Når det skal designes et forsyningsanlegg, er det mange ting som det er viktig å ta hensyn til. Noen av dem er direkte relatert til forskrifter og installasjonsstandarder, mens andre ting er mer relatert til økonomiske og produksjonsmessige hensyn.
Når det gjelder forskriftsmessige hensyn tenker vi i første rekke på kravet til personbeskyttelse og beskyttelse mot brann. Dette gjelder også sikkerhet i forhold til miljøet.
Når det gjelder ting som er relatert til økonomiske og produksjonsmessige hensyn, tenker vi på krav til anleggsbeskyttelse, mindre tid benyttet på feilsøking, ingen unødvendige reparasjoner, kun planlagte nedetider, utvidede vedlikeholdsfrie perioder, unngå feilfunksjoner – for å nevne noen.
Når det gjelder alle disse kravene, er det en ting som går igjen som svært viktig. Det dreier seg om jordfeilvarsling og isolasjonsovervåking.
Det dreier seg om å sørge for et tidligvarsel, det vil si at en får en beskjed om at noe galt er på gang. Det bør skje på et så tidlig tidspunkt at det enda er tid til å gjøre noe før det som er på gang medfører personfare, brannfare eller fare for produksjonsmessige og økonomiske konsekvenser ved at vern/sikringer løser ut og vi får stans i produksjonen.
Når det stilles krav til at isolasjonstilstanden skal overvåkes, er det viktig å gjøre det ved hjelp av et isolasjonsovervåkingsrele. Å sidestille det å måle spenning mellom fasene og jord med det som et isolasjonsovervåkingsrele gjør beror på en stygg misforståelse.
Standarden for isolasjonsovervåkingsreleer, IEC61557-8, slår fast at et isolasjonsovervåkingsrele skal være i stand til å måle både en symmetrisk og usymmetrisk isolasjonsfeil mot jord. Det står eksplisitt at et rele som kun måler spenning ikke er å anse som et isolasjonsovervåkingsrele i henhold til denne standarden.
“NOTE 2 So-called earth fault relays using a voltage asymmetry (voltage shift) in the presence of an earth fault as the only measurement criterion, are not insulation monitoring devices in the interpretation of this part of IEC 61557.”
Symmetriske isolasjonsfeil oppstår like ofte som usymmetriske. Et eksempel på symmetriske isolasjonsfeil, er koblingsbokser som fylles med vann.
En slik feil vil medføre en symmetrisk spenning til jord.
Likedan vil en ødelagt gjennomslagssikring på trafoen også medføre en symmetrisk isolasjonsfeil.
En usymmetrisk isolasjonsfeil, dvs. en enkel isolasjonsfeil mellom en fase og jord, vil heller ikke nødvendigvis skape en usymmetrisk spenning mot jord som er stor nok til at det er mulig å definere denne alene som en isolasjonsfeil. Her er det ikke bare størrelsen på ene isolasjonsfeilen alene som bestemmer spenningen mellom fasene og jord. Kapasitansen mot jord vil i stor grad også ha betydning for hvor usymmetrisk denne spenningen vil bli.
I et feilfritt IT-nett med spenning på 230V mellom fasene, vil spenningen mellom fasene og jord være symmetrisk og ca. 132,5V.
Et enkelt forsøk ved å legge en kapasitans mellom nettet og jord på ca. 5µF og en motstand på ca. 3 kOhm mellom den ene fasen og jord, viser at spenningen på den ene fasen mot jord falt til 124V, mens en annen fase steg til ca. 146V mot jord.
Ved å øke kapasitansen mot jord, til 6,6µF, ble spenningene igjen langt mer symmetriske. Når en så tar i betraktning at kapasitansen mot jord i et vanlig distribusjonsnett i Norge i virkelighet er adskillig høyere, ofte i størrelsesorden 100µF, fører dette til at spenningen mot jord blir svært symmetrisk, selv ved en meget stor isolasjonsfeil.
Det er derfor viktig å benytte et isolasjonsovervåkingsrele til å løse denne oppgaven.
iso685-D, iso685-D-B
Med iso685-D og iso685-D-B har Bender utviklet en innovativ serie med isolasjonsovervåkingsreleer som er state-of-the-art når det gjelder pålitelighet, måleteknikk, anvendelighet og design. I tillegg til basisfunksjonen, kontinuerlig overvåking av nettets isolasjonstilstand mot jord, har de nye variantene i iso685-serien mange ekstra funksjoner som kan bidra til økt sikkerhet og reduserte kostnader.
iso685-serien er egnet for bruk i alle typer IT-nett fra 24V-690V AC / 1000V DC.
Alle variantene har enkel veiviser for igangkjøring, samt måling av spenning, frekvens og avledningskapasitans mot jord. Videre, har alle en permanent overvåking av tilkoblingene til nett og jord, sanntidsklokke med historisk minne, måleprofiler for ulike applikasjoner og ISOGRAPH for presentasjon av isolasjonsmotstanden mot jord over tid. I tillegg har enhetene integrert webserver og Modbus TCP-grensesnitt
iso685 har ulike versjoner som kan monteres på DIN-skinne eller i tavlefront.
iso685-D-P
Isolasjonsovervåkningsreleet ISOMETER® iso685-D-P fra Bender kan brukes sammen med systemer for lokalisering av isolasjonsfeil. En integrert generator sørger for at det settes opp en teststrøm som benyttes for å lokalisere feilstedet.
Isolasjonsfeildetektorer i ISOSCAN®-serien, benytter summasjonstrafoer for å lokalisere feilstedet. iso685-D-P kan kommunisere med isolasjonsfeildetektorene type EDS440 og EDS441 (samt EDS460/461 og EDS490/491) via en RS-485 sensor-buss. Alle nødvendige innstillinger for EDS4XX kan gjøres via iso685-D-P.
Som følge av måleprinsippet til et isolasjonsovervåkingsrele, vil flere isolasjonsovervåkingsreleer i samme nett forstyrre hverandre, og i samsvar med IEC 61557-8 skal kun ett isolasjonsovervåkingsrele være installert i hvert IT-system. Det finnes anvendelsesområder hvor det er redundante systemer med hvert sitt isolasjonsovervåkingsrele. Disse drives ofte normalt hver for seg, men dersom systemene kobles sammen f.eks. ved hjelp av en samleskinnebryter, er plutselig flere isolasjonsovervåkingsreleer tilkoblet ett IT-system. Varianten iso685-D-B er egnet for denne applikasjonen. Med iso685-D-B og iso685-D-P kan flere systemer kobles sammen uten at dette påvirker målingene. Bender kaller funksjonen ISOnet.
Tabell 1: Oversikt over de ulike variantene I iso685-D-series