Pienjännitetuotteet, CM1FI11_01 Eristystason valvontareleet CM-sarja

Transkriptio

1 Pienjännitetuotteet, CM1FI11_01 Eristystason valvontareleet CM-sarja

2 ABB:n eristystason valvontareleet CM-sarja generaattorin generator puolen side taajuusmuuttaja converter verkon line verkon puolen side puolen taajuusmuuttaja converter DC kv, f = 50 Hz tai or 60 Hz suunta- pitch ohjain drive ind tuuliturbiinin turbine control ohjaus line verkkokytken- coupling transformer nän muuttaja converter control taajuusmuuttajan ohjaus ABB on kehittänyt täysin uuden eristystason valvontareleiden sarjan. Uuden CM-sarjan mittaus- ja valvontareleiden sukupolven ansiosta ABB vakiinnuttaa asemaansa innovatiivisten ohjaustuotteiden valmistajana. Uudet tuotteet noudattavat IEC/EN ja IEC/EN standardeja. Valvontareleitä voidaan käyttää suoraan eristysvastuksen mittaukseen maadoittamattomissa AC- ja DC-verkoissa, joiden jännite voi olla jopa 690 VAC ja VDC! Noudatetut standardit: EC/EN "Enintään 1000 V (vaihtosähkö) ja 1500 V (tasasähkö) jakelujärjestelmän sähköturvallisuuden mittaukseen ja valvontaan tarkoitetut laitteet Osa 1: Yleiset vaatimukset" EC/EN "Enintään 1000 V (vaihtosähkö) ja 1500 V (tasasähkö) jakelujärjestelmän sähköturvallisuuden mittaukseen ja valvontaan tarkoitetut laitteet Osa 8: IT-järjestelmien valvontalaitteet" Lisäksi tuotteissa on uusi ennakoiva mittausperiaate, joka lyhentää mittaus- ja vasteaikaa merkittävästi.

3 Eristystason valvontaan tarkoitettujen sovellusten valikoima on melko laaja. Se kattaa niin koneet ja generaattorit, varavoimanlähteet, laivasovellukset, raideliikennesovellukset, liikkuvat voimageneraattorit (lentokoneet), teolliset IT-järjestelmät ja painoteollisuuden sovellukset kuin uusiutuvat energiamuodotkin, kuten tuuli- ja aurinkoenergian. Yksittäisten sovellusten muuttuvat vaatimukset ovat suuri haaste. ABB:n tarjoaman CM-IWx-sarjan eristyksenvalvontatuotevalikoima on modulaarinen ja säädettävä. Uuden mittausperiaatteen avulla voidaan valvoa jopa 690 VAC:n ja VDC:n verkkovirtoja Hz:n taajuuksilla. Tuuli Tuuliturbiinit ovat täysin maadoittamattomia sovelluksia. Tekniikasta riippuen (esimerkiksi kaksipuolinen syöttö tai täysi teho) kolmivaihesyöttöä ja/tai DC-syöttöä voidaan valvoa eristysvikojen osalta. Tällä hetkellä suuntaus on, että DC-jännitetasoja nostetaan. Laiva Laivanrakennusteollisuudessa ja modernisoinneissa / huollossa on kaksi eri pääsuuntausta: jännitetason suurentaminen 690 volttiin asti tai taajuustason nostaminen 400 hertsiin asti. Molemmat johtavat entistä tehokkaampaan ja paremmin riittävään syöttötehoon. Itse laiva on yhä kuitenkin maadoittamaton sovellus, jonka on tarkoitus toimia luotettavasti ankarissa meriolosuhteissa. Aurinko Aurinkoenergia on nopeasti kasvava segmentti. Aurinkoenergiasovelluksissa aurinkokennojen tehokkuus paranee koko ajan, joten energian tuottaminen on koko ajan entistä helpompaa. Aurinkoenergiavoimala tarvitsee kuitenkin tilaa, ja DC-linjat täytyy kytkeä ja suojata. Uusi CM-IWx-sarja on tehty täyttämään aurinkovoiman vaatimukset. Nosturit Usein siirrettävät rakennusnosturit ovat täysin eristettyjä. ABB tarjoaa ratkaisuja nosturisovelluksen kaikkiin toimintoihin. Yhdessä ohjauslaitetuotteiden kanssa voidaan suunnitella ja varustella erillisiä ja mukautettuja sovelluksia sekä vakio- tai sarjatuotantosovelluksia. 2CDC112147B0201 3

4 Taustatietoja Eristetyt syöttöjärjestelmät N A L+ V L- K V1+ V1- M 3~ Consumer Sähkönjakelujärjestelmissä maadoitusjärjestelmä määrittää johtimien sähköpotentiaalin suhteessa maadoituksen johtavaan pintaan. Maadoitusjärjestelmän valinnalla on vaikutuksia tehonsyötön turvallisuuteen ja sähkömagneettiseen yhteensopivuuteen. Huomaa, että maadoitusjärjestelmiä koskevat säännökset vaihtelevat merkittävästi eri maissa. Suojamaayhteys () varmistaa, että kaikilla johtavilla pinnoilla on sama sähköinen potentiaali kuin maadoituspinnalla. Näin voidaan välttää sähköiskun riski henkilön koskettaessa eristysviallista laitetta. Näin taataan erittäin korkea virran kulku eristysvian (oikosulun) ilmetessä. Tämä virtaus laukaisee ylivirran suojalaitteen (sulake, katkaisija), joka katkaisee tehonsyötön. Toiminnallisella maadoituksella on muu tehtävä kuin sähköiskulta suojaaminen. Toisin kuin suojaava maadoitus, toiminnallinen maadoitus voi kuljettaa virtaa laitteen normaalikäytön aikana. Toiminnallista maadoitusta voidaan tarvita esimerkiksi syöksyaaltosuojauksessa ja sähkömagneettisten häiriöiden suodattimissa, tietyntyyppisissä antenneissa ja erilaisissa mittalaitteissa. Tavallisesti toiminnallisena maadoituksena käytetään suojamaata, vaikka se vaatiikin joissain tapauksissa erityisiä toimenpiteitä.

5 Kansainvälinen standardi IEC erottelee kolme maadoitustapaa, joilla on kaksikirjaimiset koodit TN, TT ja IT. Ensimmäinen kirjain ilmaisee maan ja tehonsyöttölaitteiston (generaattorin tai muuntajan) välistä yhteyttä: T: suora yhteys maan (latinaksi terra) kanssa jossakin pisteessä I: mikään piste ei ole yhteydessä maahan (eristys), paitsi ehkä korkean impedanssin kautta. Toinen kirjain ilmaisee yhteyttä maan ja syötettävän sähkölaitteen välillä: T: suora yhteys maan kanssa jossakin pisteessä N: suora yhteys nollajohtimeen liittymiskohdassa, joka on kytketty maahan. TN-järjestelmä TN-maadoitusjärjestelmässä yksi generaattorin tai muuntajan piste on kytketty maahan; tavallisesti kolmivaihejärjestelmän tähtipiste. Sähkölaitteen runko on kytketty maahan tämän maadoituskytkennän kautta muuntajassa. TN-järjestelmiä on kolmea eri tyyppiä: TN-S, TN-C ja TN-C-S. Generator or transformer N Installation TN-järjestelmät voidaan suojata johdonsuojakatkaisijoilla. Mikä tahansa oikosulku järjestelmässä voi luoda energian, joka riittää johdonsuojakatkaisijan laukaisuun. Earth Consumer TT-järjestelmä TT-maadoitusjärjestelmissä kuluttajan suojamaayhteys on tehty paikallisyhteydellä maahan, generaattorin mahdollisista maayhteyksistä riippumattomasti. Maavikatapauksessa vikareitin resistanssi takaisin syöttöön on liian suuri, jotta virtasuojauksen haaroitusjohto voisi toimia (sulake tai katkaisija laukeaa). Tässä tapauksessa vikavirtatunnistin (RCD) asennetaan havaitsemaan maahan vuotava virta ja katkaisemaan piiri. Generator or transformer Earth N Consumer Earth IT-järjestelmä IT-verkossa jakelujärjestelmällä ei ole ollenkaan yhteyttä maahan tai sillä on vain korkeaimpedanssinen yhteys. Tällaisissa järjestelmissä eristyksenvalvontalaitetta käytetään impedanssin valvontaan. Generator or transformer Eristyksenvalvontalaite tarkkailee aktiivisen vaihejohtimen ja maan välistä maadoittamatonta järjestelmää. Valvontalaite antaa hälytyksen (valo tai ääni) tai katkaisee tehonsyötön, kun kahden johtimen välinen impedanssi laskee alle määritetyn arvon, joka tavallisesti on 50 kω. Consumer Earth 2CDC112147B0201 5

6 Nykyaikaiset valvontatuotteet Kumouksellinen mittausperiaate Eristettyjä järjestelmiä käytetään esimerkiksi varavalaistusjärjestelmissä luotettavan virransyötön takaamiseksi. Koska maavikatapauksessa vapautuva energia ei riitä laukaisemaan johdonsuojakatkaisijaa tai vikavirtasuojakytkintä, maadoittamattomissa järjestelmissä käytetään eri suojalaitetta. Eristystason valvonta havaitsee jatkuvasti maahan kohdistuvan eristysvastuksen ja antaa signaalin kynnyksen ylittyessä. Eristystason valvontareleet ovat ainoa tekninen ratkaisu, jolla voidaan havaita maavika maadoittamattomassa järjestelmässä. ABB:n valikoima Modulaarinen rakenne 3 tuotetta AC- ja DC-järjestelmiin Suora kytkentä 690 VAC- ja VDC -järjestelmiin liitäntämoduulin avulla Nimellinen taajuusalue Hz Johdinkatkoksen valvonta Virheellisen asetuksen valvonta Käyttöturvallisuuden varmistava järjestelmätesti käynnistyksen jälkeen Kuittaus ja testaus mahdollista laitteen etupaneelista tai ohjauskoskettimen kautta Uusi ennakoiva mittausperiaate

7 Etujen yhteenveto Lisävalvontatoiminnot CM-IWS.1 ja CM-IWN.1 Kun johdinkatkoksen valvonta on aktivoitu, CM-IWN.1 valvoo automaattisesti verkon/mittauspiirin yhteyksiä L+ ja L järjestelmän käynnistyessä. Tämä voidaan toistaa koska tahansa aktivoimalla testitoiminto. CM-IWN.1 ja CM-IWS.1 valvovat syklisesti mittauspiirin yhteyksiä ja KE johdinkatkosta. Jos jossakin yhteydessä on johtimen katkos, lähtöreleet siirtyvät vikatilaan. Maadoittamatonta AC-, DC- tai AC/DC-järjestelmää valvotaan ei-hyväksyttävän vuotokapasitanssin varalta. Jos järjestelmän vuotokapasitanssi on liian korkea, lähtörele siirtyy tai lähtöreleet siirtyvät vikatilaan. Järjestelmä valvoo myös virheellisiä asetuksia, jotka voivat aiheuttaa vikatoiminnon. Kun järjestelmän vuotokapasitanssi on liian korkea, lähtörele siirtyy tai lähtöreleet siirtyvät vikatilaan. LED-merkkivalo ja vikatiedot CM-IWS.2, CM-IWS.1 ja CM-IWN.1 Toimintatila U: F: R: vihreä punainen keltainen LED LED LED Käynnistys POIS POIS Ei vikaa POIS 1) Ennakkovaroitus 2) Eristysvika 1) (alla kynnysarvo) /KE, johtimen katkos 1) Verkon kapasitanssi liian korkea / 1) virheellinen mittaustulos Sisäinen järjestelmävika 1) 2) 3) Virheellinen asetus Testitoiminto 1) Ei vikaa vian tallennuksen jälkeen 4) ON Kun ohjaussyöttöjännite on kytketty, eristystason valvontarele käy läpi perusjärjestelmätestin. Järjestelmä tarkistetaan vikojen varalta ja asetukset testataan. Jos testin aikana löytyy sisäisiä tai ulkoisia vikoja, lähtöreleet siirtyvät toimintatilaan. Järjestelmätesti suoritetaan painamalla etupaneelin testi- ja kuittauspainiketta. Lähtöreleet ovat vikatilassa niin kauan kuin testitoiminto on aktivoitu, ohjauskosketin S1 S3 on suljettu tai testitoimintoja käsitellään. 1) Avoimen piirin periaate - LED ei pala, Suljettu piirin periaate - LED palaa 2) Vain CM-IWN.1 3) Mahdollinen virheellinen asetus: Lopullisen irtikytkennän kynnysarvo on asetettu ennakkovaroituksen kynnysarvoa korkeammaksi. 4) Laite on liipaissut eristysvian jälkeen. Vika on tallennettu ja eristysvastus on palannut korkeampaan arvoon kuin kynnysarvo ja hystereesi yhteenlaskettuna. Huippuluokan teknologiaa ABB:n eristystason valvontareleet 2CDC112147B0201 7

8 Valikoima CM-IWS.2 enintään 400 VAC:n AC-järjestelmille CM-IWS.2-releen avulla valvotaan eristysvastusta standardin IEC mukaisesti IT AC -järjestelmissä. Rele mittaa järjestelmän johtimien ja maan välistä eristysvastusta. Kun vastus laskee alle säädettävän kynnysarvon, lähtöreleet siirtyvät vikatilaan. CM-IWS.2-mallissa mittaukseen käytetään päällekkäistä DC-mittaussignaalia. Eristysvastus mitataan DC-mittausjännitteen ja maaimpedanssista aiheutuvan virran avulla. Ominaisuudet: Syöttöjännite V AC/DC Lähtö 1 vaihtokosketin (15 16/18), suljetun piirin periaate Vikojen tallennus/pito konfiguroitavissa ohjaustulon avulla Testaus: etupaneelin painikkeen tai ohjaustulon (S1 S3) avulla Kuittaus: etupaneelin painikkeen tai ohjaustulon (S2 S3) avulla Mittaustulo L, ulkoiset jännitteet 400 VAC:hen saakka Mittausalue: kω

9 Etupaneelin Test/Reset-painike Käyttöönotto ja säätäminen Etupaneelin kiertokytkimet: Kynnysarvon säätö 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 kω kymmenen kω:n askelin Kynnysarvon säätö 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 kω yhden kω:n askelin Tilailmoitus "U" vihreä LED käyttöjännite "F" punainen LED vika "R" keltainen LED releen tila Liitäntä enintään 400 VAC, Hz Liitäntä enintään 400 VAC, Hz Mittaustulon liitäntä L mihin tahansa johtimeen Mittaustulon liitäntä L mihin tahansa johtimeen A1 11 A1 11 A1 11 A johtiminen AC-järjestelmä L L 4-johtiminen AC-järjestelmä L L L N N A1 11 A1 11 L 3-johtiminen AC-järjestelmä L 2CDC112147B0201 9

10 Valikoima CM-IWS.1 enintään 250 VAC:n ja 300 VDC:n järjestelmille CM-IWS.1 ja CM-IWN.1 valvovat eristysvastusta standardin IEC mukaisesti maadoittamattomissa IT-järjestelmissä (AC tai DC). Rele mittaa järjestelmän johtimien ja maan välistä eristysvastusta. Kun vastus laskee alle säädettävän kynnysarvon, lähtöreleet siirtyvät vikatilaan. CM-IWS.1- ja CM-IWN.1-releillä eristysvastus lasketaan valvottavaan järjestelmään syötettävän sykkivän mittaussignaalin avulla. Ominaisuudet: Syöttöjännite V AC/DC Lähtö 1 vaihtokosketin (15 16/18) Suljetun piirin periaate Vikojen tallennus/pito konfiguroitavissa ohjaustulon avulla Katkenneen johtimen havaitseminen mittauspiirissä Testaus: etupaneelin painikkeen tai ohjaustulon (S1 S3) avulla Kuittaus: etupaneelin painikkeen tai ohjaustulon (S2 S3) avulla Mittaustulo L, jossa ulkoiset jännitteet enintään 250 VAC ja 300 VDC Mittausalue: kω

11 Etupaneelin Test/Reset-painike Käyttöönotto ja säätäminen Etupaneelin kiertokytkimet: Kynnysarvon säätö 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 kω kymmenen kω:n askelin Kynnysarvon säätö 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 kω yhden kω:n askelin Tilailmoitus "U" vihreä LED käyttöjännite "F" punainen LED vika "R" keltainen LED releen tila Liitäntä enintään 250 VAC ( Hz) tai 300 VDC Liitäntä enintään 250 VAC ( Hz) tai 300 VDC A1 11 KE Kytke jokainen L+ ja L aina kahteen eri johtoon/ johtimeen A1 11 KE Kytke jokainen L+ ja L aina kahteen eri johtoon/ johtimeen 2-johtiminen AC-järjestelmä L L+ L- ja KE käyttää kahta erillistä johdinta johdinkatkoksen havaitsemiseen 2-johtiminen DC-järjestelmä PWM L+ L+ L- ja KE käyttää kahta erillistä johdinta johdinkatkoksen havaitsemiseen N DC L- A1 11 KE A1 11 KE 3-johtiminen DC-järjestelmä 3-johtiminen AC-järjestelmä L+ L- PWM DC L+ L- L+ L- PWM DC L+ L- L+ M L- CM-IWS.1 Liitäntä enintään 250 VAC ( Hz) tai 300 VDC A1 11 KE Kytke jokainen L+ ja L aina kahteen eri johtoon/ johtimeen 4-johtiminen AC-järjestelmä N L+ L- ja KE käyttää kahta erillistä johdinta johdinkatkoksen havaitsemiseen 2CDC112147B

12 Valikoima CM-IWN.1 enintään 400 VAC:n ja 600 VDC:n järjestelmille Sykkivä mittaussignaali CM-IWS.1- ja CM-IWN.1-laitteista muuttaa muotoaan eristysvastuksen ja järjestelmän vuotokapasitanssin mukaan. Muuttuneesta muodosta voidaan ennustaa eristysvastuksen muutos. Kun ennustettu eristysresistanssi vastaa seuraavan mittaussyklin laskettua eristysresistanssia ja on pienempi kuin asetettu kynnysarvo, lähtöreleet aktivoidaan tai deaktivoidaan laitteen konfiguroinnin mukaan. Mittausperiaate sopii myös symmetristen eristysvikojen havaitsemiseen. Ominaisuudet: Syöttöjännite V AC/DC Lähtö 1 x 2 vaihtokosketinta tai 2 x 1 vaihtokosketin (15 16/18, 25 26/28) Avoimen tai suljetun piirin käytön valinta Vikojen tallennus/pito konfiguroitavissa ohjaustulon avulla Vikojen pysyvä tallennus konfiguroitavissa Kaksi kynnysarvoa (ennakkovaroitus) ja lopullinen katkaisu konfiguroitavissa Käyttäjä voi konfiguroida mittauspiirin katkenneen johtimen havaitsemisen Testaus: etupaneelin painikkeen tai ohjaustulon (S1 S3) avulla Nollaus: etupaneelin painikkeen tai ohjaustulon (S2 S3) avulla Mittaustulo L, jossa ulkoiset jännitteet enintään 400 VAC ja 600 VDC Mittausalue: kω, kω Liitäntäyksikkö järjestelmiin, joiden jännitteet ovat enintään 690 VAC ja VDC CM-IVN

13 Käyttöönotto ja säätäminen Etupaneelin kiertokytkimet: Kynnysarvon säätö 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 kω kymmenen kω:n askelin Kynnysarvon säätö 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 kω yhden kω:n askelin Tilailmoitus "U" vihreä LED käyttöjännite "F" punainen LED vika "R" keltainen LED releen tila Etupaneelin Test/Reset-painike DIP-kytkimet, joilla konfiguroidaan Avoimen tai suljetun piirin käyttö Vikojen pysyvä tallennus Yksi tai kaksi kynnysarvoa (ennakkovaroitus ja lopullinen katkaisu) Katkenneen johtimen havaitseminen CM-IWN.1 ja CM-IVN Liitäntä jopa 690 VAC ( Hz) tai VDC Kytke Alays aina connect kahteen to to eri different lines / conductors, johtoon/johtimeen any of them N Earth Consumer 2CDC112147B

14 Valikoima CM-IVN-liitäntämoduuli 690 VAC ja VDC Useissa DC-sovelluksissa jännitetasot nousevat jatkuvasti. Erityisesti uusiutuvissa energiamuodoissa todelliset jännitteet ovat VDC. Laivanrakennusalalla on havaittavissa kaksi suuntausta: jännitteen kasvaminen tai taajuuden nouseminen 400 hertsiin, vaikka laiva on yhä maadoittamaton sovellus. ABB:llä on eristyksenvalvontaan ainutlaatuinen modulaarinen ratkaisu. Kaikki vakiosovellukset voidaan kattaa yhdellä vakiolaitteella, ja erityssovelluksia (esimerkiksi korkeita jännitteitä) varten voidaan käyttää erillistä kytkentämoduulia. Ominaisuudet: Kytkentäyksikkö enintään 690 VAC:n ja VDC:n järjestelmille Ei apujännitelähdettä Pelkkä korkeiden jännitteiden sovitus eristyksenvalvontareleeseen CM-IWN.1 Kytkettävissä vain CM-IWN.1 -releeseen

15 Valintataulukko Tyyppi CM-IWS.2 CM-IWS.1 CM-IWN.1 CM-IVN Tilausnumero 1SVR R0200 1SVR R0100 1SVR R0200 1SVR R9400 Syöttöjännite V AC/DC ei apujännitelähdettä Mittausjännite 250 VAC (L-) 400 VAC (L-) 690 VAC 300 VDC (L-) 600 VDC (L-) VDC Mittausvastus kω kω Lähtökoskettimet 1 vaihtokosketin 1 x 2 tai 2 x 1 vaihtokosketin Toimintaperiaate suljettu piiri suljettu piiri valittavissa Testaus: Etupaneeli tai ohjaustulo Nollaus Etupaneeli tai ohjaustulo Vikojen tallennus/pito konfiguroitavissa konfiguroitavissa konfiguroitavissa Jännitteetön tallennus konfiguroitavissa Katkenneen johtimen havaitseminen konfiguroitavissa Kynnysarvot kaksi, konfiguroitavissa Kytkentäyksikkö kyllä CM-IWN.1 Hyväksynnät A UL 508, CAN/CSA C22.2 No.14 haettu/suunnitteilla C GL haettu/suunnitteilla K IEC/EN ,CB scheme haettu/suunnitteilla E GB , CCC haettu/suunnitteilla D GOST haettu/suunnitteilla Merkinnät a CE b C-Tick haettu/suunnitteilla 2CDC112147B

16 Ota yhteyttä ABB Oy Kotimaan myynti HELSINKI PL HELSINKI Puhelin Faksi Huomautus: Pidätämme kaikki oikeudet tähän asiakirjaan sekä sen sisältämään asia- ja kuvasisältöön. Asiakirjan sisällön tai sen osan jäljentäminen, luovuttaminen kolmansille osapuolille tai käyttö on kielletty ilman lupaa. Copyright 2010 ABB Kaikki oikeudet pidätetään Pienjännitetuotteet CM1FI11_01 Taitto: AAC Global Oy VAASA PL VAASA Puhelin Faksi abb.fi