Fejlfinding på elektriske installationer

For at opnå en pålidelig og driftssikker strømforsyningen, er det helt afgørende at opretholde et højt isolationsniveau. Dette er kun muligt ved hjælp af egnet isolationsovervågningsudstyr.

Udstyret i sig selv kan ikke forhindre isolationsfejl i at opstå, eller modvirke isolationen på kabler og ledningers naturlige ælde og forringelse.

Tidligere var isolationsfejlfinding ofte kompliceret og meget tidskrævende. Fejlfinding på installationer var derfor ofte forbundet med både weekendarbejde, og produktionsmæssige driftsstop, som var nødvendig for at opretholde eksempelvis den elektriske sikkerhed på maskiner og anlæg.

Denne form for vedligeholdelse af elektriske installationer bliver dog betydeligt forenklet, ved brug af moderne udstyr til automatisk hurtig og pålidelig lokalisering af isolationsfejl, som foregår alt imens installationen fortsat er under spænding, og dermed i drift.

Standard for systemer til isolationsfejlfinding (IFLS)

Af standarden IEC/EN 61557-9 fremgår kravene til elektrisk sikkerhed i lavspændingsdistributionssystemer op til 1 000 V a.c. og 1 500 V d.c – Materiel til prøvning, måling eller overvågning af beskyttelsesforanstaltninger – Del 9: Materiel til lokalisering af isoleringsfejl i IT-systemer

IT-systemer er beskrevet i DS/HD 60364-4-41, blandt anden litteratur.

Yderligere information om udstyr til lokalisering af isoleringsfejl i IT-systemer findes i standarderne DS/HD 60364-4-41 og DS/HD 60364-5-53.

Betegnelsen IFLS kommer fra den engelske udgave af den harmoniserede standard EN 61557-9, og står for: ”Insulation Fault Location System”

Hvordan virker et system til isolationsfejlfinding (IFLS)?

Udstyr til lokalisering af isolationsfejl (IFLS) er beskrevet i standarden EN 61557-9. Når et IT-system anvendes til sikkerhed for fortsat drift, anbefales det fx i DS/HD 60364-4-41 at kombinere IMD’en med udstyr, der kan lokalisere fejlen under belastning.

Udstyrets funktion er at indikere strømkredsen med fejl, når isolationsovervågningsudstyret har detekteret en isolationsfejl. Et system til isolationsfejlfinding af følgende komponenter:

1. Isolationsovervågningsudstyr (IMD)

2. Pulsstrømgenerator (PGH)

3. Udstyr til lokalisering af isolationsfejl (EDS)

4. To eller flere måletransformere

Både ISOMETER® type iso685 såvel som forgængeren IRDH575, facilitere funktionerne ovenfor beskrevet under pkt. 1 og 2.

isolationsfejlfinding

Et system til isolationsfejlfinding (IFLS) aktiveres af IMD’en ISOMETER®.
Når IMD’en registrere en fejl, aktiveres pulsstrømgeneratoren automatisk. Amplituden af teststrømmen begrænses af pulsstrømgeneratoren, og dreves af systemspændingen via de spændingsførende ledere og isolationsfejlen RF som slutter målekredsløbet retur til pulsstrømgeneratoren, via beskyttelsesledere PE.

Den pulserende teststrøm gennemløber derfor alle tilsluttede måletransformere, som er tilsluttet udstyret til lokalisering af isolationsfejl (EDS). Derved kan en nøjagtig placeringen af en første fejl fra spændingsførende dele til udsatte ledende dele eller jord eller andet referencepunkt bestemmes.

]

Karakteristika ved udstyr til lokalisering af isolationsfejl i IT-systemer - IFLS

 

Alle målekanaler i et fast installeret IFLS-system (EDS-system) scannes parallelt under lokalisering af isolationsfejl. Dette medfører, at den maksimale scanningstid for alle tilsluttede målekanaler er < 10 sek.

Såfremt en isolationsfejl er lokaliseret efter gennemført scanning af alle målekanaler, skifter en relækontakt, og den pågældende målekanal alarmeres.

Der findes tilsvarende EDS-system, hvor der er rangeret en relækontakt for hver enkelt målekanal.

Eksempelvis muliggør denne funktion, at der via den til målekanalen rangerede relækontakt, kan foretages automatisk afbrydelse af den afgang eller gruppe, hvorpå der er isolationsfejl.

Fordele ved udstyr til automatisk lokalisering af isolationsfejl (IFLS)

Optimeret vedligeholdelse

- Automatisk lokalisering af isolationsfejl uden afbrydelse af forsyningen.

- Selektiv, hurtig og præcis lokalisering af fejlramt afgang/gruppe.

- Reducerede vedligeholdelsesomkostninger.

- Reel mulighed for tilstandsbaseret vedligeholdelse via information.

Væsentlig forhøjet driftssikkerhed

- Den elektriske installation forbliver i drift, selv i tilfælde af fejl.

- Øget produktivitet opnås, da jordfejl ikke medfører afbrydelse.

- Større indsigt i elanlægget aktuelle tilstand

Effektivt forbedret driftsøkonomi

- Tid og omkostninger til vedligeholdelse reduceres markant

- Svage punkter i kan installationen konstateres

Isolationsfejlfinding (IFLS) i hovedstrømkredse og hjælpekredse

En hovedkreds – eller hovedstrømkreds – er en strømkreds, der eksempelvis forsyner en fordelingstavle.

En hovedstrømkreds er også strømkredsen mellem installationens forsyningspunkt og første afgreningssted i installationen.

I standarden for elektriske installationer – valg og installation af elektrisk materiel – hjælpekredse - DS/HD 60364-5-557 er der defineret hvad der er en hjælpekreds, og hvad der er en hovedkreds.

Således fremgår det af punkt 557.2.2 i standarden 60364-5-557, at:

En hovedkreds er en strømkreds, som indeholder elektrisk materiel til at producere, omdanne, distribuere eller afbryde elektrisk energi eller strømforbrugende materiel.

Af punkt 557.2.1 i standarden 60364-5-557 fremgår det, at:

En hjælpekreds er en strømkreds til overførsel af signaler, der er beregnet til styring, detektering, overvågning eller måling af den funktionsmæssige status for en hovedkreds.

En hjælpekreds er således fællesbetegnelsen for de kredse der til daglig omtales som: Kontrolspænding, styrespænding, styrestrøm, hjælpespænding, manøvrespænding mv. – ja, kært barn har mange navne.

Hjælpekredse findes ofte i en fordelingstavle, transformerstation, sikringsanlæg, indenfor elektrisk sikkerhed og maskinbygning, styretavler på kraftværker og i lign. applikationer.

Når det drejer sig om udstyr til isolationsfejlfinding (IFLS), skelnes der også mellem applikationer for lokaliseringsudstyr til en hovedstrømkreds, og til hjælpekreds.

Den væsentlige forskel hvor de to applikationer adskiller sig væsentligt fra hinanden kommer særligt til udtryk, i den ofte markant reducerede teststrøm, som er nødvendig for anvendelsen i hjælpekredse.

Hvilket derfor også demonstreres i responsfølsomheden for lokaliseringsudstyret (EDS)

Isolationsfejlfinding (IFLS) i hjælpekredse

Bender´s EDS-systemer til lokalisering af isolationsfejl i hjælpekredse, opfylder kravene i standarden EN 61557-9.

Det at et Bender IFLS-system til hjælpestrømkredse opfylder produktstandarden betyder ikke, at kun en direkte kortslutning til PE, dvs. med 0 Ω i fejlstedet, kan lokaliseres. Det betyder samtidig også, at selve en begyndende isolationsfejl med høj resistans mod jord kan lokaliseres, endda på et tidligt stadie.

Som vist i eksemplet nedenfor, er det i dag muligt med et moderne EDS-system til hjælpekredse, at kunne lokalisere isolationsfejl under drift, i området ca. 100kΩ til jord i en DC 24V hjælpekreds, med en afledningskapacitet på 10µF.

isolationsfejlfinding

Un: DC24V

Som det fremgår af nedenstående graf, er det tilsvarende muligt med EDS441 at lokalisere en høj ohmsk isolationsfejl på op til ca. 900 kΩ (0,9MΩ) ved en systemspænding på DC 220V, og en kapacitans på 10µF.

Eksempelvis er det også muligt af lokalisere en fejl allerede ved ca. 240KΩ med en netafledningskapacitet på 40µF, hvilket er en faktor 3,6 gange tidligere end det anbefalede forvarsel iht. DS/HD 60364-5-53 (300 ohm/V).

isolationsfejlfinding

Un: DC220V

Senest redigeret d.29 september 2021