Transcript F64_IT-System_20140326_HUN

Teljesítmény az elektromos biztonság területén
Szigetelés monitoring
földeletlen tápellátó
rendszerekben (IT rendszerek)
 Alapok
 A-ISOMETER®
 Gyakorlati példák
1
A téma rövid áttekintése
1. BEVEZETÉS
2. Alapok
3. A rendszer elemei
4. Technika és működés
5. Alkalmazások
6. Előnyök
7. Következtetés
2
Mi történik, ha?
 egy kórházban műtét közben egy szigetelés
meghibásodása tápellátási hibát okoz, és ezzel
veszélyezteti a beteg életét?
 a szigetelés hibák megakadályozzák egy gép
lekapcsolását, vagy egy termelési folyamat leáll a
védőrelé váratlan leoldása miatt?
 a változtatható fordulatszámú hajtásokban fellépő
szigetelés hiba miatt többé nem garantálható a
villamos biztonság?
 egy építési területen használt mobil áramfejlesztő
használata vagy egy mentési művelet közben
szigetelési hiba lép fel, és ez veszélyezteti emberek
egészségét vagy az életét?
3
Régi és új kihívások
 Mindegy, hogy kicsi, közepes vagy nagy egy villamos installáció, a
megbízhatósággal és a működés biztonságával szemben támasztott
követelmények egyre nőnek.
Az emberek és a
gépek villamos biztonságát
minden körülmények közt garantálni kell.
- Az alkalmazások
egyre összetettebbek.
- Az információ és a kommunikáció a
nap 24 órájában elérhető kell legyen.
- A működés kiesését senki sem viseli el.
4
A hatékony védelem gazdasági szempontból – védelmi
követelmények
vagyonvédelem
személyek
védelme
áramütés/
szigetelési hibák elleni
védelem
tűzvédelem
villamos
installációk
védelme
Védelem tűzveszélyt jelentő
áramok
/ túlmelegedés
ellen
A rövidzár/ túlterhelés és
tűzvédelem, valamint az EMC
és a villámvédelem
összehangolása
pl. DIN VDE 0100-482
pl. IEC 60364-4-41
„Áramütés elleni védelem”
„Tűzvédelem
ahol ennek a veszélye vagy a
kockázata fennáll”
5
pl. IEC 60364-5-53
„Villamos berendezések
szigetelésének, kapcsolásának
és szabályozásának
kiválasztása és létesítése”
A hatékony védelem gazdasági szempontból – védelmi
követelmények
A villamos biztonság
ember
gép
megkerülhetetlen követelmény
minden villamos installációval szemben
6
Amire minden üzemeltetőnek szüksége van...
 A személyzet, rendszer és a működési biztonság
magasszintű védelme valamennyi villamos
installációban elsődleges célja az ipari, háztartási
és irodaépületek üzemeltetéséért felelős személyeknek.
 Ezért aztán a villamos installációk biztonsági koncepciójának
-
biztosítania kell a személyek és az
installáció biztonságát
-
növelnie kell a működés folyamatosságát
-
és hozzá kell járulnia a villamos installáció teljesítőképességéhez
 A védelmi és monitoring berendezések oprimális kiválasztása lehetőséget ad
-
személyek és rendszerek védelmét a villamos energia által okozott veszélyekkel
szemben
-
a kritikus rendszer és működési állapotok azonnali jelzését és a gyors reakciót
-
a karbantartási és javítási költségek csökkentését
-
a működéskiesés minimalizálását
-
a rendszer adatok egyedi igények szerinti in line kezelését
7
Villamos installációk- a tervező leteszi az
alapköveket...

Megfelelően védettek- e az
emberek és a gépek a villamos áram jelentette
kockázatok ellen?

Az áramellátás a nagy rendelkezésre állás biztosítására van- e tervezve?

Mi lehet a szigeteléshiba, a hibaáram
vagy a feszültségkimaradás következménye?

Megfelelő megoldást biztosít- e a
tökéletes monitorozás a működés
problémák korai felismeréséhez, ezzel garantálva a rendszer magas rendelkezésre állását?

Könnyen bővíthető- e a rendszer?

Átláthatóak– e a költségek–
kezdve a beruházással a működtetés költségein át a karbantartásig
és a javításig?
8
A téma rövid áttekintése
1. Bevezetés
2. Alapok
3. A rendszer elemei
4. Technika és működés
5. Alkalmazások
6. Előnyök
7. Következtetés
9
IT rendszerek történeti szempontból
 1850
 1876
 1881
 1879-81
 1886
 1882-86







1885
1895
1914
1932
1958
1973
1983
 1997
ívlámpák
Drezdában és Stuttgartban
bányászati felhasználás, Mechernicher Bergwerksverein
Edison bemutatja az izzólámpát Párizsban
vasútállomás világítás Berlinben, Münchenben, Bécsben
az izzólámpa kórházi alkalmazása
4100 villamos gép
használata Németországban (110 V)
3400 generátor világítási célra
Erőművek (110 V), kétvezetékes technológia
Stuttgart, Berlin, Lübeck,
Georg Simon Ohm
Dessau (komoly szigetelési problémák)
(1787-1854)
földelési hiba vizsgáló (Meyer, Weinhold)
Az első VDE szabvány § 17 : A szigetelési ellenállás
VDE (a védőföldelés alapelve)
VDE 0140 IT rendszer
VDE 0100 IT rendszer
VDE 0100 IT rendszer
DIN VDE 0100 410. szakasz
Védelem a biztonságért
DIN VDE 0100-410 410. szakasz: Védelem a biztonságért -Áramütés elleni védelem
megegyezik az IEC 60364-4-41 / HD 384.4.41 S2- vel
10
A villamos elosztórendszerek típusai az IEC 60364-1 szerint
A villamos elosztórendszerek típusai
Definíciók
Az IT rendszer valamennyi feszültség alatt álló része el van
szigetelve a földtől, vagy esetleg egy pont egy impedancián
keresztül csatlakozik a földhöz.
A villamos installáció megérinthető vezetőképes részei egyedileg
vagy csoportosan vannak leföldelve.
 szigetelés monitorozó eszközök (IMD)
 túláram védő eszközök
 hibaáram védő eszközök (RCD, FI relé)
A TN rendszerek egyik pontja a forrásnál le van földelve;
az installáció megérínthető vezetőképes részei ehhez egy
védővezetékkel hozzá vannak kötve.
 túláram védő eszközök
 hibaáram védő eszközök (RCD, FI relé)
A TT rendszerben csak egy pont van közvetlenül leföldelve, a
megérinthető vezetőképes részek egy földelő elektródához
csatlakoznak, amely villamosan független a tápellátó rendszertől.


túláram védő eszköz
hibaáram védő eszközök (RCD, FI relé)
11
Az IT és a TN rendszer közti alapvető különbség
IT rendszer
TN rendszer
 Nincs a rendszernek feszültség alatt álló, az
 A nullavezető az ekvipotenciális kötési ponthoz
ekvipotenciális kötési ponthoz (föld) csatlakozó
(föld) van csatlakoztatva
része
12
Egyszeres szigetelési hiba a TN rendszerben
 Egy RF szigetelési
hiba eredményeként a fázis és a
védőföld közt fémes kapcsolat alakul ki.
 A biztosíték kiég.
 Ezzel a terhelés automatikusan leválik.
 A hibaáram megegyezik a biztosíték
rövidzárási áramával
IF = IK
 A hibahelyen nagy energia jelenhet
meg (tűzveszély)
13
Egyszeres szigetelési hiba FI relével védett TN
rendszerben
 Egy RF szigetelési
hiba
eredményeként a fázis és a védőföld
közt fémes kapcsolat alakul ki.
 A FI relé (RCD )
megszakítja az áramkört.
 Ezzel a terhelés automatikusan
leválik.
14
Egyszeres hiba IT rendszerben
 Egy IT rendszerben (ez a földeletlen
rendszer szabványos megnevezése)
az első hibának semmilyen negatv
hatása nincs.
 Az első hiba nem okoz nemkívánatos
rendszerleállást.
15
Kettős szigeteléshiba IT rendszerben
 A különböző vezetékeken fellépő
kétszeres szigetelés hiba
olyan, mint a rövidzárlat.
 Ilyenkor a biztosítékok a védőeszközök.
16
Különböző viselkedés az első hiba fellépésekor
17
IT rendszer tervezése
 Az IT rendszert egy független
forrás táplálja, pl.
- ipari célú felhasználás
esetén egy elosztó
transzformátor
- kontroll transzformátor
- generátor, tápellátás
- akkumulátor
- szünetmentes tápegység
- napelem panel
 Az IT rendszeren belül nincs
közvetlenül
a földre kötött vezető.
18
Az IT rendszer előnyei
nagyobb
gazdaságosság
megnövelt
működésbiztonság
optimalizált
karbantartás
hatékony
tűzvédelem
nagyobb balesetmegelőzési lehetőség
magasabb
megengedhető földelési
ellenállás
19
Az IT rendszer előnye –
megnövelt működésbiztonság
1.
Szigetelés hiba
... a TN rendszerben
 Földhiba áram folyik a szigetelési ellenállás értékétől
függően.
- IF<IK A biztosíték nem fog leoldani.
A hibás működés veszélye
Nincs jelzés
- IF>IK A biztosíték le fog oldani Váratlan megszakadás történik.
Ennek következtében jelentős költségek
lépnek fel
Szigetelés hiba
...az IT rendszerben
 RF szigetelési hiba bekövetkezésekor csak egy kis
kapacitív áram, ICe fog folyni
- A biztosíték nem fog leoldani.
- A tápfeszültség egyszeres földzárlat esetén
megmarad.
- Nem lép tehát fel váratlan megszakadás.
- Jelzés az A-ISOMETER® - en(<R)
20
Az IT rendszer előnye – 2.
Nagyobb személyi biztonság és baleset
megelőzési lehetőség a korlátozott érintési feszültség következtében
Szigetelés hiba
... a TN rendszerben
 Hiba esetén nagy IF hibaáram alakulhat ki, ami a PE
védővezető megszakadásakor a
testen folyhat keresztül.
 Szükség van az azonnali lekapcsolásra.
 A testen átfolyó IB áramot alapvetően a test
impedanciája határozza meg.
Szigetelés hiba
...az IT rendszerben
 A hiba fellépésekor egy nagyon kis ICe áram fog a Ce
szórt kapacitás értékétől függően.
 A PE védővezető megszakadásakor ez az áram a
testen folyhat keresztül.
 Kis és közepes rendszerekben az ICe nagyon kicsi, és
így nagyon kicsi az IB érintési áram legnagyobb
lehetséges értéke is.
 Személyi sérülés nem következik be még a vezető és
a föld közti közvetlen kapcsolat esetén sem.
21
Az IT rendszer előnye 3. Hatékony tűzvédelem
Szigetelés hiba
... a TN rendszerben
 Ha az IF hibaáram….
- IF<IK A biztosíték nem fog leoldani A hibás működés veszélye
 Nincs jelzés
- IF>IK A biztosíték le fog oldani  Váratlan megszakadás történik.
 Ennek következtében jelentős költségek
lépnek fel
Szigetelés hiba
...az IT rendszerben
 A nagyimpedanciás hibáramkör
miatt kis áram fog folyni.
 Lényegesen csökken a tűzveszély
 A személyi
és berendezés biztonság megnő.
22
Az IT rendszer előnye 4. Magasabb megengedhető
földelési ellenállás
Magasabb megengedhető földelési ellenállás
...az IT rendszerben
 Az IT rendszerekben magasabb
földelési ellenállás érték
engedhető meg.
UB = RA x Id
RA = földelési ellenállás
Id =
hibaáram
UB = megengedhető érintési
feszültség
≤ 50 V az
IEC 60364-4-41,
CENELEC HD 60364-4-41
DIN VDE 0100-410 szerint
Id=Ice Rf=0 kOhm esetén
 Gyakran alkalmazzák olyan
helyzetekben, ahol nehéz a kis
földelési ellenállás elérése,
pl. mobil áramfejlesztők esetén
23
Védelmi eszközök IT rendszerekben
 Az IEC 60364-4-41szerint a következő
védelmi eszközök megengedettek:
- szigetelés monitorozó eszköz (IMD)
- hibaáram védő eszköz (RCD, FI relé)
- túláram védő eszköz
 Csak a szigetelés monitorozó eszköz (IMD)
- jelzi az első hibát
- látja el
jó előre a felhasználót a
szükséges információval
24
A téma rövid áttekintése
1. Bevezetés
2. Alapok
3. A rendszer elemei
4. Technika és működés
5. Alkalmazások
6. Előnyök
7. Következtetés
25
Történelmi mérési elvek
A három lámpás módszer
A voltmérő módszer
26
Passzív mérési elv- az UG mérési elv
Tulajdonságok




Elv:
Elv: A feszültségeltolódás
kiértékelése
Alkalmazás:
Tisztán egyenáramú rendszerek
Előnyök:
- viszonylag gyors
hibafelismerés
- könnyedén megvalósítható
Hátrányok:
- a szimmetrikus hibákat nem
ismeri fel
- nincs közvetlen kΩ kijelzés
- nem felel meg az
IEC 61557-8 előírásnak
27
A három voltmérő módszer
Tulajdonságok
Elv:
S1 nyitott
S2 zárt
UN – t megmérjük
RF+=RP *
U – (UP + UN)
UN
S1 zárt
S2 nyitott
UP - t megmérjük
RF+=RP *
U – (UP + UN)
UP
28
A három voltmérő módszer
Tulajdonságok
Elv:
 Alkalmazás
- Tisztán egyenáramú és kevert
rendszerek
 Előnyök
- Felismeri a szimmetrikus hibákat
külön kijelzi RF+- t és RF- -t
közvetlen kΩ kijelzés
- megfelel az IEC 6155-8 előírásnak
- Viszonylag kis szigetelés értékek
felismerhetők
 Hátrányok
- a megvalósítás komoly ráfordítást
igényel
- drága
29
Aktív mérési elvek
Tulajdonságok
Elv:
 DC mérőfeszültség (inverter fokozattal)
- Elv: szuperponált egyenfeszültség
- Alkalmazás tiszta AC rendszerek
- Tulajdonságok
 kis szivárgási kapacitás esetére
 Az egyenfeszültségű szigetelés hibák
hamis mérési eredményeket
eredményeznek
 AMP mérési elv (BENDER szabadalom)
- Elv: adaptív mérőimpulzus (feszültség)
szuperpozíciója
- Univerzálisan használható minden IT rendszer
(AC, AC/DC, DC) esetén, részben konverteres
hajtásokat tartalmazó rendszerekhez is.
- Alkalmazható nagy szivárgási kapacitással
bíró rendszerekben is, automatikusan
alkalmazkodik az elterjedt rendszer
feltételekhez
30
alulát
ereszt
ő
AMP = Adapted Measuring Pulse
Aktív mérési elvek
Tulajdonságok
Elv:
 A szigetelés monitorozó eszközt a
fázis és a föld közé kötjük be.
 A G által előállított UG
mérőfeszültséget a rendszerre az R
csatolóelemen, az aluláteresztőn és
az Rm mérőellenálláson keresztül
ültetjük rá.
 Az RF szigetelés hiba zárja a
mérőáramkört, így az Im
mérőáram fog folyni.
aluláteresztő
UG
 Ez az Im Um feszültségesést hoz
létre az Rm mérőellenálláson, ami
arányos lesz az RF szigetelés
hibaellenállással.
31
Problémák a mérési technológiában
 Mi befolyásolhatja a szigetelés
monitorozásban alkalmazott
mérési eljárást?
- a rendszerben fellépő
egyenfeszültség
- a rendszer nagy szivárgási
kapacitása
- változó alacsony
frekvenciák
32
A külön megjelenő egyenfeszültség által okozott zavarok
Tulajdonságok
Elv:
Egyen mérőfeszültséget használó
szigetelés monitorozó eszköz:
 Az L+ vagy L- hozzáadódik (vagy
levonódik) a
G által kiadott mérőfeszültséghez.
 L- egyenfeszültség:
- Az Im megnőbekövetkezik a leoldás, mielőtt a
beállított megszólalási értéket
elérjük.
alulát
ereszt
ő
 L+ egyenfeszültség:
- Az Im csökkenazután következik be a leoldás,
miután a beállított megszólalási
értéket túlhaladtuk.
33
U+
UG
U-
UG
Az AMP mérési elv(adaptív mérőimpulzus) az extra DC
feszültség kiküszöbölése
 Az AMP váltakozó
mérőfeszültséget használ.
 Az extra UDC egyenfeszültség
eltolja a mérő feszültséget a
nulla értéktől.
 Az UDC egyenfeszültséget az A /
B szakaszon küszöböljük ki.
34
Az AMP mérési elv(adaptív mérőimpulzus) az extra DC
feszültség kiküszöbölése
Az UDC és UM állandóan
összeadódik és kivonódik.
A szakasz
UDC + ½ UM
B szakasz
UDC - ½ UM
UM
Az A és a B szakasz mérési
eredményét a µP tárolja és kivonja
egymásból. A végeredmény az
UM mérőfeszültség lesz.
35
Az AMP mérési elv(adaptív mérőimpulzus)
a rendszer szórt kapacitásainak hatása
Tulajdonságok
Elv:
 A rendszer természetes szórt
kapacitása Ce
- kábelek, vezetékek
- szigetelés
- tervezés (pl. napelem)
- rendszer bővítés
 A rendszer mesterséges
szórt kapacitása
- interferencia elnyomó
kondenzátorok
- EMC
36
Az AMP mérési elv(adaptív mérőimpulzus)
a rendszer szórt kapacitásainak hatása
A rendszer szórt kapacitás tipikus értéke
kórház
≤ 1 uF
hajók, napelem farmok
≤ 10 uF
A szigetelés monitorozó eszköz számára
valamennyi szórt kapacitás
párhuzamosan van kötve.
37
Az AMP mérési elv(adaptív mérőimpulzus)
a rendszer szórt Ce kapacitásának hatása

Az UM minden pulzus alatt feltölti és kisüti a szórt
kapacitásokat. Ennek hatására az IM mérőáram
formája a pirossal jelzett lesz.

A kapacitás kisütésének ideje 5t
ahol t = [RI II RE] x Ce A mérőimpulzusok ideje:.
Példa:
Ri = 120 kΩ, Re= 200 kΩ, Ce = 10μF

t  5
RI  RE
 CE
RI  RE
120k  200k
t  5
 10 µF  3,75s  4s
120k  200k
38
A mérőimpulzus jellemzői
Im
Az AMP mérési elv(adaptív mérőimpulzus) a frekvenciák
által okozott problémák
A mérőáram három tartományon halad át:
1.
2.
3.
50/60Hz tartomány:
Interferencia elnyomás integrált aluláteresztő szűrővel
DC közbenső áramkör: Az egyenáramok kiküszöbölése: az AMP elv segítségével
Motor tartomány:
0...100 Hz frekvencia tartomány interferencia
elnyomás az elektronikus mérőberendezésbe integrált digitális szűrővel
.
39
Az AMP mérési elv(adaptív mérőimpulzus)
további mérések a stabil eredmények eléréséhez
1.
2.
Szoftver szűrő a mikroprocesszorban
az eredmények folyamatos összehasonlítása
I1





I2
I3
I4
I5
I6
I7
In
Minden periódusban megmérjük a szigetelési ellenállást. (I1......In).
Az így kapott I1, I2, ...In értékeket a mikroproceszor tárolja,
A két egymást követő értéket összehasonlítjuk (I1- et I2- vel, I2- őt I
3- al, I3- at I4- el stb.
Csak az azonosak jelennek meg az LCD- n (pl.: R = 30 k), vagy továbbítódnak egy
riasztóreléhez vagy egy buszrendszerhez.
Ezzel a módszerrel a hibás mérések minimalizálhatók.
Ha például I1 nem egyezik meg I2- vel (I1  I2) az érték nem kerül átvitelre.
A kijelző ezt mutatja: RS=30 k (példa). A kijelzőn továbbra is az utolsó helyesen mért
érték látható (ebben az esetben: 30 k).
40
A téma rövid áttekintése
1. Bevezetés
2. Alapok
3. A rendszer elemei
4. Technika és működés
5. Alkalmazások
6. Előnyök
7. Következtetés
41
A szigetelés monitorozó eszköz
 Folytonosan monitorozza a
szigetelési ellenállást
az IT rendszer és a védőföld (PE)
között
 Optikailag jelzi, ha a szigetelési
ellenállás egy minimális érték alá
esett.
 Meg kell feleljen a
szigetelés monitoring eszközökre
vonatkozó
IEC 61557-8 szabványnak.
42
A szigetelés monitorozó eszköz részegységei
 A
monitorozandó
IT rendszer
 Tápfeszültség
 TESZT
nyomógomb
belső / külső
 kΩ kijelző
(belső / külső)
 RS-485
interfész
 Reset
nyomógomb
belső / külső
 riasztás
kontakusok
 védőföld
csatlakozás
(KE = vezérlő
földelés)
43
Milyen feszültségre kell az A-ISOMETER- t tervezni?
 R1 meghibásodása esetén:
- maximális feszültség
 R2 meghibásodása esetén:
- minimális feszültség
 A mérő bemenetet
a maximális lehetséges
feszültségre kell tervezni.
44
A monitorozandó IT rendszerhez való csatlakoztatás
 A mérőfeszültség szuperpozíciója ,
pl. motortekercsekkel
 A névleges feszültség tartomány
kiterjesztése
csatolóeszköz segítségével
45
A tápellálás csatlakoztatása
 Tápellátás a monitorozandó IT rendszerből
 Ha a monitorozandó rendszerből történik a
tápellátás, a csatlakozásokat úgy kell elhelyezni,
hogy a monitorozás leválasztott állapotban is
elvégezhető legyen.
 Tápellátás a vezérlő feszültség rendszerből
 Ha nem a monitorozandó IT rendszerből történik a
tápellátás (pl. a vezérlő feszültség rendszer), a
leválasztott rendszer is monitorozható. A
tápfeszültség a rendszer feszültségtől eltérő lehet.
46
Valamennyi fázist kell- e csatlakoztatni az
Isometerhez?
A transzformátor szekunder
tekercsének nincs elegendő
ellenállása az egyenfeszültség
méréséhez. Tehát az ISOMETER
szempontjából a rendszer rövidre
van zárva. Valamennyi fázis
monitorozása azonos
érzékenységgel történik.
aluláteresztő
Működés közben az Isometer
egyenfeszültséget vagy pulzáló
egyenfeszültséget használ (AMP).
47
A névleges feszültség tartomány kiterjesztése.
 Egy csatolóeszköz segítségével
néhány szigetelés monitorozó
rendszer névleges
feszültségtartománya
kiterjeszthető.
48
Rövidzárvédelem az IT rendszerben
 A nullavezetővel
- ZS =
a hibahurok impedanciáját a fázis és a
védővezető határozza meg.
- U =
a névleges effektív vonali feszültség
 A nullavezető nélkül
- ZS =
a hibahurok impedanciáját a nulla és a
védővezető határozza meg.
- Uo =
a névleges effektív fázisfeszültség
 Ia = a védelmi eszköz megadott leoldási idejéhez
tartozó kioldó árama
.
 A tervezés során a feszültségforrás névleges
teljesítményét és rövidzárási áramát
is tekintetbe kell venni.
49
U
Zs 
2  Ia
Z ´s  Uo
2  Ia
Névleges feszültség Kioldási idő (s)
Uo/U (V) N nélkül l
N- el
120/240
0.8
5.0
230/400
0.4
0.8
400/600
0.2
0.4
580/1000
0.1
0.2
A válasz értékek kiválasztása
 DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530) / IEC 60364-5-53: Errichten von Niederspannungsanlagen /
Villamos berendezések kiválasztása és létesítése- kapcsoló és vezérlő berendezések
- 537.3.1 bekezdés
Hivatkozási érték 50 Ω / V
 DIN VDE 0100-610(VDE 0100-610) / IEC 60364-6-61: Errichten von Niederspannungsanlagen / Villamos
berendezések kiválasztása és létesítése Ellenőrzés: Kezdeti ellenőrzés
- Beállítás: szigetelés monitorozás min. 100 Ω / V.
 vezérlő áramkörök- a vezérlő áramkörön fellépő földzárlat nem okozhat sem véletlenszerű indítást, sem
nem akadályozhatja meg egy beavatkozó elem lekapcsolását.
vagyis a ZH impedanciára igaz az alábbi
2
Un
ZH  (10,5...7) x
PH
PH = a beavatkozó elem látszólagos tartó teljesítménye
50
A szigetelés monitorozó eszköz válasza
 Van- e vezetőképes kapcsolat a földhöz?
- Az IT rendszer átfordul TN vagy TT rendszerré.
 ... jó mérési elvet választottunk?
- A szuperponált egyenfeszültséget alkalmazó szigetelés hiba felismerésére
szolgáló mérési módszerek megnövekedett válaszérzékenységgel ismerik fel a
DC oldali szigetelés hibát.
 .... az adott installációhoz megfelelő válasz értéket választottunk?
- Az 50 és 250 Ω/V közti értékek a gyakorlatban bizonyították a
használhatóságukat, csak kivételes esetekben érhető el az 1000 Ω/V érték.
 ... egy szigetelés monitorozó eszköz tartozik az IT rendszerhez?
- Csak egy szigetelés monitorozó eszköz lehet egy IT rendszerben.
 ... nagyon hosszú- e a mérési idő?
- A hajógyártó iparban, alállomásokban és ha változtatható fordulatszámú hajtások
vannak beépítve, nagy szórt kapacitásokra számíthatunk.
- A fizikai körülmények hatására a mérési idő automatikusan meghosszabbodik.
 ... sok hasonló eszközt tartalmaz a villamos installáció?
- Egy eszköz esetén az 1 MΩ szigetelési ellenállás megfelelő, ugyanakkor 20
eszköz esetén ez 50 kΩ- ra csökken.
51
A téma rövid áttekintése
1. Bevezetés
2. Alapok
3. A rendszer elemei
4. Technika és működés
5. Alkalmazások
6. Előnyök
7. Következtetés
52
A megfelelő A- ISOMETER kiválasztása
Az eszközkiválasztás ellenőrző listája
névleges feszültség?
AC, DC vagy AC/DC névleges feszültség?
Főáramkör, vezérlő áramkör vagy speciális alkalmazás?
Szórt rendszer kapacitás?
Reakció érték?
Bővítésre kerül- e szigetelési hibahely behatároló
rendszerré?
Speciális környezeti feltételek?
53
Az A-ISOMETER® mberendezések áttekintése
A villamos
elosztórendszer
típusa
AC
DC
AC/DC
hibahely
behatárolás
IR420
IR25Y
IR425
EDS461/491
főáramkör
IR470LY
IRDH275/375
IRDH275/375
EDS460/490
speciális
alkalmazás
107TD47
IR420-6
IR423
Tartozékok
vezérlő áramkör
kórház
offline
generátorok
54
Az A-ISOMETER monitoring feladatai
AC vezérlő áramkör
IR420...
 Névleges feszültség 0...300 V
 Frekvencia tartomány 42...400
Hz
 tipikus terhelés
- relék
- motorok
- fűtőtekercsek
DC vezérlő áramkör
IR125Y...
- Névleges feszültség 0...300 V
- tipikus terhelés
 mágnesszelepek
 akkumulátoros
rendszerek
 egyenáramú motorok
55
Az A-ISOMETER monitoring feladatai
AC/DC vezérlő áramkör
IR425...
 Névleges feszültség 0...300 V
 Frekvencia tartomány 0,
15...420 Hz
 tipikus terhelés
- PLC- k
- egyenirányítók
- tápegységek.........................
.............
AC főáramkör
IR470...
 Névleges feszültség 0...690 V
 Frekvencia tartomány 42...420
Hz
 tipikus terhelés
- motorok
- szivattyúk
- ventillátorok
56
Az A-ISOMETER monitoring feladatai
Szigetelés monitorozás vezérlő áramkörökben
 A vezérlő áramkörben
fellépő szigetelés hiba
- megakadályozhatja a
kikapcsolást
- vagy akaratlan vezérlési
beavatkozást
eredményezhet.
57
Az A-ISOMETER monitoring feladatai
AC / DC főáramkörök
IRDH275 / 375
 Névleges feszültség
0...690 V
 Frekvencia tartomány 0,
0,2...420 Hz
 tipikus terhelés
- változtatható
fordulatszámú hajtások
- egyenirányítók
- megújuló energia
technológiák
 Bővítés
szigetelési hibahely
behatároló rendszerré
IRDH575 és az
EDS46x / EDS49x
kiértékelők
IRDH575
58
Az A-ISOMETER monitoring feladatai
Szigetelési hibahely behatároló rendszer EDS...
59
Az A-ISOMETER monitoring feladatai
Speciális alkalmazás –
mobil áramfejlesztők
- Névleges feszültség 0...300 V
- Védelmi rendszabály:
„Védelmi szétválasztás
szidetelés monitoringgal és
szétkapcsolás a
DIN VDE 0100-551 szerint:
IR423
-
VG13
60
Az A-ISOMETER monitoring feladatai
Speciális Alkalmazás –
offline monitoring
 Névleges feszültség
0...300 (7200) V
 TN, TT és IT rendszerek
 tipikus terhelés
- szivattyúk, motorok, tűzoltó
szivattyúk, tolattyú hajtások
stb.
IR420-6
61
Az A-ISOMETER monitoring feladatai
Orvosi helyiségek
 IEC 60364-7-710 szerinti 2.
csoportú orvosi helyiségek
 műtők, intenzív ellátási
osztályok, szívkatéteres
részlegek stb.
 a terhelőáram és a trafó
hőmérséklet kiegészítő
monitorozása.
107TD47
-
MK2430
62
A villamos biztonság alapja
 A létesítésre és az installációra vonatkozó szabályok
- IEC 60364-4-41:2005-12 (HD 60364-4-41:2007-01)
Erősáramű berendezések 1000 V névleges feszültségig- 4. rész:
Védelem a biztonságért; 41. fejezet:
Áramütés elleni védelem; (német változat 0100-410:2007-06)
411.6.3.1 szakasz:
Szigetelés monitorozó eszközt kell beépíteni, ami jelzi a
feszültség alatt álló résznek a föld vagy a megérinthető
részek felé történő első hiba megjelenését. Ez az eszköz
hallható és/ vagy látható jelzést kell adjon mindaddig, amíg a
hiba fennáll.
 Termékszabvány
- IEC 61557-8: 2007-01
Kisfeszültségű elosztó rendszerek villamos biztonsága 1000 V
AC- ig, 1500 V DC- ig
-Vizsgáló, mérő és monitorozó berendezések a védelmi
rendszabályokhozIT rendszerekben használható szigetelés monitorozó eszközök;
német változat VDE 0413-8
63
Alkalmazások/ szabványok
Alk. terület
alkalmazási terület
tipikus eszközök
szabványok és előírások
Tipikus
alkalmazások.
vezérlő áramkör
IR125, IR420, IR425
DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1) :1998-11, IEC 60204-1:1997
EN 60204-1:1997
vasút
váltóállító tornyok, vasúti átjárók
váltófűtés
IRDH265, IR125
IR207, IR470LY2-40
DIN EN 50122-1 (VDE 0113-1) :1998-11, IEC 60204-1:1997
építési területek
mobil áramfejlesztők
IR423
DIN VDE 0100-704 (VDE 0100-704) / IEC 60364-5-53: pl. DIN
VDE 0100-482
0100-551 (VDE 0100-551):1997-08, IEC 60364-5-51 Ed. 5,0:
2005-04, BGI 608: 2004-08 (4. függelék)
bányák
minden rendszer > AC 50 V
vagy DC 120 V
kérésre
DIN VDE 0118-1 (VDE 0118-1): 2001-11, -2: 2001-11,
-3: 2001-11
vegyipar
500 V IT rendszerek
IRDH275, IRDH375
Namur
villamos járművek
töltő rendszerek
kérésre
DIN EN 61851-1 (VDE 0122-1): 2001-11 (javítás 200212)
DIN EN 61851-21 (VDE 0122-2-1): 2002-10, UL2231-1: 2002
04,UL2231-2: 2002-05
RB- s környezet
ipari targoncák, kábelek
és vezetékek
IR425
DIN EN 60079-14 (VDE 0165-1): 2004-07,
IEC 60079, Ed. 3.0: 2002-10
kérésre
DIN EN 50156-1 (VDE 0116-1): 2005-03
kohók, kemencék
tűzoltóság
tűzoltó járművek
IR470LY2-4061
DIN 14867:2005-09
repülőterek
a légiközlekedés földi világító
rendszerei
IRDH1065,FTC470XDP
(PROFIBUS)
DIN V ENV 50231 (VDE V 0161-231): 1998-04
változtatható
fordulatsz. hajt.
főáramkörök
IRDH275, IRDH375
DIN EN 50178 (VDE 0160):1998-04
emelő és felvonó
berendezések
vezérlő áramkörök
IR125, IR420, IR425
DIN EN 60204-32 (VDE 0113-32):1999-06, IEC 60204-32:1998,
EN 60204-32:1998
ipari robotok
vezérlő áramkörök
IR425
DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1):1998-11,
IEC 60204-1 Ed. 5.0: 2005-10, EN 60204-1:1997
64
Alkalmazások/ szabványok
alkalmazási terület
alkalmazási terület
tipikus eszközö
szabványok és előírások
erőművek/
áramelosztás
akkumulátoros rendszerek
IRDH275, IRDH375
DIN EN 50272-2 (VDE 0510-2): 2001-12
orvosi helyiségek
2. csoportú helyiségek
107TD47
DIN VDE 0100-710 (VDE 0100-710): IEC 60947-6-1
IEC 60364-7-710: 2002-11
katonai
teületek
mobil áramfejlesztők
IR140RS
DIN VDE 0100-551 (VDE 0100-551): 1997-08,
IEC 60364-5-51 Ed. 5.0: 2005-04, BGI 608: 2004-08
építési területek
mobil áramfejlesztők
IR423
IR470LY2-4061
BGI 867, DIN VDE 0100-551 (VDE 0100-551): 1997-08,
IEC 60364-5-51 Ed. 5.0: 2005-04
csővezeték építés
mobil áramfejlesztők
IR423
IR470LY2-4061
GW 308, 8.00 - 2. függelék (Mobil tartalék generatorok
csővezetéklek építéséhez); BGI 867: 2005-05 3. függelék
(Tartalélk generátorok kiválasztása és működtetése építési
területeken)
hajók
vezérlések
IRDH275, IRDH375
DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1):1998-11,
IEC 60204-1 Ed. 5.0: 2005-10
Hajók
(haditengerészet)
tengeralattjárók, fregattok,
aknakereső hajók
IRDH275, IRDH375
ASTMF 1134-94 (újra jóváhagyva 2002- ben), ASTMF 1669-96
(újra jóváhagyva 2002- ben)
biztonsági
világítás
középületek
kérésre
DIN EN 50172 (VDE 0108-100): 2005-10
napelemes rendszerek
naperőművek
IRDH275, IRDH375
DIN IEC 64/1123/CD (EVDE 0100-712): 2000-08
külszini fejtések
Kőfejtők vagy hasonlók
szállító berendezések
kérésre
DIN VDE 0168 (VDE 0168): 1992-01
közlekedési terület
Transrapid, ICE, vasúti kocsik,
hálókocsik, mozdonyok,
IR5002kérésre
DIN VDE 0115-1 (VDE 0115-1): 2002-06
65
A téma rövid áttekintése
1. Bevezetés
2. Alapok
3. A rendszer elemei
4. Technika és működés
5. Alkalmazások
6. Előnyök
7. Következtetés
66
Ökológiai célok a korszerű áramforrásokhoz
 Kiterjedt személyvédelem
 Nagy rendszerbiztonság és
vagyonvédelem
 Megelőző tűzvédelem
 A környezet széleskörű
védelme
 A tévműködések
megelőzése
 Kevesebb emberi errőforrás
és időigény a hibahely
behatároláshoz
 A szükségtelen javítások
megelőzése
 Tervezhető állásidők
 Hosszabb
karbantartásmentes
időszakok
67
Mennyibe kerül egy óra kiesés?
...és mennyi a cég költsége?
68
Magas





Szállítás
Élelmiszeripar
Cementgyár
Öntőkemence
Kereskedelem
 Építőipar
 Malmok
 Gépkocsi gyártás
 Papírgyártás
 Üveggyártás
 Telekommunikáció,
Internet
 Számítóközpontok
 Kórházak
 Vegyipar/
műanyagipar
 Biztonságtechnikai
cégek
 Fémszerkezetek
 Textilipar
 Acélmű
 Alumíniumgyártás
alacsony
Az energia rendelkezésre állása
(Az áramkimaradás negatív hatása)
Mely iparágaknak jelent komoly problémát a tápellátás
kimaradása?
alacsony
Közepes
Magas
Az energiaellátás minősége
(Az áramingadozás negatív hatása)
69
Célkitűzések a feltétel vezérelt karbantartásban
 Gazdaságosabb
karbantartás
 Megnövelt
működésbiztonság
 Tervezhető leállási
időszakok
 Hosszabb
karbantartásmentes
időszakok
Feltétel
vezérelt
karbantartás
 Kevesebb időráfordítás a
hibahelyek
megtalálásához
 Kevesebb
szükségtelen javítás
 Nagyobb biztonság a
környezet és a gépek
számára
 A gyártótelepek
megnövelt biztonsága
70
A villamos biztonság menedzsment- teljes költség (TCO)
A befolyásolható költségtényezők.
 A kereskedelmi elv: Minden beruházás profitot kell termeljen!
 A redundáns biztonságú tápegységek az innovatív BENDER
monitoring rendszerrel biztosítják a telephely legmagasabb rendelkezésre állását és
így hozzájárulnak a gazdasági hatékonysághoz.
 A nagyon kifinomult méréstechnika már korai szakaszban feismeri a problémákat,
mielőtt azokból drága javítási költségekkel járó komoly bajok származnának
 A karbantartási és javítási költségek csökkennek.
 A feltétel- orientált monitorozás
extrém alacsony állás- és karbantartási időket eredményez.
 A rendszer moduláris felépítése optimálisan alkalmazkodik a rendszer
követelményekhez, csökkenti a beruházási költségeket, és lehetőséget
teremt az igény szerinti bővítéshez.
 A meglévő kommunikációs infrastruktúra használata csökkenti
a telepítés költségeit.
 A rendszer maximális kihasználása, optimális termelékenységú.
 Nincsenek szükségtelen energiaköltségek, amiket pl. a nagy hibaáram okoz.
 Az emberi erőforrások optimálisan tervezhetők.
 Eredmény: A BENDER monitoring rendszereknek minden költségkategóriában
pozitív hatása van!
71
A piros vonal a villamos biztonság menedzselésében
Az üzemállapot megbízható
és biztonságos rögzítése
Érzékelők
A mért értékek megbízható
és biztonságos kiértékelése
A lehetséges veszélyforrások
jelzése megbízhatóan
Kiértékelő elektronika
Bevatkozók
IT rendszer
-ISOMETER
Információ
TN, TT rendszerek
RCM, RCMA, RCMS
Jelzés
Minden rendszer
Monitoring, kapcsolás
Kapcsolás
72
ESM - Electrical Safety Management a folytonosságot jelenti
a terepitől a menedzsment szintig:
73
A téma rövid áttekintése
1. Bevezetés
2. Alapok
3. A rendszer elemei
4. Technika és működés
5. Alkalmazások
6. Előnyök
7. Következtetés
74
IT rendszerek szigetelés monitorozása A-ISOMETER®- rel
Nő a jövedelmezőség- 24 órás biztonságos működés
 A drága és nem betervezett leállások megelőzése
 Az installáció gyenge pontjainak felismerése
 A beruházás menedzselés támogatása
A kockázatok kiküszöbölése- jelentősen megnövelt
rendelkezésre állás
 Fázis- föld zárlat esetén nincs működés leállás
 Nincs vezérlés tévműködés szigetelés hiba fellépésekor
 Lehetséges a villamos berendezések off- line monitorozása
Költségcsökkentés- a karbantartási tevékenység
optimalizálása
 A szigetelés romlásának korai felismerése és jelzése
 A hibás áramút automatikus behatárolása
 A karbantartási idő és költségek csökkentése
75
IT rendszerek szigetelés monitorozása A-ISOMETER®- rel
Üzemeltetés- minden azonnal átlátható
 Átfogó információk a műszaki és szervíz személyzet részére
 Központi adminisztráció LAN hálózaton (Ethernet/Internet)
 A szigetelés romlásának felismerése a legrövidebb késleltetéssel
Biztonság az utolsó részletig
 Szabadalmaztatott mérési eljárások
 Védelmi leválasztás az IEC 61140 szerint
 Folyamatos önmonitorozás és részletes hibadiagnózis
Az emberek és a gépek védelme
 Kis érintési áramok kis és közepes méretű installációkban
 Nincs földelési hiba által okozott tévműködés a gépekben és
eszközökben
 Csökken a tűzveszély
76
Bender - a teljesítmény az elektromos rendszerek
mögött - biztonságossá tesszük a villamos energiát
©
77
Nagyon köszönöm a figyelmet!
Bender Industries KG
Londorfer Straße 65
35305 Gruenberg – Germany
www.bender-de.com
telefon:
+49 6401 807-0
fax:
+49 6401 807-259
E-mail:
[email protected]
fényképek: Bender Archiv; www.pixelio.de, www.fotolia.com
Bender Industries KG · 35305 Grünberg · Germany · www.bender-de.com · F64_IT-System · subject to modifications
78