Im täglichen Leben und in industriellen Betriebsabläufen stoßen wir oft auf auslösende Schaltgeräte. Häufige Ursachen sind defekte Schaltgeräte selbst oder Leckage- oder Kurzschlüsse in der Last. Manche Auslösevorfälle haben jedoch unerwartete Ursprünge.
In einem Bergwerk bestand ein Notstromsystem aus einem Dieselmotor (400V), der einen Transformator (10.000V–400V) speiste, um die Spannung zu erhöhen und Strom an den unterirdischen Schacht zu liefern. An einem regnerischen Tag fiel das Netzstromversorgung aus. Um die Sicherheit im Untergrund zu gewährleisten, startete das Bergwerk sofort den Dieselmotor. Als versucht wurde, den Schalter zum Einschalten des Spannungswandlertransformators zu schließen, löste sich der Luftschaltkreis sofort aus. Mehrere Versuche führten jeweils zum sofortigen Auslösen. Zu diesem Zeitpunkt war der Hochspannungsschalter des Transformators noch nicht geschlossen; die einzige Last im Kreis war der Transformator selbst—was zu dem Verdacht führte, dass der Transformator defekt sein könnte.
Die Elektriker des Bergwerks untersuchten den Transformator visuell und fanden keine Anzeichen für Bogenentladungen oder Verbrennungen. Mit einem Megohmmeter testeten sie die Isolationswiderstände auf beiden Seiten (Hoch- und Niederspannung, einschließlich Kabeln), alle Ergebnisse erschienen normal. Aufgrund begrenzter Ausrüstung konnten keine weiteren Tests durchgeführt werden.
Das Bergwerk kontaktierte mich. Ich kam mit geeigneten Instrumenten vor Ort und maß den Widerstand der Wicklungen und das Verhältnis der Windungen des Transformators. Alle Daten lagen im Normalbereich. Zusammen mit den Erkenntnissen der Elektriker kam ich zu dem Schluss, dass der Transformator höchstwahrscheinlich intakt ist.
Als Nächstes trennte ich die Ausgangskabel vom Schaltkasten, startete den Dieselmotor und testete das Einschalten. Diesmal schloss sich der Luftschaltkreis erfolgreich—was darauf hindeutete, dass der Fehler zwischen dem Ausgang des Schaltkastens und dem Hochspannungsschalter des Transformators lag.
Bei einer sorgfältigen Inspektion des Pfades zwischen dem Kasten und dem Transformator bemerkte ich, dass der Niederspannungsanschlusskasten des Transformators keinen Dichtungsring hatte. Die Abdeckplatte war extrem nah an den Niederspannungsklemmen—nur etwa 3 mm entfernt, weit unterhalb der erforderlichen elektrischen Freiheitsgrade und Kriechstrecken für 380V-Systeme (8 mm und 12 mm, jeweils). Ich kam zu dem Schluss, dass dies die Ursache für das Auslösen des Schaltkreises war.
Nachdem ich den Dichtungsring in den Anschlusskasten des Transformators neu eingesetzt hatte, startete ich den Dieselmotor erneut. Der Schaltkreis schloss sich erfolgreich, und die Stromversorgung wurde wiederhergestellt.
Der Fehler trat auf, weil der geringe Abstand zwischen der Abdeckplatte des Anschlusskastens und den Niederspannungsklemmen Punktentladungen bei dem hohen Einschaltstrom ermöglichte. Dies verursachte einen Dreiphasen-Kurzschluss zur Erde, was das sofortige Auslösen des Luftschaltkreises auslöste.