Differenzstrommessung & Differenzstromüberwachung

Versorgungsqualität sicher im Blick

Was ist Differenzstrommessung bzw. Fehlerstrommessung?

Differenzstrom ist die vektorielle Summe der Einzelströme der Phasen (inkl. N-Leiter) und wird über einen Differenzstrom-Wandler gemessen. Im idealen Isolationszustand sollte diese vektorielle Summe einen Differenzstrom von 0 ergeben. Tritt ein Fehler im Verbraucher oder in der Zuleitungen auf, fließt der Fehlerstrom über PE ab und die Summer der Ströme (Differenzstrom) ist ungleich Null.

Die dahinter liegende Messtechnik (z.B. PQI-DE mit Merkmal D1) misst, detektiert und meldet diesen Fehler bereits bei sehr kleinen Abweichungen. Somit ist sichergestellt, dass ein Fehler bereits sehr frühzeitig erkannt wird und behoben werden kann, bevor es zu einem Anlagenstillstand kommt.

Grafik zur Differenzstrommessung
wie entsteht Fehlerstrom oder differenzstrom

Wie entsteht Fehlerstrom?

Stellt man mit der Differenzstrommessung eine Abweichung fest, kann es verschiedene Ursachen für auftretenden Fehlerstrom geben:

  • Defekte Bauteile (wie z.B. Schaltnetzteile)
  • Isolationsfehler an elektrischen Leitungen & Verbindungen
  • Isolationsfehler an Geräten

Der gemessene Differenzstrom ist aus technischer Sicht nie auf den reinen Fehlerstrom begrenzt! Durch Schaltnetzteile, Filtertechnologie und Motor-Zuleitungen entstehen sogenannte Ableitströme der parasitären Kapazitäten oder auch Ableitströme der EMV-Filter.

differenzstrommessung-differenzstrom-messgeraet

Differenzstrom Messgeräte

Einsatz als fest installiertes Differenzstrom-Überwachungsgerät

Das fest installierte Messgerät PQI-DE bietet neben den Kernaufgaben Störschreibung und Power Quality Messung nach EN 50160 und IEC 61000-2-4 auch zur Überwachung der leitungsgebundenen EMV-Richtlinien in Ihrem Unternehmen viele Vorteile gegenüber klassischen RCM-Messtechniken am Markt.

Vorteile der dauerhaften Differenzstromüberwachung:

  1. Störschreibung im Falle einer Auslösung
    Hochauflösende Störschriebe im Falle einer Über-/Unterschreitung von Alarm und Warnschwellen.
  2. FFT zur Detektion der Differenzströme
    Die Differenzströme können sowohl Online/Live als auch nach der Aufzeichnung über eine Spektralanalyse bis 20 khz detektiert werden!
  3. Daueraufzeichnung in verschiedenen Intervallklassen
    Messwerte können in verschiedenen Mittelwertbildungen aufgezeichnet werden (200ms/ 3s / 10 Min / 2h).
  4. Reporting in WinPQ lite
    Übersichtlicher Report mit RCM und FCM aus freien Intervallen wählbar!
Differenzstrom-Messung-Vorteile

Einsatz als mobiles Differenzstrom-Messgerät

Unsere PQ-Box Familie besteht aus leistungsstarken, tragbaren Netz-, Frequenzanalysatoren, Leistungsmessern und Differenzstrom-Messgeräten, bei denen Bedienerfreundlichkeit und Praxistauglichkeit im Vordergrund stehen.

Dank flexibler Stromeingangs-Messtechnik können Sie unsere mobilen Power Quality Analysatoren auch als Differenzstrom-Messgeräte für Differenzströme bis zu 20 KHz einsetzen.

Hier ein praktisches Anwendungsbeispiel:

Differenzstrommessung mit einer mobilen PQ-Box 300

In einem Foto- und Designstudio, angesiedelt in einem großen Industriepark, löste ein Fehlerstrom-Schutzschalter (RCD) sehr häufig aus. Aufgrund der permanenten Stromausfälle konnte diese Firma an vielen Tagen pro Monat nicht vernünftig arbeiten. Lesen Sie hier, wie wir dieses Problem beheben konnten.

Prüfung von elektrischen Anlagen für den Brandschutz nach DGUV V3

Status Quo, Nachteil und unsere innovative Lösung

Status Quo

Rund 33 Prozent (IFS-Brandursachenstatistik 2022) aller registrierten Brände sind auf Störungen oder Mängel in elektrischen Anlagen zurückzuführen.
Diese schränken Elektrische Anlagen in ihrer Funktionalität ein und führen zu Produktionsausfällen sowie Umsatzeinbußen.

Durch Erst-Prüfungen vor Inbetriebnahme sowie Wiederholungsprüfungen wird in regelmäßigen Abständen die Sicherheit der elektrischen Anlagen erhöht.
Diese Sicherheitsprüfungen sind gemäß DGUV Vorschrift 3 berufsgenossenschaftlich vorgeschrieben und beinhalten eine Isolationsprüfung der Stromkreise.

Dauerhaft installierte statt wiederkehrenden Messungen

Die Prüfung elektrischer Anlagen nach DIN VDE 0105-100/A1:2017-06 (Abs. 5.3.3.101.0.2) sieht die Möglichkeit vor, durch eine dauerhaft installierte Messung des Differenzstromes durch einen RCM auf die wiederkehrende Isolationsprüfung mit deren Herausforderungen zu verzichten.

Nachteil:

Bei der bisherigen RCM-Messung ist die Bewertung und Interpretation der Messergebnisse selbst durch Sachverständige aufgrund der veränderten Verbrauchergruppen in der Praxis häufig sehr schwierig.
Teilweise liegen die Differenzströme durch RCM um ein Vielfaches höher als die vorgegebenen Werte nach z.B. DIN VDE 0100-482 in Verbindung mit DIN VDE 0100-530 von 300mA (~69W bei 230V).

Grund: Der gemessene Differenzstrom ist abhängig von der Anzahl der Verbraucher, der eingesetzten Technologie vor Ort und sagt zunächst wenig über die Qualität des Isolationszustandes aus!

Lösung: A. Eberle reagiert auf die Herausforderungen der Differenzstrommessung mit einem neuen Verfahren zur Detektion des Fehlerstroms: Fault Current Measurement (FCM).

Produktmanager Fabian Leppich (PQSys) über die FCM-Methode (Fehlerstrommessung) vs. RCM-Methode (Differenzstrommessung)

Der gemessene Differenzstrom ist abhängig von der Anzahl der Verbraucher und sagt zunächst wenig über die Qualität des Isolationszustandes aus, dementsprechend ist ein sensitiveres Verfahren wie die Fehlerstrommessung, die sich auf die Leitwerte des Netzes bezieht, sinnvoll!

Differenzstrom-Überwachungsgeräte (RCM) werden vom VdS als Alternative zur Isolationsmessung seit Jahren anerkannt. Die Fragen, die sich dabei stellen, sind:
Auf welchen Differenzstrom soll die RCM eingestellt werden? Wie hoch sind die Ableitströme?
Wie unterscheidet man Ableitströme von Fehlerströmen?

Unsere Power Quality Geräte

Analysatoren, Störschreiber & Differenzstrommessgeräte in einem

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