Konceptet isolationsovervågning (IMD)

En IMD (isolationsovervågningsudstyr) skal forbindes mellem spændingsførende ledere og jord (PE), og en målespænding Um overlejres på nettet der overvåges. I tilfælde af en isolationsfejl, sluttes målekredsen mellem systemet og jord via isolationsfejlen RF, hvilket genererer en målestrøm Im som er proportional med størrelsen på isolationsfejlen.

Målestrømmen generere et tilsvarende spændingsfald over den indre modstand Rm i isolationsovervågningen, som evalueres at elektronikken.

Såfremt spændingsfaldet over den indre modstand overstiger en forudbestemt værdi, hvilket svare til en specifik modstand, indikeres og alarmeres fejlen.

De detaljerede krav til isolationsovervågning findes i standarden IEC/EN 61557-8. Her fremgår det, at et IMD via sin målemetode skal være i stand til at registrere- og alarmere om asymmetriske isolationsfejl, såvel som symmetriske isolationsfejl.

IMD’er virker derfor ikke kun som en beskyttelsesforanstaltning til fejlbeskyttelse ifm.a. et beskyttelsesudstyr.

Det virker også som et varslingssystem til driftsoperatøren, elinstallatøren, maskinmesteren eller ingeniøren omkring en begyndende fejltilstand på installationen.

Et IMD bidrager således til en af de aktive løsninger der er for nødvendig for kvalificeret information, og bidrager således, til at en sagkyndig kan være på forkant med anlægssituationen, og derved være i stand til at iværksætte passende planlagte vedligeholdelsesforanstaltninger rettidigt.

måleprincip

Asymmetrisk isolationsfejl

En asymmetrisk forringelse af isolationen forekommer, når isolationsmodstanden f.eks. af en spændingsførende leder, falder væsentligt mere end den / de andre leder(e) i systemet. symmetrisk

måleprincip

 

 

Symmetrisk isolationsfejl

En symmetrisk forringelse af isolationen forekommer, når isolationsmodstanden på alle spændingsførende ledere i systemet der overvåges, falder omtrent lige meget. asymmetrisk

måleprincip

Overlejret jævnspænding

En ofte anvendt målemetode er overlejring af en jævnspænding mellem nettet, og beskyttelsesleder (jord). Målemetoden er bl.a. kendt fra superpositionering med DC-spænding, og basere sig på ækvivalente modstande i knudepunkts- og maskeligning.

Der er tale om en noget ældre målemetode, som Bender oprindelig fik patent på tilbage 1939. Efter datidens normer var der tale om en meget avanceret målemetode som til fulde reflekterede det vi i dag kalder for ”State of the Art”, altså toppen af datidens tekniske formåen baseret på ren analogteknik.

Målemetoden er alene egnet til overvågning af rene AC og 3(N)AC-systemer, f.eks. motorer. Såfremt denne målemetode anvendes i vekselstrømssystemer hvor galvanisk tilsluttede jævnstrømskomponenter optræder (fx ensretterbroer, tyristorer mv), medfører disse belastningsafhængige jævnstrømme til fejlagtige måleresultater.

Netværkets afledningskapaciteter Ce, oplades af målespændingen og påvirker ikke målingen efter et kortvarigt indsvingningsforløb.

 
Overlejret AMP målespænding

 

AMP står for: Automatisk Måle Puls. AMP-målemetoden er patenteret af Bender, og er baseret på en speciel pulserende overlejret målespænding mellem net og PE (beskyttelsesjord).

Målingen styres af en mikroprocessor, der sammen med et integreret softwarebaseret evalueringssystem muliggør, at målingen automatisk tilpasser sig til den i nettet forekommende kapacitans.

Dette betyder, at der er tale om en nøjagtig bestemmelse af ohm værdien for isolationsmodstand.

Det betyder således også, at interferens som fx opstår ved konverter / inverter drift, ingen negativ indflydelse på den nøjagtige bestemmelse af isolationsmodsværdien.

Med den relativt nye AMP Plus målemetode er støjdæmpningen fra nettet forbedret endnu mere, set i forhold til den oprindelige AMP-målemetode. Udstyr med AMP Plus målemetode kan bruges universelt i alle net, dvs. i både AC, DC og AC / DC systemer.

Typiske i forbindelse med løsninger der involverer spændingsændringer og/eller frekvensændringer, større og komplekse installationer der fx indeholdende stor kapacitans og/eller DC-komponenter.

Dette er ofte tilfældet i forbindelse med elektrisk sikkerhed på maskiner, data centre, skibe og havneterminaler og indenfor jernbaneteknik såvel som inden for vedvarende energi (fx PV-anlæg og vindkraft).

Derfor anvendes isolationsovervågningsudstyr med overlejret AMP Plus målespænding forefindes typisk i moderne fordelingstavler og distributionsnet, som normalt omfatter sådanne faktorer (inverter med EMC filtre).

Senest redigeret d.29 september 2021