Netzformen; It- Netze Mit Isolationsüberwachung - Control Techniques UNI1401 Betriebsanleitung

3.4.5 Netzformen und Schutzeinrichtungen
TT und TN- Netze mit FI- Schutzeinrichtungen
TN- Netze sind dadurch gekennzeichnet, daß ein Punkt des Netzsystems (Mittelpunkt des Trafos) geerdet ist
und alle Körper über den PE- oder PEN- Leiter mit diesem Punkt verbunden sind. Bei TT- Netzen sind im
Unterschied zu den TN- Netzen die Körper der elektrischen Anlage mit einem getrennten Erder verbunden .
Als aktiver Schutz sind in diesen Netzen Überstrom- und Fehlerstrom (FI)- Schutzeinrichtung zulässig.
Der Einsatz von FI- Schutzeinrichtungen an Netzzweigen, an denen Frequenzumrichtern betrieben werden,
ist aus folgenden Gründen nicht zu empfehlen:
• Beim Erdschluß in einem Netzzweig, an den ein Frequenzumrichter angeschlossen ist, kann es zu einem
Fehlerstrom in Form eines „glatten" Gleichstromes kommen. Dieser wird von einem normalen FI- Schutz-
schalter (pulsstromsensitiv) nicht erkannt. Nach EN50178 (VDE160) sind diese FI- Schutzschalter nicht
als alleinige Schutzmaßnahme zulässig. Demhingegen sind allstromsensitive FI- Schutzschalter als allei-
nige Schutzmaßnahme geeignet. Die Anschlußhinweise des Herstellers sind zu beachten.
• Netzfilter besitzen aufgrund interner Kapazitäten hohe Ableitströme. Siehe dazu Abschitt 2.4.1 Diese lie-
gen je nach Betriebsstrom des verwendetem Filters zwischen 30mA und 300mA. Daraus ergibt sich, daß
FI- Schutzschalter zum Körperschutz mit einem Auslösestrom von 30mA bei Frequenzumrichtern mit
normalen Filtern nicht eingesetzt werden können. FI- Schutzschalter mit 300mA Auslösestrom erfordern
eine gesonderte Prüfung der Anlage hinsichtlich des gesamten zu erwartenden Ableitstromes.
• Zusätzliche Ableitströmen werden durch die Kapazitäten des Motorkabels bzw. der Motorwicklung verur-
sacht. Diese Ableitströme besitzen hochfrequente Anteile verursacht durch die Taktfrequenz und treten
nur bei Freigabe des Umrichterausgangs auf. Die Eignung des FI- Schutzschalters dafür ist zu prüfen.
Die Messung der Stromunsymmetrie von FI- Schutzschaltern erfolgt entweder mit Hilfe von Stromwandlern
oder elektronischen Mitteln. Die hochfrequenten Ableitströme können bei elektronischem Meßverfahren zu
spontanem Auslösen des FI- Schutzschalters führen. Sollte es unumgänglich sein, einen FI- Schutzschalter
einzusetzen, ist folgendes zu beachten
1. Es ist ein FI- Schutzschalter mit Stromwandler- Meßverfahren zu verwenden.
2. Der Auslösestrom muß größer sein als die Summe der Ableitströme des Filters und des Unidrive.
3. Die Verdrahtungshinweise am Ende dieses Kapitels sind zu beachten.
IT- Netze mit Isolationsüberwachung
IT- Netze sind dadurch gekennzeichnet, daß das Netzsystem von der Erde isoliert ist oder über einen Isolati-
onswächter überwacht wird. Zu diesem Zweck ist das Sytem über einen Trenntrafo aus der Mittelspan-
nungsebene versorgt. Sie werden dort verwendet, wo der Erdschluß einer Phase nicht zum Ausfall des Sy-
stems führen darf.
Der zu tolerierende Erdschluß stellt eine besondere Belastung von Filtern und Schutzbeschaltungen dar, da
die dann auftretende Spannung zwischen einer Phase und dem Nulleiter um den Faktor √3 höher ist als bei
geerdeten TN- Netzen. Beim motorseitigen Erdschluß ist der Erdschlußschutz des Gerätes aufgrund der
Isolation des Netzes eingeschränkt und führt bei hohen Leistungen nicht mehr zum Abschalten des Gerätes.
Dann werden Filter und Schutzbeschaltungen durch hohe Impulsströme belastet. Um dies zu verhindern,
kann ein Trenntrafo zur Speisung der Frequenzumrichter über ein sekundärseitiges TN-Netz eingesetzt wer-
den.
Der Unidrive wurde jedoch auch für den direkten Einsatz an IT- Netzen vorbereitet. Dazu sind die Schutzbe-
schaltungen auf 500VAC ausgelegt. Der Isolationswiderstand zwischen Netz und Logikmasse beträgt mehre-
re MΩ. Unter Einhaltung folgender Vorschriften ist der direkte Einsatz in IT Netzen möglich:
1. Einsatz spezieller Netzfilter bzw. Verzicht auf den Einsatz von Netzfiltern.
2. Einsatz einer gesonderten Erdverbindung zwischen Motor und Umrichter.
3. Entfernung des Zusatzkondensators für lange Motorleitungen in Unidrive- Geräten UNI34xx und UNI44xx.
Beim Einsatz eines Netzfilters sind die Auswirkungen auf die Schutzeinrichtung des Netzes zu beachten.
Werden Isolationswächter eingesetzt, die auf kapazitive Erdströme reagieren oder mit einer Wechselspan-
nung arbeiten, so kann es zum unbeabsichtigten Auslösen der Schutzeinrichtung kommen. Vor dem Einsatz
von Isolationswächtern muß man sich beim Hersteller des Isolationswächters versichern, daß ein rein ohm-
sches Meßverfahren verwendet wird.
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