Co to są prądy różnicowe (resztkowe)?
Prądy różnicowe to nic innego jak algebraiczna suma wartości chwilowych prądu płynącego przez wszystkie części czynne w określonym punkcie instalacji elektrycznej.
Wykrywanie ryzykownych prądów resztkowych za pomocą pomiaru prądu różnicowego: bezpieczne działanie systemów elektrycznych za pomocą monitoringu RC
Czy prądy różnicowe powinny być w sieci i czy są bezpieczne?
Prądy różnicowe w sieciach niskiego napięcia stanowią podstawowe zagrożenie dla bezpieczeństwa, jeśli nie zostaną wykryte lub zostaną wykryte zbyt późno. Mogą one spowodować nieoczekiwane przerwanie pracy, uszkodzenie maszyny, narażenie życia użytkownika a w końcu doprowadzić do wysokich kosztów. "Wczesna detekcja, ostrzeganie i podejmowanie działań" to hasła z zakresu zapobiegania zagrożeniom. Stałe monitorowanie prądów różnicowych jest niezbędne i służy do wykrywania degradacji izolacji systemów dystrybucyjnych w odpowiednim czasie.
Czy prąd różnicowy można mierzyć analizatorem parametrów sieci?
Firma Camille Bauer Metrawatt AG w celu wykrywania prądów różnicowych w systemach elektrycznych w urządzeniach serii SINEAX AM/DM, LINAX PQ i CENTRAX CU wprowadziła dodatkowy moduł prądu różnicowego. Zapewnia on funkcję RCM (Residual current monitoring), jak również bezpośredni pomiar prądu uziemienia w systemach elektrycznych. Funkcja RCM jest oparta na pierwszym prawie Kirchhoffa (prawie skrzyżowań). Zasada ta stwierdza, że suma prądów wpływających do węzła jest równa sumie prądów wypływających z węzła.
Jeśli istnieje różnica spowodowana przez prąd upływowy przepływający przez ziemię, wówczas prąd różnicowy jest wykrywany i rejestrowany przez urządzenie. Następnie operator jest proszony o podjęcie działań.
Przyczyny powstania prądów różnicowych
Prądy różnicowe w systemie mogą często wynikać z wadliwych elementów, na przykład w zasilaczach (oświetlenie LED, komputery, prostowniki fotowoltaiczne, punkty szybkiego ładowania, itp.) lub wadliwej izolacji w połączeniach elektrycznych i urządzeniach, wadliwych połączeniach PEN, itp.
Moduł prądu resztkowego obniża ryzyko bezpieczeństwa w instalacjach elektrycznych w sieciach niskiego napięcia i zapewnia wczesne ostrzeganie w przypadku wystąpienia stopniowych odchyleń.
Czym mierzymy prądy różnicowe?
Pomiar prądów różnicowych dokonywany jest za pomocą przekładników różnicowo-prądowych. Aby zapewnić tę funkcję, Camille Bauer Metrawatt AG włączył do swojej oferty przekładniki różnicowoprądowe w wersji z tuleją i dzielonym rdzeniem. Dla każdego kanału prądu różnicowego można zdefiniować indywidualny próg alarmowy i próg wczesnego ostrzegania. Naruszenie progu alarmowego lub przerwanie przewodu pomiarowego (RCM) aktywuje alarm zbiorczy urządzenia. Dodatkowo w urządzeniach z rejestratorem wszystkie zmiany stanu są rejestrowane w dzienniku alarmów, a przekroczenia progów wczesnego ostrzegania na liście zdarzeń.
Sygnał alarmowy może być kierowany do wyjść cyfrowych i wyświetlany przez oprogramowanie bazy danych SMARTCOLLECT. Aktualnie mierzone wartości prądu różnicowego można wizualizować bezpośrednio na wyświetlaczu urządzenia lub na stronie internetowej urządzenia (WebGUI), a także wyprowadzać na wyjścia analogowe.
Wartości można również odczytać przez interfejsy magistrali. Zapisując średnią wartość prądu różnicowego, możliwe jest wykrycie stopniowej zmiany prądu różnicowego.
W optymalnym przypadku do monitorowania wykorzystuje się sześć kanałów prądowych, jak pokazano tutaj. Kanał 5 jest wykorzystywany do RCM, a kanał 6 do bezpośredniego pomiaru prądu uziemienia (do maks. 1000A).
Zapisując średnią wartość prądu resztkowego, możliwe jest wykrycie stopniowej zmiany prądu resztkowego.
Korzyści ze stałego monitoringu prądu różnicowego
Oczywiste są zalety stałego monitorowania prądu różnicowego. Z jednej strony może wyeliminować kosztowne okresowe kontrole ręczne, które wskazują jedynie stan obecny w czasie pomiaru. Z drugiej strony, ciągłe monitorowanie poprawia ochronę przeciwpożarową, a także znacząco przyczynia się do ochrony przed obrażeniami ciała i szkodami materialnymi. Aplikacje dla RCM, które są często używane w kontekście pomiaru energii i analizy jakości sieci, często można znaleźć w centrach danych, szpitalach, hotelach i innych budynkach publicznych (na przykład centra handlowe, lotniska itp.), instalacjach przemysłowych, wrażliwych jednostkach produkcyjnych, bankach itp. W takich przypadkach, aby uniknąć jakiegokolwiek zagrożenia bezpieczeństwa, stosuje się wartości progowe zgodne z normą EN 62020 (na przykład 100 mA).
