HOCHVERFÜGBARKEIT DURCH KONSEQUENTES MONITORING
Verursachte vor Jahren ein kurzer Spannungseinbruch gerade mal ein Flackern in der Beleuchtung, kann er heute ganze Betriebe lahmlegen. Deshalb braucht es eine genaue Überwachung der Stromversorgung. Denn Störungen entstehen nicht nur im Netz, sondern auch innerhalb der eigenen Infrastruktur. Kontinuierliches Monitoring macht Abweichungen früh sichtbar. Im Idealfall lassen sich Defekte erkennen, bevor sie zum Ausfall führen. Dafür braucht es nicht viele Einzelsysteme: Ein modernes Monitoring-System erfasst die relevanten Daten zentral.
Hochautomatisierte Fertigungsanlagen, Rechenzentren und kontinuierliche Prozesse sind auf eine zuverlässige Stromversorgung angewiesen – oft sogar auf Hochverfügbarkeit, d.h. eine Verfügbarkeit von mindestens 99,9%. Die vielen Server, Anlagen, Speichermedien und Netzwerkkomponenten tolerieren kaum Spannungseinbrüche oder andere Spannungsqualitäts-Abweichungen von der Norm (z.B. EN 50160).
Das betrifft die Informations- und Kommunikationstechnik sowie unterschiedliche Infrastrukturaufgaben wie Klimatisierung, Brandschutz, EMV, Sicherheitstechnik, Beleuchtung, Aufzüge und Antriebe.
Spannungsqualität
Spannungsqualität beschreibt die Güte der elektrischen Versorgung und deren Störung, zum Beispiel durch Oberschwingungen, Flicker, Transienten oder Spannungseinbrüche. Sie ist entscheidend für den stabilen Betrieb empfindlicher Anlagen und IT-Infrastrukturen.
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Integrierte Messtechnik
Es ist naheliegend, dass in hochverfügbaren Anwendungen eine sichere Stromversorgung Vorrang hat. Energieeffizienz bleibt dennoch ein wichtiges Ziel. Eine integrierte Messtechnik unterstützt beide Anforderungen. Sie unterstützt Energiemanagement, überwacht Spannungsqualität und Differenzstrom in einem System. So werden Messdaten leichter erfasst, ausgewertet und dokumentiert. Gleichzeitig können Auffälligkeiten früher erkannt werden.
Janitza bietet abgestimmte Lösungen für verschiedene Messebenen. Dazu gehören das UMG 512-PRO, das UMG 96RM-E und das UMG 801. Zusammen mit der Netzvisualisierungssoftware GridVis® und dem Alarmmanagement lassen sich alle notwendigen Messungen in einer gemeinsamen Systemumgebung durchführen.
Intelligentes Monitoring
Ein integriertes Monitoring bündelt drei Aufgaben in einer gemeinsamen Lösung:
- Energiemanagement mit den relevanten Energiedaten nach ISO 50001 (Erfassen von V, A, Hz, kWh, kW, kVArh, kvar …)
- Überwachung der Spannungsqualität, zum Beispiel von Oberschwingungen, Flicker oder Spannungseinbrüchen
- Differenzstrom-Überwachung (Residual Current Monitoring, kurz RCM)
Die Bündelung dieser Funktionen in einem Messgerät vereinfacht Aufbau und Betrieb der Messtechnik. Das vereinfacht die Integration und reduziert den technischen Aufwand. Die Messdaten werden zentral in einer Software erfasst, ausgewertet und dokumentiert. Anwender arbeiten mit einer gemeinsamen Datenbasis und in einer einheitlichen Softwareumgebung. Weil nur ein System genutzt wird, sind keine zusätzlichen Schnittstellen zwischen verschiedenen Lösungen nötig. Auch Schulungen und Einarbeitung lassen sich dadurch einfacher organisieren.
Melden vor Ausfall
Ein wesentlicher Vorteil der integrierten Datenerfassung ist die Geschwindigkeit und der umfassende Überblick über alle Daten. Damit lassen sich Störungen erkennen, die ein einzelnes System nur teilweise oder gar nicht wahrnehmen würde. So kann der Anwender reagieren, bevor Sicherungen oder Fehlstromschutzschalter (RCD) betroffene Anlagen oder Steckdosenstromkreise abschalten. Das gilt vor allem für zu hohe Betriebsströme, Überlastung von Verbrauchern und schleichend steigende Differenzströme, z.B. infolge von Isolationsfehlern.
Eine andere Fehlerquelle sind massive Netzrückwirkungen oder Resonanzerscheinungen durch eine wachsende Anzahl nicht linearer elektrischer Verbraucher. Werden irreguläre Netzgrößen wie zu hohe Oberschwingungen oder Fehlerströme rechtzeitig erkannt, können noch vor dem Ausfall eines Geräts Reparaturmaßnahmen eingeleitet werden. So lassen sich Ausfallzeiten vermeiden oder zumindest planen und reduzieren.
Sicherheit, Brandschutz und Hochverfügbarkeit
Differenzstrommonitoring (RCM) ist entscheidend für hochverfügbare Stromversorgungen. Vor allem kontinuierliche Prozesse und besonders sensitive Applikationen wie Rechenzentren, Krankenhäuser oder Halbleiterfabriken nutzen RCM. Auch dort, wo Isolationswiderstandsmessungen und Fehlerstromschutzschalter aus örtlichen oder betrieblichen Gegebenheiten nicht realisiert werden können, bietet die kontinuierliche RCM-Überwachung eine gute Alternative. Die vorausschauende Überwachung reduziert außerdem die Zahl der Alarme, wie es beispielsweise ein Alarmmanagement nach EEMUA 191 oder NAMUR NA 102 fordert.
Differenzstrom-Monitoring (RCM) kann außerdem die Brandgefahr reduzieren. Ein Fehlerstrom, ausgelöst durch eine defekte Isolierung, kann tückisch sein. Die Stromhöhe wird von der Leistung des speisenden Netzes, vom Isolationsfehlerwiderstand und vom Erdungswiderstand bestimmt. Die vorgeschaltete Schutzeinrichtung trennt bei ausreichend hohem Stromfluss den elektrischen Verbraucher vom Netz, z. B. bei sattem Erdschluss oder entsprechend niederohmigem Schluss. Ist der Fehlerstrom zu klein, löst die Schutzeinrichtung nicht aus. Doch bereits bei einer eingetragenen Fehlerleistung von etwa 60 Watt, entsprechend etwa 261 mA bei 230 V, besteht Brandgefahr. Eine Differenzstrom-Überwachung dient damit auch der Brandprävention.
RCM – Die Funktionsweise
Die grundsätzliche Funktionsweise des Differenzstromprinzips ist stark vereinfacht in Bild 2 dargestellt. In der Praxis laufen alle drei Phasen und der Neutralleiter durch den Summenstromwandler und werden aufaddiert. Im fehlerfreien Zustand der Anlage gleichen sich die Phasenströme und der Neutralleiterstrom aus. Dadurch ist der Summenstrom Null oder nahe Null, also im tolerierbaren Bereich. Entsprechend ist auch der im Sekundärkreis induzierte Strom Null oder nahe Null. Fließt im Fehlerfall ein Fehlerstrom gegen Erde ab, erzeugt die Stromdifferenz einen Summenstrom, was Strom im Sekundärkreis erzeugt. Das RCM-Messgerät erfasst und wertet diesen Strom aus.
RCM
RCM steht für Residual Current Monitoring (Differenzstromüberwachung) und bezeichnet die kontinuierliche Überwachung von Differenzströmen in elektrischen Anlagen. So lassen sich Isolationsfehler, Ableitströme und andere Auffälligkeiten frühzeitig erkennen.
Erfahren Sie mehr über RCM.
Moderne RCM-Geräte erlauben unterschiedliche Grenzwerteinstellungen. Ein statischer Grenzwert hat den Nachteil, dass er bei Teillast zu groß und bei Volllast zu klein sein kann. Dadurch ist entweder kein ausreichender Schutz gegeben oder es kommt zu Fehlalarmen. Das kann sich auf Dauer negativ auf die Aufmerksamkeit des Überwachungspersonals auswirken. Daher eignen sich RCM-Messgeräte mit dynamischer Grenzwertbildung besonders gut. Sie bilden den Fehlerstrom-Grenzwert auf Basis der aktuellen Lastverhältnisse und passen sich damit optimal auf die vorliegende Last an (Bild 5).
Die Anlage wird im Neuzustand parametriert, der typische Fehlerstrome im „GUT“-Zustande wird also festgelegt. Durch das anschließende kontinuierliche Monitoring zeichnen die Messgeräte alle Veränderungen des Anlagenzustandes ab dem Inbetriebnahme-Zeitpunkt auf. Auf diese Weise erkennen Anwender auch schleichende Fehlerströme.
Neue Technik, neue Fehlerquellen
Ein Beispiel für moderne Fehlerquellen sind kollabierende Polypropylen-Phasenschieberkondensatoren. Sie dienen zur Kompensation von Blindströmen, wie sie zum Beispiel Drehstrommotoren verursachen können.
Bei diesen Kondensatoren kommt es durch Überlast oder Übertemperatur häufig zum Aufschmelzen der PP-Wickel. Die Schmelzmasse verursacht dann einen hochohmigen Masseschluss. Solche Masseschlüsse können durch konventionelle Schutzmaßnahmen wie NH-Sicherung oder Leistungsschalter nicht abgeschaltet werden. Der kontinuierliche Fehlerstrom führt in der Regel mittelfristig zu einem satten Kurzschluss und kann dann unter Umständen ein erhebliches Brand- bzw. Sicherheitsrisiko darstellen (Bild 6). Die Differenzstrommessung erkennt solche Fehler und erlaubt rasche Gegenmaßnahmen. So lassen sich kostspielige und gefährliche Anlagenausfälle vermeiden.
Häufig kommt es schon bei der Installation zu Fehlern, wie unzulässigen Verbindungen zwischen N- und PE-Leiter. Manchmal werden die beiden auch schlicht vertauscht. Bild 7 zeigt einen typischen Anschlussfehler, der leicht einen Fehlerstrom von 5000 mA zur Folge hat. Mit RCM werden solche Fehler schon während der Installationsphase sofort erkannt und über das Alarmmanagement gemeldet.
Eine weitere Störquelle ist eine große Anzahl einphasiger Lasten, zum Beispiel Schaltnetzteile von Servern in Rechenzentren oder PCs in Bürogebäuden. Sie verursachen einen hohen Anteil dritter Oberschwingungen.
Diese Oberschwingungsanteile haben den großen Nachteil, dass sie sich auf dem Neutralleiter überlagern, anstatt sich über die Trafowicklungen aufzuheben. Es kann zu Überlastungen der N-Leiter kommen. Integrierte Messgeräte, wie das UMG 96RM-E, überwachen alle Phasen umfassende und können überhöhte Neutralleiterströme rechtzeitig melden.
In diesem Zusammenhang seien auch die Sicherheitsvorschriften der VdS Schadenverhütung für elektrische Anlagen bis 1000 Volt erwähnt.
„VdS 2046 : 2010-06 (11)
3.2.4 Um die Sicherheit in elektrischen Anlagen, in denen zahlreiche nicht lineare Verbrauchsmittel (wie Frequenzumrichter, Steuerungen durch Phasenanschnitt z.B. bei Beleuchtungsanlagen) betrieben werden, zu erhöhen, sind regelmäßig, z.B. einmal jährlich, zusätzlich auch nach wesentlichen Änderungen der elektrischen Anlage oder Art und Anzahl der elektrischen Verbraucher, der Strom im Neutralleiter zu messen. Ist die Sicherheit der Anlage durch zu hohe Oberschwingungsströme gefährdet, sind Maßnahmen zum Schutz bei Oberschwingungen nach Publikation „Störungsarme Elektroinstallation“ (VdS 2349) zu treffen.“
Herausforderung Hochverfügbarkeit
EDV-Technik stellt hohe Anforderungen an die Versorgung. Besonders kritisch sind Anwendungen, in denen ein Datenverlust nicht vorkommen darf. Für Rechenzentren gilt heute die EN 50600 als maßgebliches Regelwerk.
Besonders wichtig ist zudem ein EMV-optimiertes TN-S-System. Unerwünschte Verbindungen zwischen N- und PE-Leiter, schleichende Isolationsfehler oder auffällige Differenzströme können die Betriebssicherheit beeinträchtigen und sollten deshalb frühzeitig erkannt werden. Eine kontinuierliche Überwachung schafft Transparenz und macht kritische Zustände bereits vor einem Ausfall sichtbar.
Mit der Janitza-Lösung lässt sich eine sichere RCM-Fehlerstromüberwachung in einem EMV-optimierten TN-S-System realisieren (Bild 8).
Prüfkosten senken mit RCM
Wiederkehrende Prüfungen, wie sie z.B. die DGUV V3 „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“ vorschreibt, sind zeitraubend und damit teuer. Für die konventionelle Isolationsmessung beispielsweise müssen ortsfeste Anlagen oder Verbraucher abgeschaltet und der Neutralleiter getrennt werden. Zusätzlich besteht die Gefahr, dass die hohe Prüfspannung der Isolationsmessung sensible elektronische Bauteile beschädigt. Die Prüfschärfe und der Umfang können jedoch durch eine kontinuierliche Überwachung reduziert werden.
Denn ortsfeste elektrische Anlagen und Betriebsmittel gelten als ständig überwacht, wenn sie kontinuierlich von Elektrofachkräften instandgehalten und durch messtechnische Maßnahmen im Rahmen des Betriebs geprüft werden.
Durch RCM findet eine solche kontinuierliche Prüfung der Isolationsbeschaffenheit statt. So ersparen sich Betreiber einen Teil der kostenintensiven Messung von Isolationswiderständen.
Dies muss allerdings anwendungsspezifisch festgelegt werden. Absprachen mit dem Betreiber, gegebenenfalls auch mit Sachverständigen und/oder der Berufsgenossenschaft, sind hierfür zwingend erforderlich.
Ausdrücklich sei an dieser Stelle erwähnt, dass folgende Arbeiten trotz kontinuierlicher RCM-Messung durchgeführt werden müssen:
- Sichtprüfung auf äußerlich erkennbare Mängel
- Schutzmaßnahmen und Abschaltbedingungen
- Schleifenwiderstände und Prüfung der Durchgängigkeit von Schutzleitern
- Funktionsprüfung
Der Verband der Sachversicherer fordert RCM
Der VdS äußert sich zum Thema Oberschwingungen / Errichten der Stromversorgungssystems wie folgt:„Bei Stromversorgungssystemen mit PEN-Leiter fließen im gesamten Erdungs- und Potentialausgleichssystem betriebsbedingte Ströme, die Schäden verursachen können (siehe Abschnitt 3.3). Für neu zu errichtende elektrische Anlagen sind deshalb TN- als TN-S-Systeme zu planen. Für bestehende TN-C-Systeme wird die Umrüstung auf ein TN-S-Systeme empfohlen. TN-S-Systeme sind möglichst ab der Einspeisung (Übergabestelle) zu realisieren.Um die Funktionsfähigkeit eines TN-S-Systems auch auf Dauer zu gewährleisten (kein Leiterschluss zwischen N- und PE-Leiter, Vertauschen von N- und PE-Leiter), ist dieses durch eine Differenzstrom-Meldeeinrichtung (RCM) zu überwachen.Wenn der eingestellte Ansprechwert erreicht wird, muss eine wahrnehmbare optische und akustische Fehlermeldung erfolgen, damit die Mängel sofort beseitigt werden können. Damit die Meldung erfolgreich ist, sollte sie ggf. an einer besetzten Stelle aufgeschaltet werden. Wird auf eine Aufschaltung verzichtet, ist die zwangsläufige Abschaltung des fehlerhaften Stromkreises erforderlich …“
An anderer Stelle, bei den Sicherheitsvorschriften für elektrische Anlagen bis 1000 Volt schreibt der VdS vor:„VdS 2046 : 2010-06 (11)
3.2 Erhalten des ordnungsgemäßen Zustandes
3.2.3 Um die Sicherheit in elektrischen Anlagen auf Dauer zu gewährleisten, wenn Isolationswiderstands- Messungen aus örtlichen oder betrieblichen Gegebenheiten nicht durchgeführt werden können, müssen Ersatzmaßnahmen getroffen werden. Solche Maßnahmen werden in der Publikation „Schutz bei Isolationsfehlern“ (VdS 2349) beschrieben.“Eine adäquate Ersatzmaßnahme ist hier die permanente RCM-Überwachung!
Energiemessung und elektrische Standardparameter
RCM spielt bei der Anlagenüberwachung durch das Janitza-System eine wichtige Rolle. Daneben dürfen weitere Aspekte jedoch nicht außer Acht gelassen werden. Neben der sicheren Energieversorgung ist auch die Energieeffizienz relevanter denn je. Die ISO 50001 bildet die normative Grundlage für die Einführung eines Energiemanagementsystems. Dabei liegt der Schwerpunkt auf dem Begriff Managementsystem. In Anlehnung an andere Managementsysteme wie ISO 9001 oder ISO 14001 geht es darum, Ziele festzulegen, diese systematisch umzusetzen und den Faktor Zufall weitestgehend auszuschalten.
Mit den UMG-Messgeräten und der Netzvisualisierungssoftware GridVis® von Janitza erfassen und analysieren Anwender elektrische Standardparameter sowie Leistungen und Energieverbräuche.
Überwachung der Spannungsqualität
Der zuverlässige Betrieb moderner Anlagen und Systeme setzt stets eine hohe Versorgungssicherheit und eine gute Spannungsqualität (Power Quality) voraus. In der modernen Energieversorgung kommen zahlreiche ein- und dreiphasige, nichtlineare Verbraucher zum Einsatz. Dazu gehören Beleuchtungstechnik wie zum Beispiel Lichtregler für Scheinwerfer oder Energiesparlampen, zahlreiche Frequenzumrichter für Heizungs-, Klima- und Lüftungsanlagen, Frequenzumrichter für die Automatisierungstechnik oder Aufzüge sowie die gesamte IT-Infrastruktur mit den geregelten Schaltnetzteilen. Vielerorts finden sich Wechselrichter für Photovoltaikanlagen (PV) und unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV).
All diese nichtlinearen elektrischen Lasten verursachen mehr oder weniger starke Netzrückwirkungen und verzerren die ursprünglich „saubere“ Sinusform. Dadurch werden die Strom- und Spannungswellenformen entsprechend verzerrt (Bild 10 und Bild 11).
Die Belastung der Netzinfrastruktur durch die elektrischen und elektronischen Verbraucher mit Netzrückwirkungen hat in den letzten Jahren signifikant zugenommen. Dabei entstehen unterschiedliche Netzrückwirkungen und Beeinflussungen, abhängig von der Netzsteifigkeit am Anschlusspunkt, der relativer Größe der nichtlinearen Verbraucher und der Art der Erzeugungsanlage und Betriebsmittel, z.B. Netzeinspeisung mit Umrichter oder Generator. Für gesicherte Stromversorgungen in Rechenzentren muss die Netzqualität der EN 61000-2-4 (Klasse 1) entsprechen.
Janitza erfasst und analysiert mit einer breiten Palette an Netzanalysatoren die verschiedenen Parameter der Spannungsqualität. Standardisierte Spannungsqualitätsberichte in der GridVis® Software erlauben die Berichterstellung für gängige Normen, zum Beispiel für EN 50160, EN 61000-2-4 und ITIC („CBEMA-Kurve“).
Monitoring-Lösungen in der Praxis
Für eine konsequente Monitoring-Lösungen werden Energie, Spannungsqualität und RCM in einem Messgerät erfasst. Dafür erfasst es alle Leiter (L1, L2, L3, N) sowie den ZEP (Zentraler Erdungspunkt) und RCM.
Leistungsfähige Messgeräte für ein umfassendes Monitoring sind das UMG 96RM-E oder das UMG 512-PRO. Das UMG 96RM-E zeichnet sich durch sechs Messeingängen aus und ist perfekt für Zwischenverteiler geeignet. Das UMG 512-PRO wird hauptsächlich an Hauptknotenpunkte und ZEP eingesetzt und besitzt eine Klasse-A-Zertifizierung. Die Messgeräte lassen sich über Ethernet einfach in bestehende Kommunikationsnetze integrieren. Zahlreiche IP-Protokolle, die Geräte-Homepage und das SNMP-Protokoll erleichtern den Administratoren die Arbeit.
In komplexen Elektroinstallationen mit einer Vielzahl an Messpunkten bietet sich der modular erweiterbare Netzanalysator UMG 801 an. Diese Messgeräte erfassen Betriebs- und Differenzstrom und lassen sich durch eine Vielzahl an Modulen erweitern. Anwender analysieren mit Ihnen Spannungsqualität. Durch zahlreiche Protokolle, wie OPC UA, und eine Vielzahl an Schnittstellen lässt es sich einfach in bestehende Systeme integrieren.
Mit speziellen Kabelumbauwandler für Betriebsstrom und für Differenzstrom können Anwender Bestandsanlagen kostengünstig nachrüsten, ohne dass elektrische Verbraucher abgeschaltet werden müssen.
Alarm an der richtigen Stelle
Alarme dürfen nicht ungehört verhallen. Ein akustisches Signal aus dem Schaltschrank in der NH-Verteilung ist in der Leitwarte nur von geringem Nutzen.
Die GridVis®-Software bietet umfangreiche Meldemöglichkeiten im Alarmmanagement. So erreichen Meldungen der integrierten RCM-Messgeräte schnell den richtigen Empfänger. Mit beliebigen Eskalationsstufen und Logbuchfunktion stehen dem Überwachungsleitstand alle Werkzeuge für eine effiziente Überwachung zur Verfügung. Die verantwortliche Elektrofachkraft kann Fehlerstromanstiege schnell erkennen, bewerten und bei Bedarf Instandhaltungsmaßnahmen einleiten.
Vagabundierende Ströme stören die EMV
Verbindungen zwischen N- und PE-Leiter führen dazu, dass sich „vagabundierende“ Betriebsströme über das PE-System, über Datenleitungen und über alle metallenen Gebäudeteile verteilen. Weil diese Ströme nicht ausgeglichen sind, erzeugen sie elektromagnetische Felder. Die Folge sind vielfältige Störungen in elektrischen Anlagen, EDV-Netzen und Rohrsystemen der Gebäudeinstallation. Bild 12 veranschaulicht, wie sich der Betriebsstrom an der PEN-Brücke aufteilt und über mehrere Wege zurückfließen kann. Dadurch ergibt die Summe aus Hin- und Rückleiterstrom nicht länger 0. Das kann folgende Störungen nach sich ziehen:
- Veränderungen des Betriebsverhaltens von frequenzabhängigen Bauteilen, zum Beispiel eine erhöhte Stromaufnahme von Kondensatoren
- Störungen von Datenübertragungen durch magnetische und induktive Einflüsse
- Übertragung von Blitzeinflüssen in die elektrische Anlage
- Korrosion an metallischen Leitungen
- Beeinflussung von Personen
Hin- und Rückleiter sind auch in Verteilungen nahe beieinander anzuordnen. So werden magnetische Felder minimiert. An jedem Knotenpunkt eines Stromkreises muss die Summe der Ströme gleich Null sein, um Fehlerströme zu vermeiden. Zusätzlich sollte die Unterverteilung oder der Stromkreis konsistent überwacht werden. Das UMG 96RM-E überwacht Unterverteilungen und größere Verbraucher und erfasst Differenzstrom. Dadurch fallen Fehlerströme sofort auf und Störungen können verhindert werden.
Einzelstromkreise, in denen betriebsbedingt keine Fehlerstromschutzschalter eingesetzt werden können, lassen sich mit dem UMG 801 überwachen. Ein kontinuierliches Differenzstrommonitoring mit Alarmen in Kombination mit dem Fachpersonal vor Ort schafft maximale, alternative Sicherheit.
Neutralleiter und ZEP
Der Neutralleiter (Betriebsstrom-Rückleiter) ist heute der wichtigste Leiter. Er ist wie ein Außenleiter zu behandeln. Damit das Erdungssystem „sauber“ bleibt, ist der strombelastete N-Leiter fern vom PE-Leiter anzuordnen. Über das Erdungssystem dürfen keine galvanischen Betriebsströme fließen, da diese induktive Einkopplungen verursachen würden. Diese Maßnahmen müssen bis zur speisenden Quelle umgesetzt werden.
Im TN-S-System wird der N-Leiter nur einmal, am sogenannten ZEP (zentraler Erdungspunkt von N zu PE), an geeigneter Stelle mit dem Erdungssystem verbunden und überwacht. Unerwünschte Isolationsfehler oder galvanische Verbindungen zwischen N und PE werden durch die Überwachung des ZEP sofort erkannt. Abweichungen werden rechtzeitig gemeldet und zeitliche Abhängigkeiten analysiert.
Mit dem UMG 512-PRO kontrollieren Anwender, ob das TN-S-System fehlerfrei funktioniert. Es erlaubt eine ganzheitliche Betrachtung von Netzqualität und EMV. So zeichnet es sogar die auslösende Phase eines Erdschlussfehlers auf und ermöglicht die Analyse. Der Phasenstrom steigt dann parallel zum ZEP-Strom an.
Der Strom am ZEP ist immer in Abhängigkeit von der Gesamtleistung des TN-S-Systems zu betrachten. Das bedeutet, dass einerseits betriebsbedingte Ableitströme toleriert werden, andererseits aber abnormale Abweichungen am ZEP vom RCM gemeldet werden.
Zusammenfassung und Ausblick
An die Stromversorgung werden hohe Anforderungen gestellt, denn Ausfälle verursachen hohe Kosten. Für eine hohe Verfügbarkeit müssen Betreiber die gesamte elektrische Infrastruktur im Blick behalten, nicht nur einzelne Fehlerbilder. Wer eine hohe Verfügbarkeit sichern will, muss die elektrische Infrastruktur ganzheitlich überwachen. Dazu erfassen Betreiber Energiedaten, analysieren die Spannungsqualität und überwachen Differenzströme kontinuierlich.
Janitza bietet dafür abgestimmte Lösungen für unterschiedliche Anwendungen und Messebenen. Der modular erweiterbare Energieanalysator UMG 800 eignet sich besonders für Messsysteme mit vielen Abgängen und schafft Transparenz über Energiedaten und Energieflüsse. Das UMG 801 unterstützt Energiemanagementsysteme nach ISO 50001. Es ermöglicht die Analyse der Spannungsqualität und schafft so die Transparenz über alle Messebenen hinweg. Für die kontinuierliche Analyse der Spannungsqualität und die zusätzliche Differenzstromüberwachung stehen unter anderem die Spannungsqualitätsanalysatoren UMG 512-PRO zur Verfügung. So lässt sich die Stromversorgung von der Einspeisung über Haupt- und Unterverteilungen bis hin zu einzelnen Lasten gezielt überwachen und auswerten
Passende Lösungen von Janitza für umfassendes Monitoring
Damit umfassendes Monitoring im Alltag funktioniert, benötigt es ein durchdachtes Messstellenkonzept, sauber strukturierte Daten und eine Auswertung mit Konsequenzen. Janitza unterstützt Sie von der Planung über die Umsetzung bis zur Instandhaltung.
GridVis®
Mit GridVis® visualisieren und analysieren Sie Energiedaten zentral und setzen Messwerte in den richtigen Kontext. So lassen sich Einsparpotenziale erkennen, Nutzungszeiten von Betriebsmitteln optimieren und Auffälligkeiten frühzeitig sichtbar machen. Die Software führt Messdaten systemübergreifend zusammen und unterstützt den Aufbau eines skalierbaren Monitorings für Energiemanagement, Differenzstromüberwachung und Spannungsqualität.
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Project Solutions
Project Solutions steht für individuell zugeschnittene Komplettlösungen, die Messtechnik, Software, Automatisierung und projektspezifische Umsetzung zu einer integrierten Systemlösung verbinden. Das ist besonders dort wertvoll, wo Energie-Monitoring schnell eingeführt oder Transparenz in komplexe Infrastrukturen gebracht werden soll. Von der Planung über die Implementierung bis zum Betrieb unterstützt Janitza ihren Projektprozess ganzheitlich und praxisnah.
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UMG 512-PRO
Mit dem UMG 512-PRO überwachen Sie die Spannungsqualität kontinuierlich und analysieren elektrische Störgrößen bei Auffälligkeiten im Netz. Das ist besonders dort wichtig, wo Verfügbarkeit zählt. Der Klasse-A-Spannungsqualitätsanalysator liefert eine belastbare Datengrundlage. So grenzen Nutzer Ursachen für Störungen schneller ein und leiten gezielt Maßnahmen ab. Zusätzlich ermöglicht das Gerät die Differenzstromüberwachung. So lassen sich Fehlerströme frühzeitig erkennen und der Anlagenzustand transparent überwachen. Das UMG 512-PRO erfüllt Klasse A und erfasst alle normrelevanten Spannungsqualitätsparameter.
Erfahren Sie mehr zum UMG 512-PRO
UMG 801
Mit dem UMG 801 erfassen Sie Energiedaten zentral und schaffen Transparenz über alle Messebenen. Der modular erweiterbare Netzanalysator eignet sich besonders für komplexe Elektroinstallationen mit vielen Messpunkten. Dank OPC UA und weiterer Kommunikationsschnittstellen lässt sich das Gerät flexibel in übergeordnete Systeme integrieren. So entsteht eine belastbare Datengrundlage für Monitoring, Analyse und Optimierung.
Erfahren Sie mehr zum UMG 801
FAQ
Wie unterstützt kontinuierliches Monitoring eine hochverfügbare Stromversorgung?
Kontinuierliches Monitoring von Energieflüssen, Spannungsqualität und Differenzstrom macht Abweichungen in der Stromversorgung frühzeitig sichtbar. So lassen sich Störungen erkennen, bevor sie zu Ausfällen, Produktionsunterbrechungen oder Datenverlusten führen.
Welche Rolle spielt RCM bei der frühzeitigen Erkennung von Fehlern und Störungen?
RCM überwacht Differenzströme und hilft dabei, Isolationsfehler, unerwünschte Ableitströme und andere Auffälligkeiten früh zu erkennen. Das schafft Transparenz über den Zustand der Anlagen und unterstützt eine gezielte Reaktion im laufenden Betrieb.
Warum ist die Überwachung der Spannungsqualität für moderne Anlagen und Rechenzentren so wichtig?
Moderne Anlagen und IT-Infrastrukturen reagieren empfindlich auf Spannungseinbrüche, Oberschwingungen und andere Netzstörungen. Überwachen Anwender die Spannungsqualität, können sie solche Einflüsse sehen und ihre Ursachen gezielt analysieren.
Welche Vorteile bietet die integrierte Erfassung von Energie, Spannungsqualität und Differenzströmen?
Mit einer integrierten Erfassung messen, dokumentieren und analysieren Anwender die Daten einfacher. Gleichzeitig entsteht ein durchgängiger Überblick über die elektrische Infrastruktur, weil alle relevanten Messgrößen in einer gemeinsamen Systemumgebung zusammengeführt werden.
Wie unterstützt Janitza bei der Überwachung von TN-S-Systemen, Unterverteilungen und kritischen Lasten?
Janitza bietet abgestimmte Messgeräte und Softwarelösungen, mit denen Anwender relevante Netzdaten erfassen und analysieren. So lassen sich Zustände in TN-S-Systemen, Unterverteilungen und kritischen Lasten gezielt überwachen und Auffälligkeiten frühzeitig erkennen.