Anwendung von Erdungstestgeräten auf Offshore-Plattformen
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Artikel zur Anwendung von Technologien I: Im Fall KL3-2CEPA stellte der Elektriker während einer Inspektion einen Isolationsfehler beim 1#UPS fest. Er informierte daraufhin den Elektrotechniker, der vor Ort mit dem FLUKE 360-Isolationsprüfer eine Untersuchung durchführte. Dadurch konnte die fehlerhafte Leitung schnell identifiziert und repariert werden – so konnte verhindert werden, dass der UPS weiterhin unter Störungen arbeitete. Zweitens: Der Prozess der Verarbeitung – Die UPS-Anlage auf der Plattform KL3-2CEPA ist ein industrieller UPS vom Typ Protect 8.31 UPS 50KVA, hergestellt von dem deutschen Unternehmen AEG. Diese UPS-Anlage setzt sich aus 2 UPS-Einheiten, 1 Umleitungsgehäuse sowie 1 Lastverteilungsgehäuse zusammen. Um den Isolationsgrad der Last des UPS zu überwachen, ist bei der Auslieferung vom Hersteller ein Isolationsüberwachungsgerät mitgeliefert, das bei Problemen mit der Isolation der Last des UPS akustische und visuelle Alarme auslöst. Nachdem der Elektriker ihm Bericht erstattet hatte, nutzte der Elektriker den FLUKE 360-Erdfestigkeitsprüfer, um nacheinander den Erdfestigkeitswiderstand der einzelnen Schaltkreise der UPS-Ladung zu messen. Dabei stellte er fest, dass der Leckstrom am Ausgang des Schalters QF104 bei 1,67 A lag. Daraus schloss er, dass dieser Schaltkreis nicht richtig geerdet war. Der Schalter QF104 versorgt die Zentrale mit Strom. Nach Überprüfung stellte sich heraus, dass das Problem bei der Stromversorgung des Wasserauswerters liegt. Nach Abschaltung des Stroms funktionierte der UPS wieder normal. Bei der Vor-Ort-Prüfung des Feuchtemessgeräts stellte sich heraus, dass der Widerstand des Erdschlusses einer Phasen des Stromkabels null war. Der Wasseranalysegerät ist derzeit vom Strom abgeschaltet; man hat bereits mit Hai Gong Engineering Kontakt aufgenommen, damit die Kabel wieder verlegt werden. Drei: Neue Methoden zur Erkennung von Isolationsfehlern. Derzeit sind auf Offshore-Plattformen in der Regel Isolationsüberwachungsgeräte installiert, die bei einem Isolationsfehler akustische und visuelle Alarme auslösen. Allerdings lässt sich nicht feststellen, welche Leitung oder welches Gerät betroffen ist – dazu ist die Prüfung durch qualifizierte Elektrofachleute vor Ort notwendig. Traditionelle Methoden zur Erkennung von Isolationsfehlern: Die Methode der Messung des Isolierwiderstands – dabei wird das Gerät nacheinander vom Strom getrennt, um den Isolierwiderstand zu messen, bis der Fehlerort gefunden ist. Der Nachteil dieser Methode ist offensichtlich: Eine Messung unter Ausschaltung der Stromversorgung ist erforderlich, um das Ergebnis zu bestätigen. Doch bei einigen wichtigen Geräten wie den Lasten, die von einem UPS versorgt werden (Zentrale Steuerung, Kommunikationssysteme sowie die Stromversorgung für die verschiedenen Hoch-/Mittel-/Niederspannungsgeräte usw.), sowie bei Geräten, die den Produktionsprozess beeinflussen, ist es unbedingt notwendig, vorsichtig vorzugehen und nicht einfach den Strom abzuschalten, um Fehler zu erkennen. Dadurch wird es für die Elektriker schwieriger, die Geräte mit Isolationsfehlern ausfindig zu machen. Der FLUKE 360-Leckstromtester löst dieses Problem hervorragend, denn er kann durch die Messung des Leckstroms den Elektrikern dabei helfen, Stellen mit Isolationsfehlern schnell und einfach zu finden. Der Leckstrom ist im Grunde der Strom, der ohne Störungen und bei Abwesenheit einer angelegten Spannung durch die isolierten Teile eines elektrischen Leitungsnetzes oder einer Vorrichtung fließt. Daher ist es eines der wichtigsten Indikatoren dafür, wie gut die Isolierung von Elektrogeräten ist. In Schaltungen von Elektronikgeräten mit niedrigem Isolationswiderstand oder Bandpassfiltern kann ein höherer Leckstrom auftreten. Ein Leckstrom kann dazu führen, dass Geräte und Systeme nicht ordnungsgemäß funktionieren. Durch die Durchführung umfassender Messungen am gesamten System mit dem Leckstrommessgerät Fluke 360 kann die Ursache des Leckstroms ermittelt werden. Im Vergleich zur Isolationsprüfung besteht der Hauptvorteil der Leckstrommessung darin, dass die Messungen während des normalen Betriebs durchgeführt werden können, ohne dass der Stromkreis des Systems und der Geräte unterbrochen werden muss. IV. Messprinzip und Bedienung des Fluke 360-Erdungsprüfers Gemäß dem Kirchhoffschen Gesetz ist der in den Stromkreis fließende Strom in seinem Betrag gleich dem aus dem Stromkreis fließenden Strom, wobei die Richtungen entgegengesetzt sind. Wie in den Abbildungen (1), (2) und (3) zu sehen ist, zeigt ein Wert im Tester an, dass es in der Leitung oder dem Gerät zu einem Leckstrom kommt. Je höher der Wert ist, desto schlechter ist die Isolierung der Leitung oder des Geräts. V. Fazit: Bei einer normal arbeitenden Plattform war die Isolierung des Stromsystems bisher ein Problem, das viele Kopfschmerzen verursachte. Das System ist groß und besteht aus vielen komplexen Geräten. Wenn ein Isolationsfehler auftritt, muss man die Geräte nacheinander abschalten, um eine Isolationsmessung durchzuführen und so den Fehlerort zu ermitteln. Heutzutage können solche Probleme mithilfe von Isolationsmessgeräten zur Überwachung der Isolierung des Stromsystems sowie mit dem Fluke 360-Grundstromtestgerät zur Identifizierung von fehlerhaften Leitungen oder Geräten effektiv und schnell gelöst werden. Zudem ermöglichen Isolationswiderstandsmesser eine präzise Messung des Isolationswiderstands – was Zeit und Mühe spart. Anhang: Leistungsmerkmale des Fluke 360-Isolationsmessgeräts– Das Messbereich für den Leckstrom beträgt 3 mA; die Auflösung liegt bei bis zu 1 μA. Dadurch kann der Zustand der Isoliermaterialien genau überwacht werden.
– Der breite Messbereich von 1 μA bis 60 A ermöglicht die Messung verschiedenster Geräte.
– Moderne Abschirmungstechnologien sorgen dafür, dass auch in der Nähe anderer Leitungen genaue Messergebnisse erzielt werden können.
– Die hochwertige Bauweise der Messklammern ermöglicht 50.000 Messvorgänge. Die starke Konstruktion verlängert die Lebensdauer des Isolationsmessgeräts.
– Es handelt sich um ein kompaktes Gerät, das leicht transportiert werden kann. Die Größe der Messklammern beträgt 40 mm (1,5 Zoll).
– Ein praktischer „Display-Hold-Knopf“ ermöglicht es, die Leckstromwerte an schwer zugänglichen Stellen abzulesen.
– Das Gerät verfügt über eine automatische Abschaltfunktion sowie einen Warnsignalton. Dadurch wird Energie gespart und die Lebensdauer der Batterie verlängert.
– Das Gerät entspricht den Standards IEC1010 und EMC – somit können zuverlässige Messungen durchgeführt werden.
– Es erfüllt alle Anforderungen und Leistungsmerkmale bezüglich der Messung von Leckstrom und Differenzstrom bei elektrischen Geräten gemäß den Sicherheitsstandards VDE0404-4 und VDE0702