Kontinuierliche Differenzstrommessung
Der Differenzstrommonitor RCMB 70 kann den TRMS-Wert bis 100 kHz berechnen (Quelle: MBS/PQ-Plus)
Im Bereich der elektrischen Installation können unvorhergesehene Schäden in der Isolation mittels einer kontinuierlichen Differenzstrommessung rechtzeitig festgestellt werden. So lässt sich die Wiederholungsprüfung bei erhöhten Differenzstromwerten vorziehen. Meist kann dadurch eine unkontrollierte Abschaltung der Anlage verhindert werden.
Die kontinuierliche Differenzstrommessung ist bereits für den Neubau von Rechenzentren verpflichtend vorgeschrieben (DIN EN 50600-2-2). Der Differenzstrom wird hierbei als Kennwert für den Zustand der Isolierung der Anlage verwendet. In einem aktuellen Projekt konnte der Betreiber schadhafte Schaltnetzteile frühzeitig über erhöhte Differenzstrompegel detektieren und rechtzeitig für Ersatz sorgen. Eine unkontrollierte Abschaltung verschiedener Server konnte somit verhindert werden. Ein willkommener Nebeneffekt ist, dass eine Prüfung der Isolation gemäß DGUV-Vorschrift 3 entfallen darf.
Dieser Sachverhalt ist in der DIN VDE 0105-100/ A1:06/19 dokumentiert. Hierzu heißt es in Abschnitt 5.3.3.101.0.2: „Wenn ein Stromkreis durch ein Differenzstrom- Überwachungsgerät nach DIN 62020 (VDE 0663) … ständig überwacht wird und diese Überwachungseinrichtungen einwandfrei funktionieren, kann auf die Messung des Isolationswiderstands verzichtet werden.“
Oftmals ist eine herkömmliche Isolationsmessung recht aufwendig. Teilweise müssen Anlagenkomponenten wie Frequenzumrichter oder Schaltnetzteile abgeklemmt werden, weil die empfindlichen Halbleiterbauelemente durch die Prüfspannungen geschädigt werden können.
Erste DGUV-V3-Prüfinstitute setzen bereits heute in verschiedenen Industriebereichen auf die Möglichkeit des Differenzstrommonitorings. Durch die Analyse der in Datenbanken aufgezeichneten Messwerte des Differenzstroms kann die Prüffrist der Wiederholungsprüfung gemäß der Gefährdungsbeurteilung im Bedarfsfall verkürzt werden. Verschiedene Alarmschwellen lösen Benachrichtigungen per Kurzmitteilung oder E-Mail aus. Die Anlage wird somit einem ständigen Monitoring unterzogen, während die herkömmliche Prüfung des Isolationswiderstands lediglich eine Momentaufnahme darstellt. Falls die Anlage keine zu prüfende Schutzeinrichtung aufweist, kann auf die Abschaltung in einigen Fällen sogar komplett verzichtet werden.
Fortschritt bei der Anlagenüberwachung
Neben einigen DGUV-Prüfinstituten bieten auch immer mehr Energiemanagement-Anbieter eine kontinuierliche Anlagenüberwachung durch Differenzstrommessung an. Die Wiederholungsprüfung kann dann im Bedarfsfall vorgezogen und ein unkontrolliertes Abschalten oftmals verhindert werden. Für viele Unternehmen ist dies ein deutlicher Fortschritt bezüglich Anlagenüberwachung, Abschaltung der Anlagen und Kosten.
Falls in den Anlagen Schaltnetzteile oder Frequenzumrichter verbaut sind, ist darauf zu achten, dass Differenzströme aus DC- und AC-Anteilen bestehen können. Entsprechende FI-Schutzschalter des Typs B+ können diese nichtlinearen Lasten bereits allumfänglich absichern. Es werden nicht nur DC-Anteile detektiert, sondern es können auch AC-Anteile bis 20 kHz verarbeitet werden. Wird bei diesen Lasten ein Differenzstrommonitor gemäß DIN EN 62020 eingesetzt, sollte dieses Gerät ebenfalls DC-Ströme und AC-Ströme bis mindestens 20 kHz messen können.
Die MBS AG bietet für diesen Bereich den Differenzstrommonitor RCMB 70, der den TRMS-Wert bis 100 kHz berechnen kann. Neben einem Relaisausgang mit variablen Auslöseschwellen wird der Messwert als DC-Standardsignal im Bereich von 4 mA bis 20 mA ausgegeben. Eine Anbindung an Universalmessgeräte mit niedrigeren Abtastraten oder Feldbussysteme ist damit gewährleistet. Neben den einzelnen Abgängen kann auch der Zentrale Erdungspunkt ZEP überwacht werde. Mithilfe dieses Wertes kann die Isolation der Gesamtanlage beurteilt werden.
Visualisierung über Universalmessgeräte
Die Differenzstromwandler lassen sich zum Beispiel an Universalmessgeräte von PQ Plus anschließen. Über optionale Module (MMI 12RCM) mit jeweils zwölf zusätzlichen Eingängen für Differenzstromsensoren kann eine für den Kunden optimale und kompakte Differenzstromüberwachung realisiert werden. Über die Software lassen sich die Differenzströme einsehen und mit Alarmschwellen verknüpfen. Der Anlagenbetreiber und das DGUV-V3- Prüfinstitut bekommen bei ansteigenden Differenzstrompegeln eine E-Mail zugesandt.