft zusätzlich die Drehrichtung und ist meist mit Spannungs- und Unsymmetrieüberwachung in einem Drehstrommonitor kombiniert. Für neue Schränke die kombinierte Ausführung spezifizieren.
Das Relais überwacht die Einspeisung am Umrichtereingang. Der Umrichter hat eigenen Schutz, doch der externe Monitor sichert das Versorgungsnetz (Folge, Ausfall, Einbruch) ab, das die interne Elektronik beim Anlauf nicht vollständig erfassen kann.
Bei spannungsfreiem Schrank eine bekannte Drehstromquelle anschließen, einschalten und dann eine Phase abnehmen, um zu prüfen, dass der Ausgangskontakt öffnet und der Schütz abfällt. Die LED-Anzeige muss die fehlende Phase markieren.
Meist nein. Die meisten modernen Drehstrommonitore vereinen Unterspannung, Überspannung, Unsymmetrie, Folge und Ausfall in einem Modul. Separate Geräte nur, wenn im selben Schrank unterschiedliche Auslösebereiche für verschiedene Lasten nötig sind.
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