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Wandlerverdrahtung zuverlässig prüfen

01  Das universelle Prüfgerät Compano 100 (Gewinner des „iF Design Award 2017“ in der Disziplin „Products“, Kategorie „Industry & Skilled Trades“) bietet spezielle Funktionen für die Überprüfung von Wandlerkreisen

01  Das universelle Prüfgerät Compano 100 (Gewinner des „iF Design Award 2017“ in der Disziplin „Products“, Kategorie „Industry & Skilled Trades“) bietet spezielle Funktionen für die Überprüfung von Wandlerkreisen

02  Mit der von anderen Omicron-Geräten bereits bekannten CPOL-Methode wird in den Strom- bzw. Spannungswandlerpfad ein DC-freies Sägezahnsignal eingespeist und mit dem CPOL-Prüfgerät im jeweiligen Pfad auf Präsenz und korrekte Polarität hin überprüft

02  Mit der von anderen Omicron-Geräten bereits bekannten CPOL-Methode wird in den Strom- bzw. Spannungswandlerpfad ein DC-freies Sägezahnsignal eingespeist und mit dem CPOL-Prüfgerät im jeweiligen Pfad auf Präsenz und korrekte Polarität hin überprüft

03  Mit dem batteriebetriebenen CPOL-Polaritätsprüfer kann auch ohne ­Verbindung zur Quelle an jedem beliebigen Punkt der Anlage sowohl im Strom-  als auch im Spannungspfad gemessen werden

03  Mit dem batteriebetriebenen CPOL-Polaritätsprüfer kann auch ohne ­Verbindung zur Quelle an jedem beliebigen Punkt der Anlage sowohl im Strom- als auch im Spannungspfad gemessen werden

Jedes Schutzsystem muss sicher, schnell und selektiv arbeiten. Forderungen, die der möglichst unterbrechungsfreien Energieversorgung, vor allen Dingen aber der Sicherheit der elektrischen Energieanlagen dienen. Für die Relaisprüfung gibt es seit Jahren etablierte Geräte von diversen Anbietern sowie allgemein anerkannte Methoden, wie diese zu erfolgen hat. Allerdings versagt das bestgeprüfte Schutz­relais seinen Dienst, wenn es aufgrund eines Verdrahtungsfehlers ein Ereignis gar nicht erst erkennen kann. Deshalb ist – zumindest bei der Inbetriebnahme einer neuen oder veränderten Anlage – eine Verdrahtungsprüfung unerlässlich, deren Prozess ebenfalls einem auf breiter Basis akzeptierten Standard folgen sollte.

Aus einer Vielzahl von Gesprächen mit Betreibern von elektrischen Energieanlagen hat Omicron erfahren, dass sich für die Verdrahtungsprüfung bislang noch kein Standard herauskristallisiert hat. So verlässt sich nahezu ­jedes der befragten Unternehmen auf einen eigenen, aus den jeweiligen Erfahrungen heraus entstandenen Prozess zur Überprüfung der Verdrahtung. Grundlage für dieses Vorgehen ist die Frage, welche Fehler bei einer Verdrahtungs­prüfung überhaupt gefunden bzw. nicht ermittelt werden sollen. Auf Basis dieser Fragestellung und Erkenntnissen aus Kundengesprächen haben die Omicron-Spezialisten eine Methode für die Verdrahtungsprüfung entwickelt, die bei möglichst hoher Sicherheit den geringstmöglichen Aufwand verursacht. Geht man vom in der Praxis häufigsten Fall aus, nämlich einem dreiphasigen System mit drei Strom- und drei Spannungswandlern, können die nachfolgend genannten Fehler auftreten. Sie sollten deshalb bei einem Test in jedem Fall in die Überprüfung mit einbezogen werden:
• Falsche Polarität im Stromwandler,
• falsche Einbaurichtung des Stromwandlers,
• fehlende Erdung des Stromwandlerkreises,
• ungewollte zusätzliche Erdverbindungen,
• Fehlfunktion eines Relaisprüfschalters oder Relaisprüfsteckers,
• Unterbrechung in der Sekundär­verdrahtung von Strom- oder ­Spannungswandlern,
• Polaritätsfehler in der Sekundär­verdrahtung,
• Phasenverwechslung in der Sekundärverdrahtung sowie
• falsche Einstellung der Einbaurichtung des Stromwandlers im Relais.
Beim letztgenannten Punkt handelt es sich zwar nicht um einen Verdrahtungsfehler im eigentlichen Sinne, aber bei einer klassischen Schutzprüfung lässt sich speziell diese Problematik nicht ohne Weiteres überprüfen. Daher bietet sich der Ausschluss dieses möglichen Fehlers im Zuge der Verdrahtungsprüfung an.

Prüfungssicherheit durch geeignetes Equipment
Prinzipiell ist es für einen Großteil der Verdrahtungsprüfungen ausreichend, Prüfgeräte einzusetzen, die einen Strom und eine Spannung ausgeben können, und darüber hinaus über mindestens zwei Eingänge für Strom- und/oder Spannungsmessung verfügen. Im Detail zeigt sich jedoch, dass viele bislang am Markt verfügbaren Prüfgeräte Nachteile bei der Nutzung für solche Prüfungen aufweisen, und einzelne Fehler, beispielsweise Kurzunterbrechungen der Prüfschalter, mit ihnen nicht erkannt werden können. Polaritätsprüfungen sind mit klassischen Quellen und Messeingängen möglich, aber es muss jeweils ein Kabel vom Messpunkt in der Anlage zur Quelle verlegt werden. Wird dieser Aufwand gescheut, werden Mehrfachfehler mitunter nicht erkannt.
Deshalb hat Omicron das Compano 100 (Bild 1) auf den Markt gebracht, das unter anderem für die Verdrahtungsprüfungen von Wandlerkreisen optimiert ist. Dabei ist es vor allem durch folgende Eigenschaften ideal für Verdrahtungsprüfungen geeignet:
• mit 10 kg leichter als vergleichbare Geräte,
• durch Akkubetrieb mobil in Anlagen einsetzbar,
• spezielles, DC-freies Polaritätsprüfsignal,
• Spezialschaltung für die Detektion von Unterbrechungen in Stromwandlerpfaden, beispielsweise für den Test von Prüfschaltern oder Prüfsteckern,
• geregelte Ausgänge für direktes Einstellen der Sollwerte sowie
• maximale Sicherheit durch einen Not-Aus-Schalter.

Vorschlag für eine gute Prüfmethode
Nach dem Freischalten und Erden der Wandler gemäß der fünf Sicherheitsregeln werden mittels Primäreinspeisung zuerst die Erdungen der Sekundärkreise sowie die Übersetzungsverhältnisse (wenn dies gewünscht ist) und Polaritäten der Wandler verifiziert. Damit können die in der Fehlerliste an erster, dritter und vierter Position genannten Fehler erkannt werden. Die verbleibenden Prüfungen lassen sich einfacher mittels Sekundäreinspeisung durchführen, wobei das Prüfgerät für alle weiteren Prüfungen direkt bei den Wandlern verbleiben kann.
Die Polaritätsprüfung der Sekundärverdrahtung wird mit der von anderen Omicron-Geräten schon bekannten CPOL-Methode durchgeführt (Bild 2). Dazu wird in die Strom- und Spannungswandlerpfade ein Sägezahnsignal eingespeist (in Bild 2 rot bzw. blau gekennzeichnet). Dieses Signal ist DC-frei. Es besteht daher nicht das Problem der Aufmagnetisierung der Wandler. Mithilfe des kleinen batteriebetriebenen CPOL-Polaritätsprüfers kann anschließend auch ohne Verbindung zur Quelle an jedem beliebigen Punkt der Anlage sowohl im Strom- als auch im Spannungspfad gemessen werden (Bild 3). Der Polaritätsprüfer zeigt dann an, ob im richtigen Pfad gemessen wird und ob die Polarität des Pfads richtig oder falsch ist. Auf diese Weise lassen sich die Fehler an Position sechs, sieben und acht der Fehlerliste erkennen.

Gefahrenquelle Prüfschalter-Fehlfunktion
Eine zweite interessante Spezialfunktion des Compano 100 ist seine Fähigkeit zur Detektion von Unterbrechungen im Strompfad. Relaisprüfschalter oder Prüfstecker müssen bei der Aktivierung den Stromwandlerkreis kurzschließen, bevor sie das Relais vom Pfad abtrennen. Nicht alle Prüfschalter arbeiten hier zuverlässig, was unter anderem eine Gefahrenquelle für das Personal darstellt. Eine Überprüfung dieser Funktion mittels Primäreinspeisung ist jedoch nicht zweckmäßig. Sie ist im Gegenteil sogar gefährlich, da sie bei einer möglichen Fehlfunktion des Prüfschalters während der Prüfung eben genau diese sehr großen Spannungen entstehen lassen würde. Durch die Detektion von Unterbrechungen im Sekundärpfad führt das Compano 100 diese Prüfung einfach und gefahrlos für den Prüfer durch.
Befindet sich der Prüfschalter weit entfernt von der Quelle, lässt sich das Gerät so einstellen, dass es bei der Detektion einer Unterbrechung des Pfades die Ausgabe automatisch abschaltet. Der Prüfer kann dann den betreffenden Prüfschalter ein paarmal hintereinander betätigen, ohne sich in der Nähe des Prüfgeräts befinden zu müssen. Ohne die Anzeige seines Geräts abzulesen, kann er dann feststellen, ob es zu einer Unterbrechung gekommen ist oder nicht. An der Anzeige am Gerät kann zudem die Dauer der jeweiligen Unterbrechung abgelesen werden. Der Fehler fünf lässt sich damit zuverlässig erkennen.
Schließlich können die letzten Quellen für mögliche ­Polaritätsfehler dadurch abgefangen werden, dass bei gleichzeitiger Einspeisung in Strom- und Spannungswandler das Vorzeichen der Wirkleistungsanzeige auf der Anzeige des Relais ausgelesen wird. Mit dieser Methode lassen sich, i­nsbesondere bei Primäreinspeisung am Stromwandler, die verbleibenden möglichen Polaritätsfehler zwei und neun aufdecken.

Fazit
Das Compano 100 eignet sich zur optimierten Verdrahtungsprüfung von Wandlern zu Relais, Zählern oder Warten. Alle im Wesentlichen in diesen Anwendungen möglichen Fehler lassen sich mit ihm auffinden. Dabei vereinfachen das geringe Gewicht und der Akkubetrieb die Prüfungen. Darüber hinaus bieten neue Methoden, wie das Erkennen von Kurzunterbrechungen im Strompfad, mehr Sicherheit für das Prüf- und Betriebspersonal. Außerdem ist das Prüfgerät durch seine zur Verfügung gestellten Quellen und Eingänge für eine Reihe weiterer Prüfungen, wie einfache Relais-Tests, Mikro-Ohm-Messungen, aber auch Erdwiderstandsmessungen von kleinen Erdungssystemen, beispielsweise Trafo-­Verteilstationen, einsetzbar.
Bei der Geräteentwicklung hat sich Omicron intensiv mit dem Thema Verdrahtungsprüfungen auseinandergesetzt. Auf einer Facebook-Seite bietet das Unternehmen deshalb die Möglichkeit, direkt mit den Entwicklern über Vor- und Nachteile der jeweiligen Verfahren zu diskutieren.
Omicron präsentiert das Gerät auf der Hannover Messe in Halle 12, Stand B57, wodurch sich eine zusätzliche Möglichkeit zur Diskussion mit Experten über weitere Einsatzmöglichkeiten ergibt. (ih)

Omicron-Diagnosewoche 2017

Vom 13. bis 17. März 2017 bietet Omicron mit seiner Diagnosewoche in Bregenz eine Plattform, auf der sich Experten und Praktiker rund um die Diagnose elektrischer Betriebsmittel austauschen können. Ein Schwerpunkt liegt auf der Diagnose von Leistungstransformatoren und rotierenden elektrischen Maschinen.

Während der Omicron-Diagnosewoche informieren Experten in Fachvorträgen über ihre Erfahrungen und aktuelle Trends in der Diagnose von elektrischen Betriebsmitteln. Am Mittwoch steht beim Campus Day die Praxis im Mittelpunkt.
Einen zweitägigen Schwerpunkt bilden Messverfahren zur „Diagnose von rotierenden elektrischen Maschinen“. Neben Fallbeispielen aus der Praxis von Diagnosemessungen ­werden auch moderne Diagnoseverfahren wie die Teilent­ladungsdiagnose behandelt. Die „Diagnose von Leistungstransformatoren“ steht ebenfalls an zwei Tagen im Fokus. Neue Netztopologien und ihre Auswirkungen auf die Betriebsmittel sowie Einflüsse auf die Bewertung und Berechnung des Zustands sind weitere wichtige Themen, die behandelt werden.
Die Impulse aus den Fachvorträgen werden beim in diesem Jahr erstmals angebotenen Campus Day in die Praxis übergeleitet. Dabei stehen die nahe gelegenen Trainingsräumlichkeiten von Omicron für praktische Messungen an verschiedenen elektrischen Betriebsmitteln sowie für Praxisseminare und Tutorials bereit. Darüber hinaus bietet auch der Campus Day die Gelegenheit zum ausführlichen Austausch mit zahlreichen Experten.

Schwerpunkt wählen oder „Alles in fünf Tagen“
Um auf die Bedürfnisse der Teilnehmer bestmöglich einzugehen, kann jedes Schwerpunktthema entweder einzeln gebucht oder beliebig kombiniert werden. Um einen möglichst großen Nutzen der praktischen Messungen zu ermöglichen, ist die Anzahl der Teilnehmer beim Campus Day beschränkt.
Informationen zum Programm sowie eine Online-Anmeldemöglichkeit findet sich unter: www.omicronenergy.com/diagnosewoche.

Dipl.-Ing. Ulrich Klapper arbeitet seit 1998 bei Omicron Electronics in verschiedenen ­Funktionen. Zurzeit ist er Produktmanager für das Compano 100. ulrich.klapper@omicronenergy.com

Dipl.-Ing. Ulrich Klapper arbeitet seit 1998 bei Omicron Electronics in verschiedenen ­Funktionen. Zurzeit ist er Produktmanager für das Compano 100. ulrich.klapper@omicronenergy.com

Dipl.-Ing. Klaus Jotz ist seit 2014 bei Omicron für die Marketingkommunikation zuständig. klaus.jotz@omicronenergy.com

Dipl.-Ing. Klaus Jotz ist seit 2014 bei Omicron für die Marketingkommunikation zuständig. klaus.jotz@omicronenergy.com