location
- fournais a/s
- Enrumvej 7
- DK - 2942 Skodsborg
- Telefon: +45 45 89 04 45
Sandsynligheden for en fejl nr. 2 opstår i et IT-system, er forsvindende lille. Derfor giver IT-systemet markante fordele i form af signifikant øget driftssikkerhed og tilgængelighed, sammenlignet med driftssikkerheden i et TN-system eller TT-system.
Af Ingeniør, Ulrik Fournais
En væsentlig fordel ved et IT-system kan bekræftes ved brug af sandsynlighedsberegning.
Forudsætninger
Intensiteten/fejlhyppigheden P = [ λ ] = 1/120 j
og den nødvendige tid til lokalisering- og udbedring af fejlen er 1/2 dag
Reparationshastigheden [ µ ] = 0,5 j
En isolationsfejl i et TN-system
Er systemjordingen udført som et TN-system, er forholdende enkle at beregne.
En isolationsfejl med fx 0Ω i fejlstedet vil medføre en fejlstrøm i størrelse som en kortslutningsstrøm, hvorfor der sker en automatisk afbrydelse forsyningen for hver P = λ = 1/120 dage = 120 dage (4.måned ≈ 0,3 år).
Dette baseret på følgende tilstande og overgangssandsynligheder:
Tilstand 1 (Normal drift): Systemet er i normal drift.
Tilstand 2 (Enkeltfejl): Systemet har én isolationsfejl (1.fejl), bliver afbrudt, og er ude af drift.
En 1. isolationsfejl i et IT-system
Er systemjordingen udført som et IT-system, og lægges de samme forudsætninger til grund som ved en uopdaget isolationsfejl i et TN-system, er forholdende ved en 1.fejl (enkeltfejl) simpel at beregne til λ = men uden afbrydelse af forsyningen.
Det betyder, at installationen stadig er i drift også selvom der er en stående og uopdaget 1.isolationsfejl. Dette bl.a. fordi, fejlstrømmen i et IT-system vil være lille i tilfælde af en enkeltfejl til en udsat ledende del eller jord, og automatisk afbrydelse er derfor ikke nødvendig jf. DS/HD 60364-4-41 afsnit 411.6.1, forudsat at betingelserne om RA x Id ≤ 50 V er opfyldt.
En 2. isolationsfejl i et IT-system
Registreres- og elimineres den ovenfor omtalte 1.isolationsfejl (enkeltfejl) ikke, og der efterfølgende indtræder en 2.isolationsfejl (dobbeltfejl), men fra en anden fase, er situationen mere kompleks.
Ved brug af matematiske sandsynlighedsmodeller til pålidelighedsanalyse og fejltolerance, kan man analysere sig frem til pålideligheden i komplekse tekniske systemer og installationer.
Baseret på disse modeller kan både sandsynligheden og den gennemsnitlige tid i hver tilstand med de ovenfor anførte overgangssandsynligheder beregnes ved brug af overgangsmatriser, og derved beregne de stationære sandsynligheder for afbrydelse i et IT-system grundet en isolationsfejl nr.2 (dobbeltfejl)
Baseret på følgende tilstande og overgangssandsynligheder:
Tilstand 1 (Normal drift): Systemet er i normal drift.
Tilstand 2 (Enkeltfejl): Systemet har én isolationsfejl, og er stadig i drift.
Tilstand 3 (Dobbeltfejl): Systemet har en isolationsfejl nr.2 – bliver afbrudt, og er ude af drift.
er det muligt at beregne, den gennemsnitlige tid mellem to uopdagede isolationsfejl (isolationsfejl nr.2 / dobbeltfejl) der indtræder i et IT-system.
Ved brug af nedenstående matrix
bliver den færdige overgangsmatrix
hvorved de i dette eksempel, aktuelle sandsynligheder for at bevæge sig fra én tilstand, til en anden i systemet fremkommer.
Den gennemsnitlige sandsynlige tid mellem to isolationsfejl (isolationsfejl nr.2 / dobbeltfejl) indtræder i et IT-system er: P = λ = 14.460 dage (482. måned ≈ 1 gang hvert 40.år)!
Således fremgår det også, at der er en beregnet gennemsnitlig forbedret driftssikkerhed og tilgængelighed ved et IT-system, som giver en sandsynlig effekt på hele 122 gange større elektrisk forsyningssikkerhed, sammenlignet med et TN- eller TT-system. Derved er der vist en statistisk signifikant større driftssikkerhed ved brugen af et IT-system, frem for et traditionelt TN-system.
Dette vel og mærket under arbejdshypotesen om, at en første isolationsfejl / 1. fejl (enkeltfejl) ikke registreres og alarmeres af et IMD, og derfor heller ikke elimineres hurtigst muligt, hvorved en fejl nr.2 kan optræde i den elektriske installation.
Af samme grund fremgår følgende da også af afsnit 411.6.3.1 i Standardsamling til Installationsbekendtgørelsen DS/HD 60364-4-41, at: ”Det anbefales, at den førstefejl afhjælpes med kortest mulig forsinkelse”.
