Gossen Metrawatt Camille Bauer
Gossen Metrawatt Camille Bauer

Siguranță, prin măsurarea curentului diferențial

Izolația defectuoasă a sistemelor electrice staționare și a echipamentelor electrice, poate conduce la apariția unui curent nedorit (curent rezidual), care, la rândul său, poate duce la apariția scurtcircuitelor sau punerilor la pământ, creând astfel un risc de electrocutare și incendiu. Chiar și în cazul unei proiectări și execuții adecvate a instalației electrice, apariția curentului rezidual nu poate fi exclusă în totalitate. Un astfel de curent rezidual periculos, care poate duce la defecțiuni ale echipamentelor și pericol de incendiu, poate fi detectat într-un stadiu incipient prin intermediul unui concept de siguranță care include instrumente pentru monitorizarea curentului rezidual în conformitate cu DIN EN 62020 (VDE 0663). Astfel defectele de izolație pot fi găsite și eliminate cu ușurință.

Curentul diferențial este măsurat cu ajutorul transformatoarelor de măsură pentru curent rezidual și poate fi atribuit fără echivoc unui anumit circuit electric sau unui consumator. Determinarea precisă a circuitului responsabil pentru apariția curentului diferențial, permite izolarea acestuia și astfel asigurarea disponibilității continue a sistemului de alimentare.

Astfel, monitorizarea continuă a curentului rezidual oferă utilizatorului numeroase avantaje:
  • Un număr mai mic de defecțiuni și întreruperi nedorite
  • Detectarea timpurie a defectelor de izolație
  • Eliminarea inspecțiilor periodice manuale
  • Evitarea vătămării corporale și a daunelor materiale
  • Prevenirea incendiilor

Monitorizare continuă
Prin monitorizarea continuă a curentului rezidual (RCM – Residual Current Monitoring), modificările rezistenței de izolație sunt diagnosticate din timp și pot fi eliminate. Conductorul de fază și curentul conductorului neutru sunt comparate cu ajutorul unui transformator, măsurându-se și afișându-se diferența.

RCM se bazează pe prima lege a lui Kirchhoff. Această lege prevede că în orice nod dat al unui sistem electric, curentul total care intră în nod este exact egal cu, curentul total care iese din același nod. Dacă există o diferență din cauza curentului de scurgere la pământ, atunci este detectat și indicat un curent rezidual. Operatorul este apoi avertizat să ia măsuri. Motivele obișnuite ale apariției curentului diferențial (rezidual) în sistemele electrice, includ defectarea sau existența unor componente defecte, de exemplu în cazul surselor de alimentare în comutație (corpuri de iluminat cu LED, calculatoare, sisteme server, redresoare fotovoltaice, stații de încărcare rapidă etc.), izolație defectă la conexiunile electrice, izolație defectă a dispozitivelor și echipamentelor de producție, conexiuni PEN incorecte etc.

Marele avantaj al acestei proceduri este faptul că nu este necesară întreruperea conductorului de protecție pentru a efectua măsurătoarea, iar utilizatorul este informat înainte ca întrerupătorul de curent rezidual (RCCB) să fie declanșat.

RCM-urile înregistrează toate valorile pe o perioadă lungă de timp, furnizează notificări la depășirea anumitor praguri și generează alarme dacă este necesar – spre deosebire de oprirea sistemului de către un RCCB. Valorile scăzute ale rezistenței de izolație pot fi identificate imediat și cauzele eliminate. Ca urmare, timpul de nefuncționare neplanificată a sistemului electric, poate fi minimizat.

Avantajele monitorizării continue a curentului rezidual sunt evidente. Pe de o parte, pot fi omise inspecții manuale obositoare, periodice, care oferă doar informații referitoare la starea de fapt, în momentul în care se efectuează măsurătoarea. Pe de altă parte, monitorizarea continuă asigură prevenirea incendiilor și contribuie decisiv la prevenirea vătămărilor corporale și a daunelor materiale. Aplicațiile RCM, frecvente în contextul măsurării energiei și analizei calității energiei, pot fi găsite în cazul data center-urilor, spitalelor, hotelurilor și altor clădiri publice (de exemplu, centre comerciale, aeroporturi etc.), instalațiilor industriale, sistemelor de producție sensibile , băncilor etc. Valorile pragurilor admisibile, aplicabile de regulă acestor locații (de exemplu, 100 mA), sunt stipulate în conformitate cu EN 62020, pentru a evita toate riscurile posibile în ceea ce privește siguranța în exploatare.

RCCB-urile (întrerupătoarele de curent rezidual) detectează curentul rezidual și opresc alimentarea cu energie atunci când valoarea curentului diferențial specificat este depășită. Acest lucru are ca rezultat întreruperi inutile ale alimentării cu energie și pagube materiale.

DIN EN 62020 / VDE 0663 / IEC 62020
Măsurarea curentului diferențial este reglementată în standardul IEC 62020 (cunoscut și ca DIN EN 62020 și VDE 0663). Acest standard se aplică instrumentelor pentru monitorizarea curentului diferențial, pentru clădiri și aplicații similare cu tensiuni nominale care nu pot depăși 440 V c.a. și valori ale curentului nominal care nu pot depăși 125 A.

Măsurarea curentului diferențial utilizând echipamente produse de CAMILLE BAUER
Instrumentele incluse în gamele de produse SINEAX AM / DM, LINAX PQ și CENTRAX CU fac posibilă detectarea și măsurarea cu precizie a curentului rezidual. Pentru monitorizarea curentului rezidual alternativ, sunt disponibile două canale pentru fiecare modul. Fiecare canal poate fi utilizat fie ca intrare de curent diferențial (domeniul de măsură: 2 mA, cu monitorizare a întreruperii cablurilor), fie pentru măsurarea directă a curentului conductorului de împământare (domeniul de măsură: 1 A). Măsurarea se efectuează prin intermediul unor traductoare adecvate. Acest modul poate fi utilizat pentru toate instrumentele incluse în seriile AM, CU, PQ și DM, putând fi utilizate până la patru module în același timp, în funcție de instrument.

Pot fi specificate, pentru fiecare canal, un prag de alarmă și un prag de avertizare timpurie.
În cazul în care pragul de alarmă este încălcat (sau cablul de măsurare este întrerupt), alarma de grup a instrumentului este activată.  În cazul instrumentelor cu înregistrator de date(data logger), fiecare modificare de stare este documentată și în lista de alarme și în lista de evenimente. Indicarea apariției unei probleme este posibilă prin ieșiri digitale sau contacte pe releu.
Valorile măsurate ale curentului rezidual, pot fi vizualizate oricând pe afișaj sau prin interfața web a instrumentului și pot fi, de asemenea, citite prin ieșiri analogice sau consultate prin intermediul interfețelor de comunicație de magistrală. Înregistrarea valorilor medii ale curentuuli rezidual, face posibilă detectarea anticipată a deteriorării treptate a izolației unui dispozitiv/circuit electric.