TNS-Analysator zur dauerhaften Überwachung und Kontrolle eines EMV- und EDV- gerechten Elektronetzes
Ein fremdstrom- und fremdspannungsarmes Elektronetz ist notwendig, um moderne EDV- und Elektroniksysteme betreiben zu können.
Eine Vielzahl der heute in Bürogebäuden und Industriebetrieben eingesetzten Verbraucher sind elektronisch geregelt. Schaltnetzteile und Phasen Anschnittsteuerungen erzeugen teilweise erhebliche Oberschwingungsströme, die im ungünstigen Fall über das PEN - System im ganzen Gebäude verteilt werden. Hierdurch können kostenintensive Störungen und Betriebsausfälle entstehen.
Abhilfe schafft hier nur eine EMV - gerechte Verdrahtung mit einem 5 - Leiter System (TN-S). Dieses ist gekennzeichnet durch eine klare Trennung von PE - und N-Leiter. Aber auch bei TN-S Systemen können durch versteckte Brücken und schadhafte Geräte leitende Ver-bindungen zwischen dem PE – und N - Leiter entstehen, die alle Bemühungen für eine EMV - günstige Installation zu Nichte machen. Das PE - System sollte deshalb als "Sicherheitsbleiter" dienen und nicht dauerhaft größere Ströme transportieren.
Mit moderner Messtechnik ist es möglich die PE-Ströme kostengünstig und wirkungsvoll zu überwachen. Aus den ermittelten absoluten Strömen können aber keine sinnvollen Aussagen über die Qualität der Energieversorgung getroffen werden. Erst wenn man den PE - Strom in relativer Beziehung zu den Außenleiter - Strömen stellt, erhält man verwertbare Messgrößen. Eine sinnvolle Bezugsgröße sind 0,5% des Mittelwertes der Phasenströme.
Eine weitere sicherheitsrelevante Messgröße in der Energieverteilung ist der Differenzstrom. In einem optimierten Drehstromnetz ist die Summe aller Ströme (L1 - L2 - L3 - N) = Null. Bei defekten Anlagen oder Geräten kann ein Teil des Stromes über schadhafte Isolationen abfliessen und Menschen und Betriebsabläufe gefährden. Durch den Einsatz eines handelsüblichen Stromwandlers kann der Differenzstrom gemessen werden. Auch hier führt die Messung nur zu sinnvollen Ergebnissen, wenn man den Differenzstrom als relativen (Prozentwert) Bezug vom mittleren Phasenstrom berechnet. Eine sinnvolle Bezugsgröße sind 0,5% des Mittelwertes der Phasenströme. Mit einem weiteren Stromwandler im N-Leiter kann zusätzlich der tatsächliche Strom im Neutral - Leiter gemessen werden. Handelsübliche Messgeräte können den N-Strom mit großer Genauigkeit aus der Vektorsumme der Phasenströmen berechnen. Hierbei werden Oberschwingungsströme und Differenzströme nicht erfasst. Aus der Differenz zwischen berechneten und gemessenen N-Strom lassen sich wichtige Anhaltspunkte über mögliche Anlagenprobleme ableiten.
Mit den Multifunktionsmessgeräten Diris A40 ist es möglich alle wichtigen Messwerte einer Energieversorgung, wie z.B. Strom, Spannung, Leistung, Cos Phi, Energieverbrauch zu messen und zu erfassen. Neutralleiter-, Differenzstrom- und PE- Strom lassen sich durch den Einsatz eines zweiten Diris A40 Messgerätes erfassen. Hierbei werden von dem Messgerät nur die Strom- und Spannungseingänge genutzt.
Das 1. Gerät wird genutzt, um die Betriebsparameter zu erfassen und darzustellen. Das 2. Gerät erfasst den N - Leiterstrom, den Differenzstrom als RCM- Wert und den PE - Strom.
Die Spannungen werden mit dem 1. Gerät zwischen Phase und Neutralleiter gemessen. Im 2. Gerät zwischen Phase und PE. Damit können Sternpunktverschiebungen oder unzulässig hohe Abweichungen zwischen N und PE erkannt werden. Der Fehler- und Leckagestrom (Differenzstrom) wird permanent gemessen. Bei Überschreitung eines 0.5% - Wertes vom mittleren Außenleiterstrom wird über Relaiskontakt ein Alarm an die zentrale Gebäudetechnik übergeben.
Die Software TNS -Analysator errechnet ständig die relativen Bezüge (in %) zwischen den Sicherheitsmessungen und dem Strommittelwert. Die Messwerte werden alle 5 Sekunden in eine SQL - Datenbank geschrieben. Durch die permante Überwachung und Speicherung der Daten wird in Kombination mit einer Alarmweiterleitung eine maximale Betriebssicherheit erreicht.