Bender – optimalizovaná ochrana osob a maximální využitelnost zařízení
 | |
| Bender – optimalizovaná ochrana osob a maximální využitelnost zařízení Ing. Roman Smékal, GHV Trading, spol. s r. o. Moderní automatizační komponenty, jako např. měniče frekvence, způsobují nárůst poruch při použití v rozsáhlých průmyslových aplikacích, výrobních a systémových technologiích budov nebo elektráren. Poruchový proud často nemívá ideální sinusový průběh. Přestože jde o instalace realizované v souladu s požadavky příslušných platných norem, často vznikají neplánované náklady z důvodu přerušení výroby, poškození technologického zařízení, zničení materiálu nebo – v horším případě – dochází k ohrožení a poranění osob. V takovýchto sítích je řešením použití preventivních měřicích přístrojů od firmy Bender. Jde např. o přístroje pro monitorování reziduálních proudů (RCMS – Residual Current Monitoring System), které signalizují poruchu izolace a vyhledávají místo závady dříve, než dojde v důsledku poruchy k přerušení nebo poškození zařízení. O nové řadě těchto přístrojů pojednává tento příspěvek. Špatná funkce celku napájecí sítě způsobí ztrátu dat nebo přerušení dodávky, jejichž důsledkem je zvýšení finančních nákladů a časové ztráty. Mnohem větší finanční ztráty než přímým poškozením (požár nebo vada technického zařízení) však vznikají v důsledku poruch (např. přerušení výroby a narušení technologického procesu, porucha řídicího systému, poškození vlivem prostředí a koroze). Staré měřicí přístroje používané v automatických výrobních procesech již neposkytují optimální ochranu zařízení, osob ani odpovídající požární bezpečnost. Je-li porucha dostatečně velká, vybavení ochrany má za následek nekontrolované vypnutí elektrické instalace. Pro zachování funkčnosti elektroinstalace, poskytnutí optimální ochrany osobám, zařízením a pro zajištění protipožární bezpečnosti je nezbytné v adekvátní době obdržet informaci o kritickém stavu, a to dříve, než dojde ke skutečné poruše. Monitory reziduálních proudů RCMS460, RCMS490 právě splnění těchto požadavků nabízejí. Signalizace namísto přepínání Monitory reziduálních proudů jsou určeny pro měření v sítích TT a TN. Oblasti jejich použití jsou např. klimatizační technika, kuchyně, řízené motory, UPS (Uninterruptible Power Supply, zdroj nepřerušitelného napájení), zařízení staveb, tiskařské stroje, bateriové systémy, laboratorní přístroje, stroje na zpracování dřeva a papíru, středofrekvenční svařovací stroje, nábytkářský, textilní a chemický průmysl a rovněž zdravotnická zařízení. V závislosti na použitém proudovém transformátoru měří proudy AC, AC+pulsní, DC nebo AC+DC, takže odpovídají typu A nebo B podle IEC 60755. Pro měření pracovních proudů lze připojit běžné proudové transformátory x/5A nebo x/1A.  Obr. 1. Monitor reziduálních proudů RCMS460D Přístroji RCMS může být do 180 ms na 1 080 místech současně měřen a vyhodnocován jmenovitý, reziduální a poruchový proud, včetně harmonických, od 6 mA do 20 A. Pro pětinásobek jmenovitého proudu je hodnota reakce menší než 30 ms. Přístroje, které jsou vybaveny displejem LCD, zobrazují, zda bylo nastavené prahové hodnoty nebo doby odezvy dosaženo, nebo zda byla překročena. Přístroj RCMS umožňuje uživateli vybrat si mezi signalizací nebo přepínáním. Avšak nejdůležitější je, že nedojde k neočekávanému vypnutí instalace. Dvě nastavitelné prahové hodnoty pro tzv. předalarm a hlavní prahová hodnota alarmu poskytují servisním technikům odpovídající dobu na zjištění a odstranění poruchy. Signalizace může být nastavena jak na překročení nastavené prahové hodnoty, tak na pokles pod ni. Přístroj měří skutečnou efektivní hodnotu proudu a dovoluje připojení na sítě s frekvencí 50 a 60 Hz, ale i s frekvencí 400 Hz. To znamená, že měří a zobrazuje harmonické složky podle frekvence do 40. harmonické, popř. pro síť 400 Hz do 5. harmonické. Pro signalizaci lze využít sériové rozhraní RS-485 nebo dvě výstupní relé, popř. ve verzi RCMS490 dvanáct výstupních relé, pro každý kanál jedno. Rozměry přístrojů odpovídají standardům DIN pro šest (EDS460) nebo devět (EDS490) modulů a mohou být uchyceny jak na lištu, tak šrouby v souladu s EN 60715 (Rozměry spínacích a řídicích zařízení nn – Normalizované montážní lišty pro mechanické upevnění elektrických zařízení v rozváděčích nn). Na čelním panelu přístroje je podle typu buď signalizační dioda LED, nebo displej LCD, dále testovací a resetovací tlačítka a tlačítka pro nastavování parametrů. Vstup do menu přístroje je možné podmínit zadáním hesla. Přístroj vykonává kontrolu připojení proudových transformátorů a vlastní funkce přístroje. Montáž přístroje je snadná díky přesné identifikaci a popisu přímo v blízkosti svorek. Oblasti použití Monitorovacími přístroji RCMS lze zjišťovat např.:
 Obr. 2. Proudové transformátory W Paměť V přístrojích vybavených displejem LCD je vestavěna paměť pro uložení 300 hodnot historie událostí společně s přesným časem naměřené poruchy. Kromě toho je možné pro dlouhodobé sledování využít vestavěný záznamník dat (datalogger); to představuje 300 hodnot pro každý kanál. Nastavení filtru Speciální vlastností těchto přístrojů je nastavení frekvenční charakteristiky. V menu přístroje lze zvolit nastavení filtru proti vzniku požáru nebo na ochranu osob či zařízení. a) Proti požáru. Při tomto nastavení zůstává prahová hodnota konstantní v celém frekvenčním pásmu. Jde o typické nastavení ochrany proti požáru, neboť za nebezpečnou je považována již hodnota výkonu 60 W, což při napětí 230 V znamená proud jen 260 mA. b) Ochrana osob. Při frekvencích 50/60 Hz je nebezpečí pro člověka větší než při vyšších frekvencích a stejné amplitudě proudu. Důvodem je skutečnost, že impedance lidského těla obsahuje kapacitní složky. Tyto hodnoty vycházejí z technické zprávy IEC 60479-2 Účinky procházejícího proudu lidským tělem a z EN 60990 Metody měření dotykového proudu a proudu PE vodičem.  Obr. 3. Frekvenční charakteristiky; a – prahová hodnota 300 mA (modrá křivka bez nastavení – protipožární), b –prahová hodnota 30 mA (červená křivka nastavení IEC – ochrana osob), c – prahová hodnota 30 mA (zelená křivka nastavení 50 Hz, oranžová křivka nastavení 60 Hz – ochrana zařízení) c) Ochrana zařízení 50/60 Hz. Toto nastavení je vhodné např. při měření reziduálních proudů v místě centrálního uzemňovacího bodu, kde budou měřeny pouze unikající proudy menší než 50 nebo 60 Hz a proudy vyšších frekvencí jsou vyjmuty. Při tomto nastavení se snadněji určuje dodatečné spojení vodiče N a PE. Zpoždění Časové zpoždění a prahové hodnoty mohou být nastaveny individuálně pro každé měřicí místo. Pro vyloučení přechodných jevů při zapínání, zahřívání nebo rozbíhání elektrických přístrojů je možné nastavit také časové zpoždění při spouštění a zpoždění reakce, a to v obou případech v rozmezí 0 až 99 s. Posledním nastavitelným intervalem je zpoždění při uvolnění, tedy při ustálené a již neměnné hodnotě. Komunikace a vizualizace Výměna informací mezi RCMS a ostatními přístroji probíhá po sériovém rozhraní RS-485 s protokolem BMS (Bender-Messgeräte-Schnittstelle, měřicí rozhraní Bender), takže kompletní instalaci budovy je možné sledovat z centrálního technického dispečinku. Poruchová hlášení mohou být zobrazena na signalizačních panelech nebo s využitím převodníku FTC470XET na počítačích. Pro zobrazení není zapotřebí žádný doplňkový software, ale využívá se vestavěný webový server. Hlášení jsou posílána e-mailem, dálková správa je vykonávána prostřednictvím LAN (Local Area Network, místní síť), WAN (Wide Area Network, rozlehlá síť) nebo po internetu a náročné zobrazení využívá rozhraní OPC (Object Linking and Embedding for Process Control, propojování a vkládání objektů pro řízení procesů). Kromě vícekanálových přístrojů je k dispozici také verze pro měření s jedním transformátorem proudu (AC, pulsní a AC+DC). Tyto přístroje se vyrábějí pod označením RCM420 nebo RCMA420. Vlastnosti
Další informace mohou zájemci získat přímo u pracovníků firmy na adrese: GHV Trading, spol. s r. o. | |