Differenzstrom-Überwachung
Schützen Sie Ihre Produktionsanlagen und Mitarbeiter mit dem neu entwickelten RCM von Danisense
Jedes elektrische Leck kann tödlich und gefährlich für Ihre Mitarbeiter und Ihre Produktionsstätte sein. Mit dem Danisense Residual Current Monitor (RCM) können Sie sowohl Mitarbeiter als auch Geräte schützen, teure Ausfälle vermeiden – und sogar gesetzlich vorgeschriebene Inspektionen *). Außerdem können Sie das Smart RCM jetzt auch mit einer PC-Software zur Datenanalyse erhalten, die zusätzliche Überwachungsfunktionen bietet.
Mit der Vervielfachung der leistungselektronischen Geräte, die in industriellen und gewerblichen Anlagen eingesetzt werden und Gleichstrom und Hochfrequenz-Fehlerströme erzeugen, könnte der traditionelle Fehlerstromschutzschalter vom Typ A an seine Grenzen stoßen und nicht mehr richtig funktionieren.
Dank seines Know-hows in der Null-Fluss-Technologie hat Danisense eine Reihe von hochflexiblen Differenzstrom-Überwachungsgeräten des Typs B/B+ zur Messung von Gleich- und Wechselstrom-Fehlerströmen bis zu 100 kHz mit analogem 4-20-mA- und Relaisausgang entwickelt.
| RCMH070IB+ | SRCMH070IB+ | |
|---|---|---|
| Measuring range 0-2 A | Yes | Yes |
| TRMS value as a 4-20 mA DCoutput | Yes | Yes |
| The auto setup will propose an appropriate frequency range and integration time | Yes | Yes |
| TRMS in frequency ranges | Yes | Yes |
| Scope for residual current | No | Yes |
| Residual current FFT | No | Yes |
| Remote setting of rated RC limit, frequency range and integration time | No | Yes |
| TRMS log / Relay status log / Data export | No | Yes |
> Das Danisense Smart RCM (mit zusätzlicher Software-Schnittstelle)
> Smart RCM (Software-Link)
> Die Grundlagen der Differenzstrom-Überwachungsgeräte
> Anleitung für Installation und Betrieb
Danisense Residual Current Monitoring – RCM ist gekennzeichnet durch
– Große Blendenöffnung (70 mm).
– Einstellung von
– Nenn-RC-Grenzwert (30, 100, 300, 500 und 1.000 mA).
– Frequenzbereich (100, 2.000, 20.000 und 100.000 Hz).
– Integrationszeit (Kurz, Mittel, Lang).
- Bemessungs-Restbetriebsstrom in Kombination mit der vollständigen Einhaltung der neuen Norm IEC62020-1.
- Vor Ort oder aus der Ferne gesteuert.
Neu: Smart Residual Current Monitoring – RCM mit PC-Software zur Datenanalyse
Die neueste Version von Danisense RCM wird zur Datenanalyse vom PC (über USB) gesteuert und bietet Ihnen die folgenden zusätzlichen Überwachungsfunktionen:
- FFT (Schnelle Fourier-Transformation): Das Frequenzspektrum der Messung.
- TRMS-Berechnung für die einzelnen von Ihnen ausgewählten Niederfrequenz-Passfenster. TRMS wird mit Hilfe der FFT sehr genau berechnet. Wird in der Regel für die Einstellung der RC-Nenngrenze und des Frequenzbereichs verwendet.
- Ferneinstellung von
– Nenn-RC-Grenzwert
– Frequenzbereich
– Integrationszeit
- Zeitprotokolle von TRMS und Weitergabe von Daten.
- Informationen zum Relaisauslöser – z.B. Informationen zum letzten Mal, als der Fehlerstrom überfällig war.
- Allgemeine Informationen zu den ausgewählten Einstellungen.
*) In Deutschland ist die Prüfung und Validierung von Produktionsanlagen mindestens alle 4 Jahre vorgeschrieben. Es sei denn, das Unternehmen hat eine Fehlerstromüberwachung (RCM) installiert.
Das Info-Fenster bietet eine gute Übersicht mit mehreren individuellen Optionen. Angezeigt werden immer die Ferneinstellungen für den Nenn-RC-Grenzwert, den Frequenzbereich und die Integrationszeit.
Eine weitere Funktion ist „Geräteinfo“ mit Angaben zu Versorgungsspannung, Temperatur und Firmware-Version. Außerdem die Seriennummer und die individuelle Benennung der Gerätestandorte.
Auch das Testen des Relais ist eine direkte Option.
Das FFT-Fenster zeigt das Frequenzspektrum der Messung und entspricht den TRMS-Berechnungen der Frequenzbereiche. Oben: Zeitbereich der Messung.
Mittel: Zeigt Ranges und TRMS.
Unten: Das Spektrum im Frequenzbereich
Weitere Funktionen sind Kopieren in die Zwischenablage und logarithmische / lineare Skalierung.
Die Datenprotokollierung zeigt die protokollierte Zeit der TRMS-Daten und den Relaisstatus an. Zu den Funktionen gehören u.a. die Funktion „In die Zwischenablage kopieren“.
Wie funktioniert die Differenzstromüberwachung?
Ein Fehlerstromschutzschalter(RCD) ist seit vielen Jahrzehnten eine Standardkomponente in der elektrischen Unterverteilung. Zu Hause gibt es auch einen FI-Schutzschalter, der einen Nennfehlerstrom von 30 mA hat. Die Auslösung zwischen 50 und 100 % des Nennfehlerstroms ist in der internationalen Norm festgelegt. Wenn der 30 mA FI-Schutzschalter auslöst, muss ein Fehlerstrom von mehr als 15 mA vorhanden sein. Der Schwellenwert von 30 mA soll den Personenschutz gewährleisten, der überall dort erforderlich ist, wo frei zugängliche Steckdosen vorhanden sind. Ströme ab 50 mA sind lebensbedrohlich.
In der verarbeitenden Industrie finden wir in der Regel größere Maschinen, die für die Produktion eingesetzt werden. Auch wenn diese Maschinen keine frei zugänglichen Steckdosen haben, werden FI-Schutzschalter oft aus verschiedenen Sicherheitsgründen verwendet. Sie sind so konzipiert, dass sie Sicherheit für drei Arten von Schutz bieten, die in der folgenden Tabelle beschrieben werden.
Ein Systemausfall kann zu elektrisch gezündeten Bränden führen. Möglicherweise könnte auch ein größerer Schaden an der Anlage verhindert werden, wenn ein kleinerer Defekt frühzeitig erkannt würde. Ein großer Nachteil beim Schutz der Anlagen mit einem FI-Schutzschalter ist dann eine unvorhersehbare plötzliche Abschaltung der Anlage. In einigen Industriezweigen kann ein unkontrollierter und unerwarteter Systemstillstand schnell Kosten im fünf- bis sechsstelligen Bereich verursachen.
Abhilfe schaffen Fehlerstrommonitore(RCM), mit denen der Fehlerstrom gemessen werden kann. Ein Anstieg des Fehlerstroms kann frühzeitig erkannt und gemeldet werden. Ein kontrollierter Stillstand der Produktionsanlage garantiert besser koordinierte Reparaturmaßnahmen. Die Verfügbarkeit des Systems kann erhöht werden. Die Wahrscheinlichkeit eines Produktionsausfalls sinkt. Ein RCM ist definitiv Teil der vorausschauenden Wartung.
Die obige Abbildung zeigt deutlich, dass ein RCM im Gegensatz zum FI-Schutzschalter die Versorgungsleitung nicht selbstständig unterbrechen kann. Der Differenzstrom wird nur gemessen und über eine geeignete Schnittstelle ausgegeben. Darüber hinaus verfügen RCMs über einen oder mehrere Relaisausgänge, die wiederum zur Steuerung von Leistungsschaltern verwendet werden können.
Welcher Norm muss ein Fehlerstromüberwachungsgerät entsprechen?
Differenzstrom-Überwachungsgeräte können für jedes Unternehmen mit elektrischen Anlagen einen erheblichen Mehrwert bieten. Wie in der IEC 60364-6:2016 erwähnt, muss eine regelmäßige Überprüfung von elektrischen Anlagen oder Produktionsstätten erfolgen. Diese periodische Überprüfung wird wie folgt beschrieben:
6.5.1.2 Die wiederkehrende Prüfung wird ohne Demontage oder mit teilweiser Demontage durchgeführt, je nach Bedarf ergänzt durch geeignete Prüfungen und Messungen gemäß Abschnitt 6.4, um Folgendes zu gewährleisten
- die Sicherheit von Personen und Vieh vor den Auswirkungen von Stromschlägen und Verbrennungen,
- Schutz vor Sachschäden durch Feuer und Hitze, die durch einen Fehler in der Elektroinstallation entstehen,
- Bestätigung der korrekten Bemessung und Einstellung der Schutzeinrichtungen gemäß IEC 60364-4-41,
- Bestätigung der korrekten Auslegung und Einstellung der Überwachungsgeräte,
- die Bestätigung, dass die Anlage nicht beschädigt oder in einem Zustand ist, der die Sicherheit beeinträchtigt,
- die Identifizierung von Installationsmängeln und der Nichteinhaltung der Anforderungen der relevanten Teile der IEC 60364-Reihe, die zu einer Gefahr führen können,
- die Bestätigung der korrekten Bemessung und Einstellung der Schutzvorrichtungen, und
- Bestätigung der korrekten Auslegung und Einstellung der Überwachungsgeräte.
Wenn ein Stromkreis permanent von einer Fehlerstrom-Überwachungseinrichtung (RCM) gemäß IEC 62020 überwacht wird
oder einem IMD gemäß IEC 61557-8
ist es nicht notwendig, den Isolationswiderstand zu messen
wenn die Funktion des IMD oder RCM korrekt ist.
Das Funktionieren des RCM oder der IMD wird überprüft.
Wie wir sehen, wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Messung des Isolationswiderstandes bei der periodischen Überprüfung durch ein Fehlerstromüberwachungsgerät gemäß IEC 62020 ersetzt werden kann, das den Fehlerstrom in Verbindung mit einer kontinuierlichen Wartung durch qualifizierte Elektriker permanent überwacht.
Ein weiterer Anwendungsbereich des RCM ist der Schutz von Produktionsanlagen vor Feuer. Etwa 30 Prozent aller registrierten Brände lassen sich auf Fehler oder Defekte in elektrischen Anlagen zurückführen. Der Schutz über einen FI-Schutzschalter mit 300 mA kann aufgrund der sehr hohen systembedingten Fehlerströme des Systems häufig zu Fehlauslösungen führen. Hier kommt die IEC 60364-4-42:2010+AMD1:2014 ins Spiel, die besagt, dass Fehlerstrom-Überwachungsgeräte in Verbindung mit einem Leistungsschalter zur Vermeidung von elektrisch gezündeten Bränden aufgrund von Isolationsfehlern verwendet werden können, um das System abzuschalten , wenn Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) aus technischen Gründen ausgeschlossen sind.
Es wird daher dringend empfohlen, Differenzstrom-Überwachungsgeräte gemäß IEC 62020 zu verwenden, um alle Vorteile dieser Geräte nutzen zu können.