Upload
zach
View
59
Download
3
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Fördelningsteknik LSP. Magnus Engström, produktchef. Ralf Späth, projektledare. Leif Lundberg, specialist. Ingemar Malmland, produkt- och marknadschef. Bo Borgquist, Sverigeansvarig. Fördelningsteknik LSP. Jordfelsskydd i nät med övertoner. Olika typer av jordfelsskydd. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Fördelningsteknik LSP
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Fördelningsteknik LSP
Ralf Späth,projektledare
Magnus Engström, produktchef
Ingemar Malmland,produkt- och marknadschef
Bo Borgquist,Sverigeansvarig
Leif Lundberg, specialist
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd i nät med övertoner
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Olika typer av jordfelsskydd
Traditionella jordfelsbrytare
Elektroniska jordfelsreläer
Jordfelsmodulerför effektbrytare
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Hur fungerar jordfelsskyddNL2 L3
L1
L1
NL2 L3
1
23
4
5
6
7
8
1. Mekanism 2. Tripprelä 3. Motstånd (testkrets)4. Testknapp 5. Testkrets 6. Primärlindning7. Toroid 8. Sekundärlindning
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Hur fungerar jordfelsskydd
A0
2
8
6
Olika primärströmmar = jordfel = utlöst JFB
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Olika typer av jordfelsbrytare
• Typ AC– Enbart skydd mot växelströmsfel
• Typ A– Skydd mot växelströmsfel samt pulserande likströmsfel
• Typ B– Skydd mot växelströmsfel, pulserande likströmsfel samt rena
likströmsfel
• Typ S– Selektiva versioner av typ AC och A, med korttidsfördröjning
• Immuna varianter– Immuniserade varianter av typ A, anpassade för svårare drifter
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
När måste jordfelsskydd användas?
• Generellt gäller kapitel 413 i SS 436 40 00
– Skydd mot indirekt beröring, max beröringsspänning
• Specifika krav finns dels i kapitel 55 (nödkraft, generatorer) samt i del 7 (särskilda slag av elinstallationer)
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd i nät med störningar
• Störningar som kan lösa ut jordfelsskydd
– 50 Hz och transienta läckströmmar
– Högfrekventa läckströmmar
– Åsknedslag
– Startströmmar/inkopplingsströmmar
• Störningar som inte har någon effekt på jordfelsskydd
– Övertoner
– Spänningsvariationer
– Kortslutningar (mellan aktiva ledare)
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
R
Jordfelsskydd i nät med störningar
• 50 Hz och transienta läckströmmar
– Källa: kabelkapacitansen och kondensatorer i t.ex. EMC-filter
– Risk: obefogade utlösningar vid start, frånslag eller under drift
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd i nät med störningar
• Högfrekventa läckströmmar
– Källa: kabelkapacitans och t.ex. switchade nätaggregat, frekvensomformare o.s.v.
– Risk: obefogade utlösningar under drift
Switchatnätaggregat
Last
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd i nät med störningar
• Åsknedslag
– Källa: blixtström som leds till jord
– Risk: obefogade utlösningar under åskväder
Last
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
0s 0.2s 0.4s
0
A
Jordfelsskydd i nät med störningar
• Startströmmar/inkopplingsströmmar
– Källa: transient överström (t.ex. spänningssättning av transformator)
– Risk: obefogad utlösning vid start
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd i nät med störningar
• Övertoner
– Källa: övertonsgenererande utrustning i nätet
– Risk: den naturliga läckströmmen inkluderar övertoner, men övertonerna i sig har ingen inverkan på jordfelsskydd
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd i nät med störningar
• Spänningsvariationer
– Källa: inkoppling av stora laster kan generera spänningsfall
– Risk: ingen inverkan på jordfelsskydd
• Kortslutningar (mellan aktiva ledare)
– Källa: isolationsfel, handhavandefel eller annat fel som skapar kontakt mellan aktiva ledare (faser och neutralledare) och löser ut kortslutningsskyddet
– Risk: ingen inverkan på jordfelsskydd
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Frekvensomformarens funktionssätt
• Frekvensomformarens kritiska egenskaper:
– 50 Hz läckström
– Högfrekvent läckström
– Fel på motorsidan
• Rekommendationer för kombination av jordfelsskydd och frekvensomformare
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
+
-
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Principskiss över en frekvensomformares funktion
Likriktare DC buss MotorVäxelriktare
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
0.0s 0.02s
0
0.0s 0.02s
0
Enfas: Trefas:
Övertonsströmmar är inte en orsak till obefogade utlösningar!
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Vågform: matningsström
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
0 0.005s 0.01s 0.015s 0.02s
0
I ch
V ch
Switchfrekvensen genererar störningar
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Vågform: motorspänning och -ström
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Frekvensomformarens kritiska egenskaper:
– 50Hz läckström
– Källa: kondensatorer i EMC filter
– Risk: obefogad utlösning av jordfelsskydd
EMC filterJordfelsskydd
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Frekvensomformarens kritiska egenskaper:
– Högfrekvent läckström
– Källa: kabelkapacitansen och switchningen
– Risk: obefogad utlösning av jordfelsskydd
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Exempel:
Omformare: 2,2 kW
Huvudspänning: 400 V trefas
Jordningssystem: TN-S
Motorfrekvens: 40 Hz
PWM frekvens: 4 kHz
Skärmad kabel: 5 m
Resultat
RMS: 85 mA
0-1 kHz: 3 mA
1-10 kHz: 50 mA
10-150 kHz: 70 mA
> 150 kHz: 10 mA
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Frekvensomformarens kritiska egenskaper:
– Högfrekvent läckström
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Relevanta parametrar
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Frekvensomformarens kritiska egenskaper:
– Högfrekvent läckström
Spänning
400 V 1
230 V 0,2
Effekt
2,2 kW 1
0,75 kW 0,7
Jordningssystem
TN-S 1
TT 0,8
IT 0,2
Switchfrekvens
1 kHz 0,7
4 kHz 1
16 kHz 2,2
Motorfrekvens
5 Hz 2,25
10 Hz 1,5
20 Hz 0,75
30 Hz 0,75
40 Hz 1
50 Hz 0,6
Kabel
skärmad 1
oskärmad 0,8
Kabellängd
2 m 1
5 m 1
20 m 4
135 m 20
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
M o to r
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Frekvensomformarens kritiska egenskaper:
– Fel på motorsidan
– Konsekvens: felström med mycket komplex vågform
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
0.0s
A
0.02s
0
0.1
0.3
0.0s 0.02s
0
0.1
0.3
A
Enfas Trefas
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Frekvensomformarens kritiska egenskaper:
– Fel på motorsidan
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Rekommendationer för kombination av jordfelsskydd och frekvensomformare:
– Ta reda på om ett 30 mA jordfelsskydd verkligen är nödvändigt
– Anslut endast en frekvensomformare till ett 30 mA jordfelsskydd
– Använd “immuna” jordfelsskydd
– Ta reda på om ett extra EMC-filter verkligen är nödvändigt
– Sänk PWM frekvensen
– Använd så korta kablar som möjligt
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd och frekvensomformare
• Rekommendationer för kombination av jordfelsskydd och frekvensomformare:
– Säker utlösning i händelse av fel på motorsidan:
• Felström med mycket komplex vågform
• Ingående komponenter har olika amplitud beroende på frekvensomformarens driftläge
– Standardisering av jordfelsskydd
• Den existerande standarden (SS EN 61008/9) som definierar de olika typerna av jordfelsskydd tar inte hänsyn till felströmmar med dessa vågformer ...
Arrangeras av Voltimum.se – portalen för elproffs
Jordfelsskydd i nät med störningar
• Slutligen, tänk på att:
– Övertoner är inte en orsak till obefogade utlösningar av jordfelsskydd. Jordfelsskydd ser bara läckströmmar till jord
– Jordfelsskydd ger en betydligt större personsäkerhet i en anläggning, men undvik att installera dem i anläggningsdelar med kända störkällor
– Alla apparater och kablar har en naturlig läckström till jord, därför kan man behöva dela upp anläggningen på flera jordfelsskydd
– Decentralisera jordfelsskydden!
– En bra anläggning har hög säkerhet och hög tillgänglighet - du väljer!