Monitorowanie prądów różnicowych w rozbudowanej instalacji

Praca bez zakłóceń jest ważnym czynnikiem wpływającym na sukces w świecie przemysłu. Dosyć często awarie w zakładach przemysłowych są związane ze stanem izolacji przewodów elektrycznych. Uszkodzenia są wynikiem zarówno oddziaływań mechanicznych, termicznych, środowiskowych, jak i starzenia się izolacji, osadzania kurzu czy wilgoci.

W wyniku tego typu uszkodzeń pojawia się tzw. prąd upływu, który może spowodować dwa główne zagrożenia - porażenie lub pożar. Prąd upływu, zwany też prądem różnicowym, mierzymy zwykle za pomocy przekładnika Ferrantiego, w którym indukuje się napięcie na skutek różnicy w przepływie prądu pomiędzy przewodem fazowym a ochronnym. Przekładnik sumujący jest zazwyczaj podłączony do przekaźnika monitorującego, który ma za zadanie sygnalizować awarię.

Rys. 1. Schemat nadzorowania prądów różnicowych w rozbudowanej instalacji elektrycznej

Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom rynku, firma Siemens wprowadziła nowe wersje przekaźników monitorujących prądy różnicowe 3UG4625 oraz 3UG4825 przeznaczone do sieci IO Link. Oferują one pomiar prądów różnicowych w zakresie od 30 mA do 40 A. Przekaźniki te w porównaniu z ich wcześniejszymi, niezawodnymi wersjami oferują dodatkowe możliwości wpięcia w system nadzorczy i przesyłania aktualnego pomiaru prądu upływu z każdego przekaźnika w czasie rzeczywistym oraz dokładnego ustawienia wartości granicznej, przy której mamy być ostrzegani oraz wykrywania nieprawidłowości w obwodzie przekładnika pomiarowego.

Zdalna parametryzacja oraz kontrola on-line prądu różnicowego i innych parametrów są możliwe dzięki otwartemu standardowi komunikacji IO Link. Coraz popularniejszy w przemyśle standard komunikacji IO Link redukuje okablowanie, zwiększa ilość informacji, które możemy uzyskać z podłączonego urządzenia, pozwala na lepszą diagnostykę instalacji. Za pomocą zaledwie trzech przewodów podłączamy nasz przekaźnik do mastera sieci IO Link.

Master może być podłączony do sterownika serii Simatic S7, co pozwala monitorować parametry przekaźnika, odczytywać błędy, aktualne wskazania, zmieniać nastawy wartości granicznych, blokować dostęp do przekaźnika za pomocą dostępnych na nim przycisków itp. W naszej ofercie znajdują się mastery do montażu bezpośrednio przy sterowniku, np. master do S7-1200, jak również mastery przeznaczone do montażu w układach rozproszonych ET200S lub ET200SP, które łączymy ze sterownikiem za pomocą sieci Profibus lub Profinet.

Do każdego mastera możemy podłączyć aż cztery przekaźniki monitorujące, dzięki czemu nasza aplikacja może być swobodnie rozbudowywana. Warto dodać, że gotowe biblioteki funkcji do obsługi tego przekaźnika dla środowiska TIA Portal w znaczny sposób ułatwiają uruchomienie całego systemu. Co więcej, nowe przekaźniki monitorujące pozwalają nam na dokładne wskazanie progu, przy którym mamy być informowani o występującej awarii.

Wszystko to możemy ustawiać w łatwy sposób dzięki wbudowanemu wyświetlaczowi LCD i przyciskom na przekaźniku, jak również zdalnie przez IO Link. Wspomniany już wyświetlacz pozwala na odczyt aktualnego prądu upływu oraz dostarcza informacje o aktualnych błędach. Współpracujące z przekaźnikami nowe przekładniki sumujące o dużej dokładności ±7,5% pozwalają na wykrycie prądu różnicowego w zakresie od 30 mA do 40 A przy częstotliwości od 16 do 400 Hz.

Przekaźniki te mają również możliwość ustawienia czasu zwłoki w zadziałaniu, aby nie sygnalizować błędnych stanów, np. w przypadku załączania kolejnych odbiorów, kiedy występują znaczne zakłócenia w sieci. Reasumując, wszystkie te elementy tworzą jeden wspólny, zintegrowany system, który pozwala na monitorowanie, wczesne wykrywanie i ostrzeganie o stanie izolacji naszej instalacji elektrycznej.

SIEMENS Sp. z o.o.
www.siemens.pl/sirius