Ratgeber für Mittel- und Hochspannungsmotoren

Obwohl Niederspannungsmotoren in der Industrie ein vielseitiges Anwendungspotenzial haben, gibt es doch Fälle, in denen eine höhere Spannung nötig ist, um die Aufgabe zu meistern. Im Jahr 2018 wird Hoyer sein Produktangebot um eine Reihe von Mittelspannungsmotoren, die für hohe Belastungen perfekt geeignet sind, mit Spannungen von 3 kV bis 11 kV erweitern.

Hoyers technischer Leiter, Bjarne Nør, gibt eine Einführung in Mittel- und Hochspannungsmotoren.

Grenzen klar definieren

Es gibt unterschiedliche Vorstellungen darüber, was als Nieder-, Mittel- oder Hochspannungsmotor zu bezeichnen ist.

„Manche Leute betrachten alles über 1000 V als Hochspannung. In der IEC 60038 Norm sind die Grenzen jedoch klar definiert: Niederspannung geht bis 1000 V, Mittelspannung geht von 1000 V bis 35 kV und Hochspannung gilt für Motoren über 35 kV. Das heißt, die Motoren unserer neuen Produktreihe gehören alle in die Kategorie der Mittelspannung“, sagt Bjarne Nør.

Höhere Spannung bietet Potenzial für Einsparungen

Mittel- und Hochspannung ist besonders für schwere Anwendungen relevant, für die ein Motor mit einer Leistung von 400 kW und mehr erforderlich ist. Hier ermöglicht die höhere Spannung den Einsatz kleinerer Kabel und damit eine beachtliche Senkung der Kosten für die Verteilerkabel.

„Durch die Erhöhung der Spannung kann die Stromstärke reduziert werden. Das bedeutet, dass kleinere Verteilerkabel benutzt werden können. Eine höhere Spannung empfiehlt sich ebenfalls, wenn die Kabel über große Entfernungen verlegt werden müssen, zum Beispiel in Tunneln.“

Diese Sektoren sollten Mittel- und Hochspannung in Erwägung ziehen

Mittel- und Hochspannungsmotoren eignen sich vor allem für Branchen, in denen mit hohen Belastungen gearbeitet wird.

„Das Produkt ist ideal für die Klimatechnik, beispielsweise für Hersteller von Industrieventilatoren und Schraubenkompressoren, aber auch für die Pumpenindustrie.“

Ein anderes Isolationssystem als bei der Niederspannung

Rein mechanisch betrachtet unterscheiden sich Mittelspannungsmotoren nicht wesentlich von normalen Niederspannungs-Asynchronmotoren. Es handelt sich bei ihnen ebenfalls um rippengekühlte Motoren mit nachschmierbaren Lagern, es gibt jedoch einige wichtige Unterschiede, erklärt Bjarne Nør:

„Der Stator in einem Mittelspannungsmotor hat ein besseres Isolationssystem, damit dieser als Mittelspannungsmotor eingestuft werden kann. Dazu gehört unter anderem eine Vakuumimprägniertechnik, bei dem alle Aussparungen mit Glimmschutzlack gefüllt werden, um elektrischen Verschleiß des Isolationsmaterials zu vermeiden. Darüber hinaus sind die Kriech- und Luftstrecken vom Leiter zur Erde länger.“

Im Gegensatz zu einem Niederspannungsmotor hat ein Mittelspannungsmotor keine Anschlussplatine, sondern wird mit Hochspannungsisolatoren angeschlossen.

Auf elektrische und thermische Lebensdauer getestet

Je höher die Spannung, desto größer die Auswirkung auf die Lebensdauer des Motors. Für die Dokumentation und Tests gelten daher erhöhte Anforderungen, wenn es um die Qualitätssicherung für die Motoren geht.

„Während ein Niederspannungsmotor nur auf thermische Lebensdauer getestet wird, prüfen wir für unsere Mittelspannungsmotoren sowohl die elektrische als auch die thermische Lebensdauer. Für alle unsere Motoren haben wir Nachweise für eine Mindestlebensdauer von 20.000 Stunden. Selbstverständlich verfügen wir auch über Leistungskurven und dergleichen, sowie über die Möglichkeit der Klassifizierung für die Seeschifffahrt auf Projektbasis.“

Wenn variable Drehzahlen gefragt sind, können die Motoren mit stromisolierten Lagern wie in Niederspannungsmotoren versehen werden, sodass sich die Lebensdauer durch den reduzierten Lagerstrom weiter verlängert.

Nur mit Installationszulassung und umfassender Beratung

Während die meisten Elektriker einen Niederspannungsmotor anschließen können, ist die Anwendung bei höheren Spannungen komplizierter. Für den Einsatz von Mittelspannungsmotoren sind deswegen umfassende Beratung und ein enger Dialog erforderlich.

„Sie brauchen eine besondere Genehmigung, um einen Mittelspannungsmotor zu installieren und die elektrischen Anschlüsse herzustellen. Sowohl unsere Verkäufer als auch unsere technische Abteilung sind Ihnen gerne behilflich, wenn es zum Beispiel darum geht, den richtigen Motorentyp sowie die elektrischen Schnittstellen einschließlich Klemmen und Kabel, zu wählen“, sagt Bjarne Nør abschließend.

Tatsachen über Hoyers Angebot an Mittelspannungsmotoren

Ab 2018 wird Hoyer ein Standardprogramm von Mittelspannungsmotoren mit den folgenden Spannungstypen bieten:

• 3 kV / 3,3 kV
• 6 kV / 6,6 kV
• 10 kV / 11 kV

Es besteht auch ein Konstruktionsprogramm für kundenspezifische Lösungen.