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  #1  
Alt 16.11.2016, 13:28
Diode28 Diode28 ist offline
Null-Leiter
 
Registriert seit: 01.11.2016
Beiträge: 2
Schutzleiterauslegung

Frage an Profis: Ich habe eine Maschine mit 2 Servoantrieben, beide mit 4x95qmm, die Leistung kommt von Siemens Umrichtern mit im Schaltschrank eingebauter Kondensatorbatterie für den Zwischenkreis. Nun soll die Maschine (Maschinenbett) zusätzlich geerdet werden, welchen Querschnitt muss man hier vorsehen und in welcher Norm könnte ich dem Kunden das nachweisen?

ich könnte nach Norm 0100-540 ja 50 qmm verwenden, aber die Kondensator Einheit innerhalb des Schaltschrank ist schon mit 120 qmm Stromschienen geerdet. Nun ist hier grosses Rätselraten.
Schaltschrank und Maschine sind ca 7 m auseinander, Leitungsweg 12 m.

Vielen Dank für Eure Ideen, sollten noch infos fehlen bitte Meldung. Fotos sind leider nur begrenzt möglich da defense Bereich.
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  #2  
Alt 16.11.2016, 22:23
Funker Funker ist offline
Dauerbrenner
 
Registriert seit: 23.04.2015
Beiträge: 600
Ich würde das bei den 50 qmm belassen, wenn die Servos 4 x 95 qmm haben.

Bei Personenschutz gilt das das Ein Fehler Prinzip.
Gleichzeitigkeit von Fehlern wird ausgeschlossen.

Grundsätzlich müßte Dir diese Frage nach der Verlautbarung zu Umrichtern
der Systemhersteller des Antriebs beantworten. Der ist für das Produkt
zuständig.

Warum haben die Servos eigentlich nur 4 x 95 qmm und nicht jeder 5 x 95 qmm oder wenigstens 4 1/2 x 95 qmm -
wo ist der FPE ?


Viel wichtiger wäre bei dem Hersteller die Frage nach getrenntem 6. PE,
Funktions - PE, der erst an der Haupterdungsschiene der speisenden Energiequelle geerdet sein darf, solange sich der Antriebshersteller um solche Fragen nicht kümmert und FPE und PE durcheinander wirft, ist jeglicher weitere Beschäftigung mit dem Thema sinnlos.
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  #3  
Alt 16.11.2016, 23:59
Diode28 Diode28 ist offline
Null-Leiter
 
Registriert seit: 01.11.2016
Beiträge: 2
das mit dem 4 x 95 ist einmal PE und 3 mal Phase + Schirm, der PE ist an der gemeinsamen PE Schiene , die unten durch den gesamten Schaltschrank läuft angeschlossen.

Es geht eigentlich um die Erdung der Maschine, da dort noch weitere Maschinen (Pumpen und kleinere Servo) angebaut sind, die auch aus dem Schrank versorgt werden.

Der Unterschied zwischen FPE und PE ist mir allerdings wirklich neu. Und was ist der 6. PE? wo könnte ich mich darüber informieren? Norm?

Der FU Aufbau ist von Siemens so ausgeführt, also wir haben den Schaltschrank so gekauft. ich schau mal das ich morgen ein paar Detailaufnahmen hier reinbekomme.
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  #4  
Alt 17.11.2016, 08:32
Funker Funker ist offline
Dauerbrenner
 
Registriert seit: 23.04.2015
Beiträge: 600
Als erstes ein paar Links zu dem Problem FPE - Funktionspotentialausgleich.

http://diesteckdose.net/forum/showth...t=15517&page=2

http://de.slideshare.net/LeonardoENE...n-presentation

https://enbw-eg.de/netcontrol/wp-con...er_2013_10.pdf

https://www.casanatura24.de/media/pd...tDatasheet.pdf


Eigentlich geht es dabei um einen Leiter der aus funktionellen Gründen ein Ausgleichspotential oder Bezugspotential, zumeist Erde liefern muß.

Da wir Menschen alle träge und Faultiere sind hat sich dafür der Begriff
Funktionspotentialausgleich bzw. meist Funktionspotentialerder, FPE ausgebreitet, obwohl der noch nicht so richtig genormt ist.

Praktische Anwendungen wären

1) Das Bezugspotential in Steuerungen, z.B. auch 24 V - hat noch nichts mit Schutzmaßnahme zu tun - definiertes 0 für alle Signale

2) Fernseh- und Rundfunk Antennen Anwendungen, Antennenerde - Gegenpol zur Antenne

3) Funktionspotentialleiter zur Ableitung von Oberschwingungsströmen bei
Frequenzumrichtern - zuerst nur für den Motorkreis bis zum Umrichter und weiterhin zur Vermeidung von Netzrückwirkungen

4) Funktionspotentialausgleich bei Blitzschutz - Anhebung aller verbunden´
Geräte und Betriebsmittel auf ein Niveau zur Vermeidung von Überspannungsdurchschlägen

5) Schirmung - Schirmpotential zur Verbesserung der EMV

6) Schutzpotentialausgleichsleiter in Starkstromanlagen zur Vermeidung der
Überschreitung der zusätzlichen Berührungsspannungen.

Das wäre das im Wesentlichen. Aus den Verschiedenen Anforderungen ergeben sich dann auch verschiedene Ausführungen, die sich teilweise widersprechen.

Aus 4 und 5 ergeben sich Anforderungen, die eine hohe Vernetzung fordern
Gitterstruktur, maximale Maschenweiten u.s.w.

Aus 3 ergibt sich dagegen eher eine Anforderung, die dafür sorgen soll daß sich alles auf dem Leiter zwischen den beiden Betriebsmitteln Motor und FU abspielt und nicht`s nach außen koppelt.

Bei Deiner Angabe der Leitungen wäre der PE in der Leitung der Funktionspotentialausgleich zwischen Motor und FU und sollte auf beiden Seiten direkt an die Umrichterklemmen und Motorklemmen angeschlossene werden ohne noch einmal anderweitig im Schaltschrank oder Motor Kontakt zu anderen PE`s, Gehäuse oder ähnlichem zu bekommen.
Damit koppeln kapazitive und induktive Anteile vorrangig auf diesen PE ein und nehmen Spannungsunterschiede am Motor weg.
Das ist der strombelastete FPE, der isoliert geführt werden muß ähnlich wie ein N. Wenn es z.B. zwischen FU und Motor noch einen RCD gäbe wäre der
FPE wie ein N zu behandeln und über den FI zu führen.

Damit gibt es auf anderen PE - Wegen z.B. Motor - Befestigung - leitfähige Gebäudebauteile - Schaltschrankgehäuse - PE SPA wesentlich höher Widerstände und damit geringere Ableitströme.

Weiterhin braucht es dann gegebenenfalls noch den Schirm. Dieser wird dann an der Schutz PE Klemme des Umrichterschrankes angeschlossen,
aber nicht am PE des Motors.
Damit hat das Kabel a) außen die Schutz PE Funktion und b) als faradayscher Käfig die Schirmwirkung.

Als letztes braucht es dann noch die Schutz PE Verbindung zum Motor.
Die kann unabhängig vom Kabel, aus mechanischen Gründen möglichst in dessen Nähe zum Motor (Maschine) gezogen werden und muß dafür sorgen,
daß a) bei einem Kurzschluß im Motor soviel Ik fließt, daß die Schutzorgane abschalten und b) daß dabei die zulässige Berührungsspannung, z.B. 50 V außen am Motor nicht überschritten wird.
Wenn außen die 50V überschritten werden und über die berührende Person 30 mA fließen käme z.B. der oben beschriebene FI zur Auslösung.

Ähnlich ist das mit dem Blitzschutz oder der Abschirmung. Die äußere Hülle muß hier möglichst engmaschig auch zur Erde sein. Die Verbindung nach innen dagegen sollte nur über eine definierte Stelle laufen an der dann auch der Überspannungsableiter sitzt.

So wie oben beschrieben die Wirkung auf der Strecke Motor und Umrichter ist muß man dann auch zwischen Schaltschrank und Netzanschluß / Trafo vorgehen.

Leider gibt es da auch immer wieder große Hersteller, die daß in Ihren Vorträgen gut herüberbringen aber in der Produktion nicht so richtig beherrschen, z.B. bei der nicht gegenüber dem Gehäuse isolierten
PE Schiene in metallenen Schaltschränken, womit alle getrennten PE im Kabel wieder aufgehoben werden.
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