Das Problem
Die Schutzleiter in Anlagen mit Servo- und Frequenzumrichtern sind nicht stromlos.
Um die CE-Konformität und deren verbindliche Schutzziele der Niederspannungs-, EMV- und Maschinenrichtlinie zu erfüllen, sind verschiedene Maßnahmen (Einsatz von Netzfiltern, Verwendung von geschirmten Motorleitungen, u. v. m.) zu treffen. Leitungsschirme, Entstörkondensatoren und Motorwicklungen stellen parasitäre Kapazitäten dar. Über diese parasitären Kapazitäten fließen in einem fehlerfreien Anlagenzustand betriebsbedingte Ableitströme zum Schutzleiter oder über andere leitfähige Teile zum Erdpotential.
Hersteller und Betreiber von Geräten und Anlagen sind grundsätzlich verpflichtet, Personen gegen einen elektrischen Schlag zu schützen und Gefahrenquellen, die Brände verursachen können, abzustellen bzw. entsprechend abzusichern. Durch Fehlerströme können genau diese Gefährdungen hervorgerufen werden und müssen daher bei den Sicherheitsbetrachtungen zwingend mit einbezogen werden.
Für den Personen- und Brandschutz in diesen Anlagen werden allstromsensitive FI-Schutzschalter mit Bemessungsfehlerströmen ab 30 mA eingesetzt. Diese Bemessungsfehlerströme werden in vielen elektrischen Anlagen bereits im normalen Betrieb erreicht oder sogar überschritten. Bisher reagierte man bei solchen Problemen mit dem unzulässigen Ausbau/Überbrückung der Schutzeinrichtung oder mit der Herabsetzung der vorgeschriebenen Schutzziele durch den Einsatz von FI-Schutzschaltern mit höheren Bemessungsfehlerströmen (z. B. 300mA statt 30mA).
Ableitströme, die durch Isolationsfehler oder durch den menschlichen Körper (z. B. durch Berühren) verursacht werden, sind Fehlerströme. Nur diese Ströme sollten einen allstromsensitiven FI-Schutzschalter auslösen und zur Abschaltung einer Anlage führen.
Diese wichtige Unterscheidung zwischen betriebsbedingten Ableitströmen einerseits und Fehlerströmen durch menschliche Berührung oder Isolationsprobleme andererseits, können die heutigen Fehlerstromschutzeinrichtungen nicht leisten. Es kommt daher sehr häufig zu ungewollten Abschaltungen durch die Schutzeinrichtung ohne einen tatsächlichen Fehlerfall. Die Folge können teure Stillstands- und Wiederanlaufzeiten sowie Produktionsausschuss sein.
Die Lösung
Das Ableitstrom-Festkompensationsgerät LEAKCOMP® 1P kommt in elektrischen Anlagen oder Maschinen zum Einsatz, in denen einphasige Frequenzumrichter und/oder SERVO-Regler an Fehlerstromschutzeinrichtungen (RCD) oder Fehlerstrom-Schutzschaltern (RCCB, FI) betrieben werden sollen.
Die Höhe des Kompensationsstroms kann über ein Potenziometer in der Frontabdeckung fest eingestellt werden. Über das Potenziometer kann die Höhe des Kompensationsstroms, durch Drehen im Uhrzeigersinn, erhöht werden. Bei optimalem Abgleich ist der kompensierte 50 Hz Ableitstrom nahezu null. Ist das Potenziometer komplett nach links gedreht, erfolgt keine Kompensation.
Ableitstromspitzen, die beim Einschalten des Umrichters durch die Aufladung der Kondensatoren auftreten, werden durch den integrierten Softstart verhindert.
Das Vertauschen von Phase und Neutralleiter wird von LEAKCOMP® 1P im Startvorgang erkannt und wenn nötig korrigiert.
Der LEAKCOMP® 1P besitzt als Anzeigeelemente drei Leuchtdioden. Die grüne LED dient als Betriebsanzeige und signalisiert das Vorhandensein der Netzspannung. Die rote LED blinkt während des Softstart-Vorgangs zunächst schnell (1. Stufe) und anschließend langsamer (2. Stufe). Ist der Softstart-Vorgang abgeschlossen leuchtet die rote LED dauerhaft (Betrieb). Tritt während des Softstart-Vorgangs ein Fehler auf, so blinkt die rote LED (siehe Kapitel „Fehlersuche“). Mit dergelben LED wird die Höhe des Ableitstroms signalisiert. Je dunkler die gelbe LED leuchtet, desto niedriger ist der kompensierte Ableitstrom. Die gelbe LED dient somit auch zum manuellen Abgleich der Kompensation.
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