Spis treści

RCM – monitorowanie prądu różnicowego


Prądy różnicowe spowodowane uszkodzeniem izolacji mogą stanowić poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa systemów elektrycznych. Stosując odpowiednią koncepcję ochrony, możliwe jest wykrywanie prądów różnicowych, eliminowanie usterek izolacji w odpowiednim czasie, a tym samym zapewnienie dyspozycyjności systemu.
RCM oznacza monitorowanie prądu szczątkowego i oznacza monitorowanie prądów różnicowych w instalacjach elektrycznych. Prąd ten oblicza się jako sumę prądów wszystkich przewodów, z wyjątkiem uziemienia ochronnego (PE), które zasilają system. Prądy różnicowe są zazwyczaj wynikiem uszkodzeń izolacji, prądów upływowych lub na przykład prądów upływowych filtra EMC.

Rys.: Raport przed wyłączeniem – cel monitoringu prądu różnicowego

Podczas gdy urządzenia RCD (wyłączniki różnicowoprądowe) wyłączają zasilanie w przypadku przekroczenia określonego prądu różnicowego, urządzenia pomiarowe RCM wskazują wartość rzeczywistą, rejestrują długoterminowy rozwój i zgłaszają przekroczenie wartości krytycznej. Komunikat ten można wykorzystać także do odłączenia zasilania poprzez zewnętrzne urządzenia przełączające (styczniki, przekaźniki). Dzięki zastosowaniu urządzeń do pomiaru prądu różnicowego (monitorowanie prądu resztkowego, RCM) możliwe jest wykrywanie i raportowanie prądów różnicowych w odpowiednim czasie. Możliwe jest podjęcie działań zaradczych w odpowiednim czasie, dzięki czemu nie jest konieczne wyłączanie systemu. Ułatwia to podjęcie działań w przypadku powoli pogarszających się właściwości izolacji lub stale rosnących prądów różnicowych – spowodowanych np. starzeniem się izolacji – zanim system zostanie wyłączony. Na przykład:
•Uszkodzenia izolacji w pompach
•Prądy różnicowe z obciążeń elektrycznych
•Wadliwe kondensatory mocy PP dla PFC
•Wadliwe komponenty w zasilaczach impulsowych, np. w komputerach • Poprawność systemów TNS (Terra Neutral Separate)
•Ujawnienie niedopuszczalnych połączeń PEN
•Unikanie prądów wstecznych przewodu neutralnego do uziemionego sprzętu
Monitorowanie prądu różnicowego w połączeniu z pomiarem energii w połączonych urządzeniach pomiarowych energii / RCM w instalacjach elektrycznych stanowi środek ochrony przeciwpożarowej i zapobiegania konserwacji. W ten sposób skracają się czasy przestojów i związane z nimi koszty. Terminowa i zapobiegawcza konserwacja – ułatwiona dzięki dodatkowym informacjom uzyskanym z urządzenia pomiarowego RCM – również znacząco zwiększa wydajność i dostępność systemu.
Stały monitoring RCM ma szczególne znaczenie w zapobieganiu niepożądanym niespodziankom w bieżącej eksploatacji i dostarcza spójnych informacji o aktualnym stanie instalacji elektrycznej.

Optymalne monitorowanie dzięki 6 kanałom pomiaru prąd

Rys.: Prąd zwarciowy do uziemienia w wyniku zwarcia doziemnego o wysokiej rezystancji

PODSTAWOWY PROCES POMIAROWY Z RCM
Funkcjonalność urządzeń pomiarowych RCM opiera się na zasadzie prądu różnicowego. Wymaga to, aby wszystkie fazy, z wyjątkiem uziemienia ochronnego, były prowadzone przez przekładnik różnicowoprądowy w punkcie pomiarowym (wyjście, które ma być chronione). Jeśli w systemie nie ma awarii, suma wszystkich prądów będzie zerowa. Jeśli jednak prąd różnicowy płynie do ziemi, wówczas różnica spowoduje, że prąd na przekładniku prądu resztkowego zostanie oceniony przez elektronikę w urządzeniu pomiarowym RCM.
Proces pomiarowy opisano w IEC/TR 60755. Rozróżnia się tutaj typ A i typ B.

 

Norma DIN EN 62020 / VDE 0663 / IEC 62020:
Norma dotyczy urządzeń monitorujących prąd różnicowy do instalacji domowych i podobnych zastosowań o napięciu znamionowym < 440 V AC i prądzie znamionowym < 125 A.
Nowoczesne, wysoce zintegrowane urządzenia pomiarowe ułatwiają kombinowany pomiar

  • Parametry elektryczne (V, A, Hz, kW …)
  • Parametry jakości energii (harmoniczne, THD, SIs…)
  • Obciążenia energetyczne (kWh, kvarh…)
  • Prąd różnicowy RCMw jednym urządzeniu pomiarowym. Poniższy przykład pokazuje urządzenie pomiarowe z 6 wejściami prądowymi przeznaczonymi do tego celu:

Rys.: Prąd zwarciowy do masy na skutek starzenia się izolacji uzwojeń silnika. Niewielki prąd spowodowany zwarciem o wysokiej rezystancji można w porę wykryć za pomocą modułu RCM i podjąć działania zaradcze, aby uniknąć trwałego zwarcia w miarę upływu czasu. Zatem zatrzymanie produkcji może b