Witam wszystkich.
Temat pewnie był poruszany, ale może pojawiło się coś nowego.
Interesuje mnie pomiar impedancji pętli zwarciowej przy silniku zabezpieczonym falownikiem. Konkretnie układ wygląda tak:
1 Zasilanie szafy 3x400V.
2 Bezpiecznik topikowy.
3 Transformator 3x400/3x220V.
4 Bezpieczniki topikowe.
5 Falownik (inwerter, jak kto woli)
6 Silnik elektryczny podłaczony w trójkąt.
Jak poprawnie wykonać pomiar i jak opracować wyniki, większość mierników aby wykonać pomiar musi mieć napięcie powyżej 180V i 50Hz, względem PE. Jeżeli potraktujemy falownik jako zabezpieczenie RCD, to również miernik nie może dokonać pomiarów ze względu na zbyt małe napięcie. Jak to się ma do obecnych norm?
Temat jest przedmiotem referatów na różnych konferencjach i moje
poglądy są tylko częścia tej całej dyskusji do której zapraszam innych
kolegów.
W rozważaniach na ten temat trzeba określić czy rozpatrujemy ochrone falownika czy silnika.
Ja zacznę od silnika.
Punktem wyjścia do pomiarów powinna być
dokumentacja projektowa. Tam powinny być wymienione środki
ochrony przeciwporażeniowej (podstawowej i dodatkowej) dla
silnika zasilanego poprzez falownik.
Zastosowanie ssw jako środka ochrony dodatkowej zapewnia nam
ochrone tylko dla sytuacji uszkodzenie izolacji silnika przy jednoczesnym zwarciu pomiedzu stroną zasilania, a wyjściem falownika (bezpośrednie przeniesienie napięcia sieci na wyjście falownika). Moim zdaniem sytuacja bardzo mało prawdopodobna.
Mierzenie impedancji zwarcia za falownikiem poprzez podłączenie miernika do jego wyjścia uważam za duże nieporozumienie.
A tak na marginesie tego tematu to wykonywanie pomiarów nie polega tylko na przyładaniu miernika i odczytywaniu wyniku. Casami trzeba też coś rozmontować lub zbudować układ pomiarowy. Nie wszystko da się
mierzyć jednym miernikiem przeznaczonym do instalacji.
Pytanie do dalszej dyskusji to jakie inne środki by się tu przydały.
Rysunek ten przedstawia złożoność problemu.
Osobiscie widzę konieczność roważęnia ochrony dla trzech
elementów tego schematu.
Transformatora
Falownika
Silnika
Ad. 1. Dla transformatora sytuacja jest prosta i moim zdaniem
należy sprawdziś skuteczność ochrony traktując transformator
jak każdy inny odbiornik podłączony do sieci energetycznej.
ad. 2. W przypadku falownika zasilanego za pośrednictwem transformatora
z izolowanym uzwojeniem wtórnym sprawa nie jest już tak oczywista.
Mam nadzieje, że kolega ‘Marmonsz’ uzupełni swoje informacje na temat układu
połączeń transformatora i falownika.
Uważam, że nie można analizować ochrony przeciwporażeniowej dla
falownika nie pytając co to za falownik.
Mnie w takim przypadku bardzo interesuje czy falownik:
kontroluje symetrie napięć wejściowych.
kontroluje doziemienie napięć wejsciowych.
Ad. 3 Nie czas roważać ochrone silnika gdy nie zakończyliśmy sprawy falownika.
Cieszy mnie bardzo, że jest parę osób znających problematykę.
Jeżeli chodzi o falownik to większość obecnie dostępnych kontroluje symetrie napięć wejściowych i kontroluje doziemienie napięć wyjściowych.
Wracająć do sedna, to z mojego punktu widzenia jedyną częścią dostępną dla dotyku bezpośredniego jest obudowa silnika. Należy tak ocenić pętle zwarciową (przewodu ochronnego) aby nie było możliwości pojawienia się na obudowie silnika napięcia wyższego niż bezpieczne w danych warunkach. Czyli w mokrych pomieszczeniach 25 V dla napięcia zmiennego, wówczas możemy wyliczyć :
Prąd zwarciowy = 25V/Impedancja przewodu ochronnego.
I oczywiście przyjmujemy że prad zwarciowy musi być większy od prądu In x k (In prąd zabezpieczenia przed falownikiem, k - współczynnik tych wkładek). Pomiaru impedancji przewodu ochronnego silnika możemy dokonać metodą z zewnętrzną fazą i kompensacją przewodów pomiarowych i po kłopocie. Co koledzy na taką teorię ?
Jeżeli falownik potraktujemy jako różnicówke, to sprawa się komplikuje, pomieważ musimy mieć pomiar prądu zadziałania i czasu, a większość dostępnych na rynku mierników nie bardzo chce mierzyć napięcia na wyjściu falownika. Jak dokonać pomiarów, jakie mierniki tego dokonają, sprawa się jeszcze bardziej komplikuje gdy silnik pracuje w trójkącie na napięcie 3x230V.
witam.
przepraszam, mam podstawowe pytanie - czy w tym układzie zostanie zachowany warunek szybkiego wyłaczenia? jeśli tak, można omawiać pomiary. ale jeśli nie?
Witam Kolegę " Marmonsz " i wszystkich Kolegów na FORUM.
W przypadku układu TN-S (który za TR1 możemy istnieje) pomiar przewodu ochronnego PE możemy wykonać metodą opisaną w PN 60364 przyrządem o napięciu 4..25V przy I > 200mA.
Tego zdania trochę nie rozumie. Falownik nie możemy potraktować jako RCD. RCD może być np. na wyjściu falownika. Zgadzam się z Kolegą że w tym przypadku powstaje problem z pomiarem wyłącznika RCD.
Z pomiarem prądu zadziałania RCD nie ma problemu. Dobieramy odpowiedni rezystor, który spełni warunek
że przy prądzie mniejszym od 1/2 prądu I (delta) nie zadziała, oraz drugi rezystor który spełni warunek
że przy prądzie np. 90% prądu I (delta) zadziała.
Wiem, że to jest niby niezgodne z normami i rezystory te nie będą mieć zatwierdzenia GUM.
Ale czy Koledzy widzicie inne wyjście wykonania takowych pomiarów?
Kolego “profus” ja uważam że w każdym układzie o Un > 50V dla prądu przemiennego, musi być zachowany warunek szybkiego wyłączenia!!!
w porządku, dlatego jest to pytanie. jeśli podamy założenia dla takiego układu, i spełnione będą warunki szybkiego wyłączenia (WSW), możemy spokojnie analizować poźniejsze pomiary układu. ustalając warunki brzegowe, zawęzimy obszar nas interesujący i nie rozważamy nie występujących zagrożeń. a tu mamy nietypowy układ zasilania silnika, i tyle.
Uważam, że jest tu pewien błąd w fazie projektowania tego układu. Należy na wyjściu z falownika zastosować wyłącznik RCD, o prądzie upływu min. 100 mA, który w przypadku uszkodzenia izolacji kabla, silnika odłączy zasilanie. Natomiast nie możemy traktować samoczynnego wyłączenia falownika w przypadku asymetrii prądów jako ochrony p.por. ,
ponieważ służy ona tylko i wyłącznie do ochrony falownika przed zniszczeniem. Producenci falowników nie podają ani prądu upływu, ani czasu granicznego w jakim nastąpi wyłączenie falownika. Swego czasu wystąpiłem do kilku przedstawicielstw producentów falowników na Polskę (Siemens, Hitachi, Danfoss) z zapytaniem jak należy sprawdzać ochronę p.por. (jako warunek zakupu kilku dużych falowników) i nikt nie udzielił mi sensownej odpowiedzi.
Z pozdrownieniami Adam
Chciałem jeszcze dodać, że Siemens w swojej DTR-ce do falownika MM-440 umieszcz następującą uwagę: “Urządzenie nie może być używane jako ‘mechanizm wyłączenia bezpieczeństwa’ (patrz EN 60204 ,9.2.5.4)”
Adam
Cieszę się, że temat się rozwija.
Nie dziwi mnie, że producenci nie podają jak badać. Uważam, że w każdym układzie należy przeprowadzić indywidualną analizę zagrożeń.
Na razie nasza dyskusja toczy sie wokół przedstawionego układu.
Jak wspomniałem wcześniej pomiarowiec powinien sprawdzić skuteczność
ochrony przewidzianej w projekcie. Cały problem w tym, że projekty
instalacji w obiektach nie uwzględniaja najczęściej tego typu urządzeń.
Są one instalowane po wykonaniu instalacji jako dodatkowe wyposażenie
obiektu. Nie spotkałem jescze w swojej praktyce dokumentacji szafy sterowniczej z falownikiem, która by obejmowała to zagadnienie w
sposób pełny. A wracając do tematu.
Myślę, że kolega ‘Marmonsz’ wybrał najbezpieczniejszą drogę oceny poprzez pomiar impedancji przewodu PE i sprawdzenia, czy napięcie
rożeniowe nie przekroczy 25V lub 50V dla Ia = In * k.
W takim przypadku gdy I< In * k nie jest wymagany warunek
szybkiego samoczynnego wyłaczenia.
Moim zdaniem traktowanie falownika jako RDC pomimo jego zabezpieczeń
jest podejściem błędnym. Zastosowanie dodatkowego RDC przy falowniku
wymaga poważnego roważenia za i przeciw. W przedstawionym układzie nie widzę sensu jego stosowania.
Kolega Adam napisał
Chciałem jeszcze dodać, że Siemens w swojej DTR-ce do falownika MM-440 umieszcz następującą uwagę: “Urządzenie nie może być używane jako ‘mechanizm wyłączenia bezpieczeństwa’ (patrz EN 60204 ,9.2.5.4)”
Dla mnie jest to taki sam wybieg jak umieszczanie na grzechotkach dla dzieci napisu, że są przeznaczone dla dzieci powyżej 3 roku.
(Ach te dyrektywy unijne)
Jednak w ocenie realnych zagrożeń nie można ignorować takich cech falownika jak kontrola doziemnień, czy wyłączenie przeciążeniowe.
Napisano w tej dyskusji, że te zabezpieczeni mają chronić falownik a nie jest określona ich szybkość działania. Zapewniam kolegów, że zabezpieczenie chroniace falownik musi być bardzo szybkie z czasem reakcji na poziomie milisekund lub znacznie krótszym. Inaczej nie będzie chronić falownika. Dodatkowo przy takiej ocenie uwzglednic trzeba fakt, że falownik jest urządzeniem z przetwarzaniem energi i posiada wewnętrzny sterownik (najczęściej mikroprocesorowy) z wieloma sprzężeniami zwrotnymi (prądowymi, napięciowym, logicznymi). Gdy on pracuje to jest napięcie na wyjściu falownika, a gdy nie pracuje to go nie ma. Jakiekolwiek uszkodzenia sterowania falownika blokuja jego pracę.
Dla tego nie widzę zagrożenia polegającego na tym, że falownik
zasila uszkodzony silnik.
Jedyne realne zagrożenie pochodzi od przerzucenia napięcia wejściwego falownika na wyjście poprzez uszkodzenie izolacji.
Na zakończenie jeszcze sprawa dotycząca pomiaru impedancji pętli zwarciowej dla falownika. Moim zdaniem nie można zapominać, że falowniki posiadają filtry fejściowe (przynajmniej powinny), który prowadza dodatkową indykcyjność zwiększając impedancje pętli przy
uszkodzeniach wewnętrznych i przerzutu za falownik.
Dla fanów RDC mam informacje, że w przemyśle stosuje się
elektroniczne przekaźniki różnicowo-prądowe wykonane w
identycznej technologi jak układy sterowania falowników.
I czemu jedne mają być pewniejsze od drugich ?
Pomiar pętli zwarcia za falownikiem uważam za idiotyzm ( i nie chcę tu nikogo urazić ani się wywyżaszać)
W środku falownika znajduje się “klucz” tranzystorowy lub tyrystotrowy sterowany przez specjalizowany układ scalony.
W rzeczywistości rezystancja falownika to rezystancja dynamicznie zmienna w zalezności od wielu czynników.
Będzie inna kiedy falownik steruje silnikiem pracującym na biedu jałowym a jescze inna kiedy jest obciązony. Jak będzie rozruch z powolnym narastaniem prędkośći ? Jak będzie kiedy mamy hamowanie przeciwprądem ?
Jaka będzie kiedy klucz uległ przepaleniu stopieniu i stanowi zwarcie?
Jak będzie kiedy układ sterujący padł i wysyła bliżej nieokreslone impulsy ?
Teraz pytanie co Wy chcecie mierzyć i w jaki sposób to chcecie robić praktycznie, czym jak kiedy i gdzie ?
Zwyła różnicówka nie nadaje się do falowników poza tym jest tylko ochroną dodatkową
Uważam że jedyne co należy zmierzyć to rezystancję przewodu PE i zapewnić dobre uziemienie.
Wszczególnie trudnych warunkach warto zapewnić ekwipotencjalizację w strefie gdzie człowiek może dotkńąć obudowy silnika lub falowniaka.
Wszelkie pomiary rezystancji pętli zwarcia przez falownik to wg mnie są bajki które mozan opowiadać nieświadomemu inwestorowi.
Na tzw kursach SEP E i D oraz pomiarowych - prowadzonych przezdawna nomenklature emerytów na pewno się człowiek nic nie nauczy.
Sam wiem po sobie - tylko kasę straciłam na głupi świstek.
A o falownikach i tak się nic nie dowiedziałem
Dobrze dla dyskusji by było aby kolega jeszcze podał kryteria oceny
skuteczności takiej ochrony (np. kryterium na rezystancje przewodu PE i warość dobrego uziemienia)
witam.
poglądy markcc są poprawne - pomiary po falowniku dotyczyłyby źródła o nieustalonych parametrach.
sprecyzujmy więc, jakie założenia bezpiecznej pracy powinien spełnić układ z falownikiem.
Ja trzymam się tego co napisałem już wcześniej: dla oceny skuteczności ochrony przeciwporażeniowej należy przyjąć na silniku napięcie bezpieczne dotykowe (25 lub 50 VAC), a do wyliczeń przyjąć zabezpieczenie stosowane przed falownikiem.
Prąd zwarciowy = (25 V lub 50V) / Impedancja przewodu PE, jeżeli ten prąd jest większy od zwarciowego prądu zabezpieczenia przed falownikiem, to obwód jest OK.
Co do starej nomeklatury w SEP to może dziadkom dać bambosze i pilota od telewizora, to co oni opowiadają na szkoleniach to może i była prawda ale 20 lat temu. Na kilku szkoleniach na moje pytanie o falowniki i ich pomiary niestety wszyscy wykładowcy wymiękali
Miałem problem z pomiarem ochrony przeciwporażeniowej silnika sterowanego falownikiem. Zleceniodawca wystosował pismo do SEP-u o wyjasnienie tego zagadnienie i podania prawidłowego sposobu pomiaru. Zaganienie nie zostało wyjaśnione.
Odp: Zmierzyć rezystancję przewodu ochronnego i policzyć skuteczność szybkiego wyłączenia przy zachowaniu bezpiecznego napięcia dotykowego. Tak też uczyniłem.
Witam wszystkich Kolegów na FORUM a zwłaszcza tych co dyskutują na temat SEP.
Zapraszam do tematu “Co sądzicie o SEP?” na: http://ise.pl/forum/viewtopic.php?t=5594
Dziwię się wypowiedzią kolegów mających pretensję że w SEP-ie nie znają odpowiedzi, gdy nawet producenci falowników nie wiedzą jak takie pomiary wykonać. A może pretensje powinny być skierowane do innej instytucji z pytaniem dlaczego na ten temat nie ma żadnych norm.
Pomijam temat pretensji o wielkich kosztach za egzamin obecnie 80 zł na całe życie. SEP jest stowarzyszeniem które nie ma żadnego obowiązku odpowiadać na jakiekolwiek pytania. Czy koledzy myślicie, że za darmo tam będzie siedzieć ekipa fachowców w każdej dziedzinie energetyki? Czy któryś z kolegów dał jakąś składkę na działalność SEP?
Przypuszczam że na pewno w wielu biurach adwokackich są również fachowcy w tej dziedzinie.
Wystarczy zapłacić za wizytę 100 lub 500 zł to może koledzy się dowiedzą prawdy (podkreślam może).
Proszę nie odpisywać na mój wątek w tym temacie. Ewentualne wypowiedzi proszę napisać w podanym ww. temacie “…o SEP”.
Dobrze koledzy piszą.że należy sprawdzić, czy napięcie na silniku rażenia nie może przekroczyć dopuszczalnej wartości. Mierzymy impedancję PE i aby wyliczyć jakie jest napięcie Ud musimy wiedzieć jaki jest prąd wyłączenia. A tu pojawia się problem. Skąd wziąść ów prąd. Przy większości akaratów do ochrony podawany jest współczynnik k do prądu znamionowego. Niestety w przypadku falowników nigdzie do tej pory nie natknołem się na takie informacje. (Może ktoś takowe posiada, to proszę o udostępnienie.)
Kol. Marmosz pisze:dla oceny skuteczności ochrony przeciwporażeniowej należy przyjąć na silniku napięcie bezpieczne dotykowe (25 lub 50 VAC), a do wyliczeń przyjąć zabezpieczenie stosowane przed falownikiem
jest w.g mnie całkowicie pozbawione sensu, ponieważ w przypadku zwarcia jednej z faz w silniku nastąpi wzrost prądu na wszystkich trzech bezpiecznikach przed falownikiem, a więc do wyłączenia musielibyśmy wziąść sumę prądu wyłączenia trzech zabezpieczeń.
Aby podać kryteria oceny, czy impedancja przewodu PE mieści się a dopuszczalnych granicach należy zastosować dodatkowe urządzenie o znanym prądzie wyłączenia bezpośrednio za falownikiem, w tym przypadku wyłącznik różnicowo prądowy. Z uwagi, że w obwodach za falownikiem są dość spore prądy upływu należy zastosować wyłącznik RCD o prądzie wyłączenia (w zależności od wielkości silnika i długości kabla zasilającego silnik) w granicach 100-500mA i charakterystyce typu B
W tym przypadku będzimy znać i impedancję PE i prąd wyłączenia Iw, więc z wyliczeniem Ud nie będzie problemu. Ud = Iw * Z(PE)
Natomiast do stwierdzenia kol Markcc:
Zwyła różnicówka nie nadaje się do falowników poza tym jest tylko ochroną dodatkową
mam taką informację: Przewód PE też jest ochroną dodatkową, podstawową jest izolacja kabla i uzwojeń. Natomiast można rozróżnić ochronę przed dotykiem bezpośrednim i pośrednim. W tym przypadku sprawdzamy ochronę przed dotykiem pośrednim i taką zapewnia nam ów wyłącznik RCD o prądzie wyłączenia 500mA.
Z pozdrowieniami Adam
… jest w.g mnie całkowicie pozbawione sensu, ponieważ w przypadku zwarcia jednej z faz w silniku nastąpi wzrost prądu na wszystkich trzech bezpiecznikach przed falownikiem, a więc do wyłączenia musielibyśmy wziąść sumę prądu wyłączenia trzech zabezpieczeń.
W podanym przykładzie nie widzę zagrożenia ze strony napięcia wytwarzanego przez falownik. Jego wewnętrzne zabezpieczenia nie
dopuszą do asymetrii obciążenia lub pracy na uszkodzony silnik.
Pomiar impedancji PE i sprawdzenie nie przekroczenia napięcia
bezpiecznego uważam za wystarczające.
