Eine steigende Anzahl von Verbrauchern, mehr Komplexität in der Energieverteilung und die Integration erneuerbarer Energien – all dies führt zu zusätzlichen Lasten im Stromkreis. Umso wichtiger ist es, dass Fehler im Endstromkreis rechtzeitig erkannt werden. Der Leitungsschutzschalter 5SL6 COM RCM aus dem SENTRON-Portfolio von Siemens erkennt dank zusätzlicher Differenzstrommessung nicht nur frühzeitig Abnutzungen, Schädigungen oder Alterung an der Isolation, sondern unterstützt den Anwender bei weiteren Aufgaben hinsichtlich der elektrischen Sicherheit.
Elektrische Anlagen und Betriebsmittel müssen so konstruiert und errichtet werden, dass diese den gesetzlichen Vorgaben entsprechen und entsprechend sicher betrieben werden können. Vor und während der Inbetriebnahme wird die normgerechte Funktionsweise der Anlagen durch vorgegeben Prüfungen (DIN VDE 0100-600) sichergestellt. Doch was ist, wenn es im Laufe des Betriebs zu Störungen kommt? Nicht selten bleiben diese unentdeckt, können aber durchaus einige Zeit später zu größeren Ausfällen führen.
Der Leitungsschutzschalter 5SL6 COM aus dem SENTRON-Portfolio von Siemens schützt bisher schon sicher und normenkonform vor Kurzschluss und Überlast. Die Messfunktion bietet zusätzlich Transparenz über elektrische Daten (Strom, Spannung, Energie) und meldet bei Auslösungen oder Grenzwertüberschreitungen.
Jetzt mit zusätzlicher Differenzstrommessung
Ab sofort kann der 5SL6 COM aber noch mehr: In der neuen Version 5SL6 COM RCM ist als zusätzliche Funktion eine Differenzstrommessung (Residual Current Monitoring, RCM) integriert. Durch die permanente Messung des Differenzstroms aller stromführenden Leiter lassen sich mögliche Isolationsschäden aufspüren – und das ohne die Anlage abzuschalten. So erhält der Anwender nicht nur einen sehr genauen Überblick über alle Ströme im Endstromkreis. Sondern er kann aktiv und vor allem rechtzeitig eingreifen, falls eine Komponente auszufallen droht. Mit einem solchen Condition Monitoring der elektrischen Anlage wird deren Verfügbarkeit sichtbar erhöht, da Fehler schneller erkannt werden und Wartungsarbeiten besser vorbereitet und geplant werden können.
Worum geht’s?
Differenzströme können im Fehlerfall, etwa durch defekte Verbraucher oder Isolationsfehler, zu einer erheblichen Gefährdung von Personen und Tieren führen. Im schlimmsten Fall entstehen nicht kontrollierbare Brände mit enormem Zerstörungspotenzial. Und selbst wenn es sich nur um einen Anlagenstillstand handeln sollte, kann dies zu hohen finanziellen Schäden oder rechtlichen Konsequenzen führen. Dies gilt es vor allem im Bereich von kritischen Infrastrukturen, wie etwa in großen Rechenzentren, zu vermeiden.
Üblicherweise wird der Isolationswiderstand nur in größeren Intervallen von einem bis vier Jahren mittels manueller Prüfung gemessen. Fehler, die in der Zwischenzeit passieren, werden nicht erkannt und können im schlimmsten Fall Schäden verursachen.
RCM-Module können Abhilfe schaffen, indem der Differenzstrom dauerhaft überwacht wird. Da sich Differenzströme aus anlagenbedingten Ableitströmen und Fehlerströmen zusammensetzen, lassen sich geringe Fehlerströme nur schwer detektieren. Differenzstromwandler sollten deshalb möglichst nahe am Verbraucher eingesetzt werden, um Fehlerströme von sich aufsummierenden Ableitströmen unterscheiden zu können.
Kosten und Arbeitszeit sparen
Vergleichen lässt sich die RCM-Funktion mit Schutzeinrichtungen im Auto. Bildlich gesprochen ist der FI-Schalter der Airbag im Auto, der RCM jedoch der Spurhalteassistent. Während FI-Schalter im Fehlerfall eine Anlage schnell stromlos schalten, löst der 5SL6 COM mit RCM-Funktion im Fall von Fehlerströmen nicht aus, sondern überwacht diese. Mögliche Gefahrenquellen – wie Isolationsschäden, Verschmutzungen oder Wicklungsschäden, aber auch EMV-Problematiken oder Oberwellenschwingungen – lassen sich frühzeitig detektieren. Selbst veralteten Installationen oder Verbiss von tierischen Eindringlingen kommt man damit auf die Spur. Dabei gilt: Je niedriger der Ableitstrom am Einbauort eines RCM ist, desto niedrigere Fehlerströme können auch erkannt werden. Daher sollte eine Differenzstromüberwachung, wenn möglich, immer im Endstromkreis stattfinden.
Kontinuierlich überwachen statt manuell prüfen
Die Differenzströme lassen sich bereits ab 3mA detektieren und es können verschiedene Frequenzbereiche überwacht werden. Dadurch ist eine exakte Ursachenlokalisierung möglich und Fehlern ist man schneller auf der Spur.
Gegebenenfalls lässt sich auch bei wiederkehrenden Prüfungen sparen. So muss der ordnungsgemäße Betrieb von elektrischen Anlagen nach DGUV V3 in regelmäßigen Abständen nachgewiesen werden. Ein wichtiger Bestandteil darin ist die Isolationswiderstandsmessung (Riso-Messung). Auf diese kann nach DIN VDE 0105-100 verzichtet werden, wenn ein Stromkreis durch ein RCM kontinuierlich überwacht wird. Neben dem nach DIN EN 62020-1 zertifizierten Gerät für die Differenzstromerfassung ist dafür ein entsprechendes System aufzusetzen, welches die gemessenen Daten archiviert sowie Veränderungen und Fehler in der elektrischen Anlage meldet. Die Gerätefunktion muss durch eine Diagnosefunktion sichergestellt werden. Zudem sind zum einen eine mehrstufige Alarmierungsfunktion durch digitale Warnmeldung und akustische oder visuelle Signalisierung und zum anderen organisatorische Maßnahmen vorzusehen.
Fazit: Muss derzeit in vielen Fällen ein Schutz-System jedes Jahr von einer Fachkraft überprüft werden, ist es mit einem RCM System möglich, den Aufwand für die Überprüfung zu reduzieren. So sind insbesondere im Gebäudemanagement die wiederkehrenden Isolationsprüfungen (Teil der DGUV V3) eine große Herausforderung angesichts des Fachkräftemangels. Eine permanente Differenzstrommessung mit dem 5SL6 COM RCM reduziert nicht nur die Kosten für Prüfungen, sondern das frühzeitige Erkennen von entstehenden Isolationsfehlern ermöglicht eine schnelle Reaktion und die Sicherheit wird dauerhaft erhöht.