Wenn in einem Schaltnetzteil für 3-Phasen-Wechselstrom plötzlich eine Phase ausfällt (z. B. Phase L2), kann dies mehrere kritische Bauteile im Netzteil gefährden oder sogar zerstören. Besonders gefährdet sind:
1. Gleichrichter (z. B. 3-Phasen-Diodenbrücke)
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Warum gefährdet: Bei Ausfall einer Phase kommt es zu einer unsymmetrischen Versorgung der Dioden. Die verbleibenden Phasen tragen mehr Strom, was zu Überlastung einzelner Dioden und damit zu deren Überhitzung oder Durchbruch führen kann.
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Möglicher Schaden: Kurzschluss, thermische Zerstörung einzelner Dioden.
2. PFC-Schaltung (Power Factor Correction, falls vorhanden)
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Warum gefährdet: Wenn der Zwischenkreisspannungseinbruch durch den Phasenausfall kompensiert werden muss, wird die PFC-Stufe stärker belastet. Das kann zu Überstrom oder Schaltverlusten führen.
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Möglicher Schaden: Defekte MOSFETs, IGBTs oder PFC-Controller.
3. Zwischenkreiskondensatoren
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Warum gefährdet: Durch die unsymmetrische Versorgung kann es zu Spannungseinbrüchen oder Ripple-Strömen kommen, die die Elkos stark belasten.
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Möglicher Schaden: Aufblähen, Austreten von Elektrolyt, Kapazitätsverlust.
4. Eingangsfilter (EMV-Filter)
5. Steuer- und Schutzschaltung
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Warum gefährdet: Wenn keine Phasenausfall-Erkennung vorhanden ist, arbeitet das Netzteil weiter mit falschen Annahmen über die Eingangsspannung.
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Möglicher Schaden: Fehlfunktionen oder Unterspannung an Steuerlogik, Abschalten oder Schutzversagen.
Fazit:
Der Gleichrichter ist in den meisten Fällen das wahrscheinlichste Bauteil, das bei einem plötzlichen Phasenausfall zuerst beschädigt wird, gefolgt von den Zwischenkreiskondensatoren und ggf. der PFC-Stufe, wenn vorhanden.
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Wenn nach dem Ausfall einer Phase (z. B. L2) sofort der FI-Schutzschalter (RCD) auslöst, deutet das stark auf einen Fehlerstrom gegen Erde hin. In einem 3-Phasen-Schaltnetzteil spricht dieses Verhalten für einen Isolationsfehler oder Erdschluss im Gerät. Das engt die möglichen Ursachen stark ein:
🔍 Wahrscheinlichste Ursachen im Schaltnetzteil:
1. Durchgeschlagener Netz-Gleichrichter (Dioden oder Brückengleichrichter) mit Erdbezug
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Mechanismus: Wenn eine Diode im Gleichrichter defekt ist und ein interner Durchschlag gegen das Gehäuse oder PE stattfindet, kann Netzspannung direkt gegen Erde fließen → FI löst aus.
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Hinweis: Besonders wahrscheinlich nach thermischer Überlastung durch Phasenausfall.
2. Defekter Netzeingangsfilter (EMV-Filter)
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Mechanismus: X- oder Y-Kondensatoren im EMV-Filter können durch Alterung oder Überspannung durchschlagen. Vor allem Y-Kondensatoren (gegen PE) verursachen FI-Auslösungen, wenn sie lecken oder intern kurzschließen.
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Typischer Fehler: Y-Kondensator zwischen Phase und Schutzleiter → Isolationsfehler → FI spricht an.
3. Isolationsfehler im Zwischenkreis (z. B. Kondensator gegen Gehäuse/PE)
4. Interner Lichtbogen oder Überschlag (z. B. Platinenriss, Lötzinn-Kurzschluss)
5. Überlastung eines Bauteils nach Phasenausfall → Sekundärfehler gegen PE
🧪 Was du zur Fehlersuche tun kannst:
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Isolationsmessung (z. B. mit Isotest oder Megger) zwischen Netzeingang und PE – zeigt direkt, ob ein Fehlerstrompfad vorhanden ist.
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Y-Kondensatoren im Filter prüfen – häufigster Fehlerverursacher.
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Gleichrichter mit Multimeter im Diodentest prüfen – auch auf PE-Leckage.
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Sichtprüfung auf Schmauchspuren, Risse, Bauteilaufblähung.
📌 Fazit:
Wenn sofort nach dem Phasenausfall der FI-Schalter auslöst, liegt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Fehlerstrom gegen Erde vor – typischerweise durch einen durchgeschlagenen Y-Kondensator oder ein defektes Bauteil mit Kontakt zum Schutzleiter. Das bedeutet, das Netzteil hat infolge des asymmetrischen Betriebs oder einer Überspannung einen internen Isolations- oder Durchschlagsfehler entwickelt.