Riskante Fehlerströme durch Differenzstrommessung erkennen Elektrische Anlagen durch RC-Monitoring sicher betreiben

Nicht oder zu spät erkannte Fehlerströme in Niederspannungsnetzen bilden ein fundamentales Sicherheitsrisiko. Dabei können diese zu unerwarteten Betriebsunterbrüchen führen, Schäden an Mensch und Maschine verursachen und schlussendlich hohe Kosten hervorrufen. Hierbei gilt das Motto „frühzeitig erkennen, warnen und handeln“, um den Risiken vorbeugend entgegen zu treten. Dazu ist eine permanente Überwachung von Fehlerströmen unabdingbar und verhilft der rechtzeitigen Erkennung von Isolationsverschlechterungen im Verteil-System.

Bild: Das Fehlerstrom-Modul mindert das Sicherheitsrisiko in elektrischen Anlagen in Niederspannungsnetzen und warnt frühzeitig bei schleichenden Abweichungen.

Um Fehlerströme in Anlagen zu detektieren, führt die Camille Bauer Metrawatt AG das Fehlerstrom-Modul für die Reihen SINEAX AM/DM, LINAX PQ und CENTRAX CU ein. Dieses erlaubt einerseits das Überwachen von Differenzströmen (RCM: „Residual Current Monitoring“) und andererseits die direkte Messung von Erdleiterströmen in elektrischen Anlagen. Beim RCM wird die erste Kirchhoff´sche Regel, die Knotenregel, zugrunde gelegt. Die Regel besagt, dass in einem Knotenpunkt eines elektrischen Netzwerkes die Summe der zufliessenden Ströme gleich der Summe der abfliessenden Ströme ist. Ergibt sich hier eine Differenz durch Abfliessen eines Leckstromes über das Erdreich, so wird ein Fehlerstrom erkannt und gemeldet. Nun ist der Betreiber aufgefordert zu handeln. Gründe für einen Differenzstrom (Fehlerstrom) in Anlagen ergeben sich oftmals aus defekten Bauteilen, wie zum Beispiel in Schaltnetzteilen (LED-Beleuchtungen, Computer, Serveranlagen, Photovoltaik-Gleichrichter, Schnellladesäulen etc.), Isolationsfehlern an elektrischen Verbindungen und Leitungen, Isolationsfehlern an Geräten und Produktionsmitteln, falschen PEN-Verbindungen etc.


Bild: Im optimalen Fall werden, wie hier aufgeführt, 6-Stromesskanäle zum Monitoring genutzt. Kanal 5 steht für den RCM und Kanal 6 wird zur direkten Messung des Schutzleiterstromes eingesetzt (max. bis 1.000A)

Die Messung von Differenzströmen erfolgt über Differenzstromwandler. Dazu hat die Camille
Bauer Metrawatt AG das Portfolio um Differenzstromwandler in den Ausführungen Aufsteck- und Kabel-Umbau-Wandler in das Sortiment aufgenommen. Für alle Fehlerstrom-Kanäle kann eine individuelle Alarmschwelle und eine Vorwarnschwelle definiert werden. Bei Verletzung der Alarmschwelle oder bei Bruch der Messleitung (RCM) wird der Sammelalarm des Gerätes aktiviert. Bei Geräten mit Datenlogger wird zudem auch jede Zustandsänderung in der Alarmliste protokolliert und Verletzungen der Vorwarnschwelle in eine Ereignisliste eingetragen. Die Alarm-Signalisierung kann über digitale Ausgänge erfolgen und über die Datenbanksoftware SMARTCOLLECT visualisiert werden. Die jeweils aktuell gemessenen Fehlerstromwerte sind jederzeit direkt über das Geräte-Display oder die Geräte-Webseite (WebGUI) einsehbar und können auch über analoge Ausgänge ausgegeben werden. Eine Abfrage via Bus-Schnittstellen ist ebenfalls möglich.

Durch Aufzeichnung der Mittelwerte der Fehlerströme wird eine schleichende Veränderung des Fehlerstroms frühzeitig erkannt.
Die Vorteile einer permanenten Fehlerstromüberwachung sind eindeutig. Zum einen können aufwendige, periodische manuelle Kontrollen entfallen, die jeweils nur einen Status-Quo zum Zeitpunkt der Messung aufzeigen. Zum anderen fördert eine kontinuierliche Überwachung den Brandschutz und vermeidet zudem Personen- und Sachschäden massgeblich. Anwendungen für RCM, oftmals auch im Kontext mit Energiemessung und Netzqualitätsanalyse, finden sich in Rechenzentren, in Hospitälern, in Hotels und anderen öffentlichen Gebäuden (z. B. Einkaufszentren, Flughäfen etc.), Industrieanlagen, sensiblen Produktionsanlagen, Banken usw. Dabei werden in der Regel Schwellenwerte gemäss Norm EN 62020 angewandt (z.B. 100mA), um jegliches Sicherheitsrisiko zu vermeiden.

Weitere Informationen unter www.camillebauer.com

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