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Isolationsfehlersuche im laufenden Betrieb

01 Die Messgeräte ermöglichen eine Isolationsfehlersuche auch in gekoppelten Netzen

01 Die Messgeräte ermöglichen eine Isolationsfehlersuche auch in gekoppelten Netzen

02 Durch Kombination mit einem EDS44x-S und einem IOM441 lässt sich das Isolationsüberwachungssystem um potenzialfreie Kontakte erweitern

02 Durch Kombination mit einem EDS44x-S und einem IOM441 lässt sich das Isolationsüberwachungssystem um potenzialfreie Kontakte erweitern

Je größer das zu überwachende ungeerdete Netz (IT-System) wird, desto schwieriger ist es, mögliche Isolationsfehler zu finden. Helfen können dabei Messgeräte, die die automatische Isolationsfehlersuche im laufenden Betrieb ermöglichen. Damit erhöht sich die Anlagenverfügbarkeit und die Stillstandzeit sinkt.
Mit der Variante D-P erweitert Bender seine Serie von innovativen Isolationsüberwachungsgeräten Isometer Iso685. Sie bietet neben der Kernfunktion, die Isolation eines Netzes gegen Erde kontinuierlich zu überwachen, viele zusätzliche Merkmale, die dabei helfen das Sicherheitsniveau noch weiter zu steigern und Kosten einzusparen. Bei den Geräten erzeugt ein integrierter Prüfstromgenerator bei einem aufgetretenen Isolationsfehler einen limitierten Prüfstrom gegen Erde. Dieser Prüfstrom ist variabel einstellbar.
Mithilfe der Isolationsfehlersuchgeräte der Serie Isoscan lässt sich dieser Prüfstrom über Messstromwandler einem fehlerhaften Verbraucher zuordnen. Mit den Isolationsfehlersuchgeräten EDS440 und EDS441 kommuniziert das Iso685-D-P über einen RS-485-Sensorbus oder über einen Hutschienenbus. Über den Webserver sind alle Einstellungen der EDS44x-Geräte bedien- und konfigurierbar. Dabei ist es möglich, jeden Kanal einzeln oder alle Kanäle gleichzeitig zu parametrieren.
Einsatz in gekoppelten Netzen
Das Isolationsüberwachungsgerät Iso685-D-P kann auch in Applikationen mit gekoppelten Netzen eingesetzt werden. Durch die Funktion „EDSsync“ nehmen alle in einer Gruppe befindlichen Geräte und somit auch alle dort angeschlossenen EDS an der Isolationsfehlersuche teil. Diese Funktion ist unabhängig davon, ob die Isolationsüberwachung in den gekoppelten Netzen über „ISOnet“ oder über die Deaktivierung eines Digitaleingangs gemacht wird.
Bei der Funktion „ISOnet“ messen beide Iso685-D-P abwechselnd nacheinander und völlig unabhängig davon, ob der Koppelschalter zwischen den Netzen geschlossen oder geöffnet ist. Eine aufwendige Verdrahtung eines Hilfs kontakts des Koppelschalters entfällt.
Sobald eines der beiden Geräte einen Isolationsfehler erkennt, wechselt es automatisch in die Betriebsart Isolationsfehlersuche. Bei aktivierter Funktion „EDSsync“ werden Isolationsfehler auf beiden Seiten des Koppelschalters parallel gesucht. In großen Systemen mit mehreren „ISOnet“-Teilnehmern kann es einige Minuten dauern, bis eines der Isolationsüberwachungsgeräte die Messberechtigung erhält und misst. Über die Vorrang-Funktion kann man die Berechtigung an jedes Gerät im Verbund holen und dort manuell eine Isolationsmessung durchführen oder die manuelle Isolationsfehlersuche starten. Für den Fall, dass das „ISOnet“-System eine Störung hat, lassen sich Kommunikationsfehler einem Relais zuweisen, um eine Meldung zu erhalten.
Wird das Iso685-D-P über einen Digitaleingang deaktiviert, erfolgt eine beidseitig permanente Isolationsüberwachung. Nur bei der Kopplung der beiden Netze wird eines der beiden Überwachungsgeräte deaktiviert (Bild 1). Dadurch ist eine kurze Messzeit des Isolationswiderstands und eine schnelle Isolationsfehlersuche im Fall eines Fehlers ohne zeitlichen Verzug gewährleistet.
Einsatz in DC-Netzen und Ringsystemen
In DC-Netzen kann das Isolationsüberwachungsgerät auf eine DC-Verlagerungsspannung gegen Erde auslösen und vorwarnen. Die entsprechenden Ansprechwerte sind in 5-V-Schritten einstellbar.
Um auch in Ringsystemen, die zum Beispiel häufig auf Schiffen zum Einsatz kommen, kurze Messzeiten und eine schnelle Isolationsfehlersuche zu gewährleisten, besteht die Möglichkeit ein Gerät über einen Digitaleingang zu deaktivieren. Die Funktion „ISOloop“ sorgt dafür, dass die Isolationsüberwachung und -fehlersuche auch dann möglich ist, wenn alle Koppelschalter geschlossen sind. Eine aufwendige Steuerung über eine SPS ist nicht erforderlich. Die Isolationsüberwachungsgeräte müssen lediglich über Ethernet verbunden und parametriert werden. Dadurch ist sichergestellt, dass auch kurzzeitig eingeschaltete Verbraucher die einen Isolationsfehler haben, detektiert werden können.
Das Iso685-D-P kann über Modbus TCP, Modbus RTU und Isodata kommunizieren. Bei einem Einsatz in Kombination mit einem EDS44x-L muss die Kommunikation zu einer übergeordneten Steuerung über Modbus TCP erfolgen.
Klartextmeldungen erleichtern die Suche
Neue Messmethoden erlauben es, auch hochohmige Fehler bei hohen Netzableitkapazitäten und kleinen Prüfströmen zu finden. Die fehlerhaften Kanäle werden auf dem Display des Iso685-D-P angezeigt und können durch Klartextmeldungen ersetzt werden. Bei einem Isolationsfehler an einem Motor könnte zum Beispiel „Isolationsfehler Kompressor 1“ im Display erscheinen. Das ermöglicht eine Fehlerlokalisierung auch ohne das Studieren eines Schaltplans und erleichtert die Fehlersuche.
An einem Iso685-D-P können bis zu 50 EDS angeschlossen werden. Durch die Kombination mit der Relaiserweiterung IOM441 (Bild 2) lässt sich jedem Messkanal eines EDS44x ein potenzialfreier Kontakt zur Verfügung stellen. Dadurch können Meldungen erzeugt oder Abgänge mit unwichtigen Verbrauchern abgeschaltet werden, um die Verfügbarkeit des IT-Systems für die wichtigen Verbraucher weiterhin hochzuhalten. (no)
Jörg Irzinger ist Produktmanager Business Development für Industrial Solutions bei der Bender GmbH & Co. KG in Grünberg. joerg.irzinger@bender.de