Hlídače izolačního stavu, často označované jako isomery, jsou klíčovými zařízeními pro monitorování izolačního odporu v neuzemněných elektrických sítích. Jejich hlavním úkolem je včasná detekce poruch, které by mohly vést k úrazu elektrickým proudem nebo poškození zařízení. Přestože přístroje pro hlídání izolačního stavu neuzemněných sítí nejsou na našem trhu žádnou novinkou a používají se běžně v nemocnicích, zkušebnách, energetice, drážních zařízeních, hutích, na lodích a v bezpečnostních okruzích, stále existuje mnoho provozů, kde jejich absence ohrožuje funkci celého zařízení.
Princip činnosti hlídače izolačního stavu
Hlídače izolačního stavu sledují odpor izolované sítě IT proti ochrannému vodiči PE. Jestliže skutečná hodnota izolačního odporu se sníží pod nastavenou hlídanou hodnotou, relé ALARMu K1 se rozepne a žlutá LED (ALARM) se rozsvítí. Pokud poklesne izolační odpor pod nastavenou hodnotu, tento přístroj reaguje přepnutím výstupu a optickou signalizací. Stavy, které se hodnotou vejdou (odpor vyšší než nastavená hodnota) do nastaveného limitu, signalizuje hlídač zelenou kontrolkou.
Měřící stejnosměrné napětí je superponováno pomocí hlídače na IT síť. Kladný pól je připojen k měřené síti přes svorky U3 a V3. Záporný pól měřícího napětí je připojen k zemi přes elektroniku hlídače a zemnící svorku. Při poruše izolace v hlídané síti se obvod uzavře a začne protékat stejnosměrný měřící proud, úměrný odporu poruchy.
Co je IT síť?
V sítích IT musí být živé části izolovány od země nebo spojeny se zemí přes dostatečně vysokou impedanci. Toto spojení může být provedeno buď v nulovém nebo středním bodě sítě, nebo v umělém nulovém bodě. Umělý nulový bod může být přímo spojen se zemí, jestliže výsledná impedance proti zemi je při frekvenci sítě dostatečně vysoká. Jestliže nulový nebo střední bod neexistuje, může se přes velkou impedanci uzemnit vodič vedení.
Typy a aplikace hlídačů izolačního stavu
Hlídače izolačního stavu zastupují klíčovou roli kontrolního zařízení tam, kde je vyžadován nepřetržitý provoz, minimální poruchovost a zároveň maximální bezpečnost elektrické sítě, jako jsou nemocnice, průmyslová výroba, elektromobilita nebo datová centra. Hlídače izolačního stavu, isomery a izometry splňují požadavky norem ČSN EN 61557-8 kontrolují bezpečnost elektrických sítí. Jsou navrženy tak, aby poskytovaly spolehlivou funkci i v náročných podmínkách, a to díky odolné konstrukci a pokročilým technologiím měření.
Čtěte také: Izolační kity a jejich princip
Příklady konkrétních hlídačů a jejich využití
- A-ISOMETER® 107TL47: Monitoruje izolační odpor v jedno a třífázových střídavých IT sítích s napětím do 230 V, 50...60 Hz. Svými vlastnostmi je určen převážně pro zdravotnickou izolovanou soustavu, používanou v místnostech pro lékařské účely. K tomuto hlídači může být připojen panel pro dálkovou signalizaci stavu soustavy a zkoušku funkce hlídače (např. MK 2418). Prahová hodnota je nastavitelná v rozsahu 50...500 kΩ.
- Univerzální hlídač UH5892 (E. DOLD & SÖHNE KG): Kontroluje stejnosměrné i střídavé izolované sítě do DC 400 V resp. AC 600 V s frekvencí 40 - 60 Hz. Kombinovaná měřící metoda vyhodnocuje nesymetrické i symetrické poruchy u sítí se svodovou kapacitou do 20 µF. Přístroj vyžaduje pomocné napájení, které je pro co nejširší použití rozděleno do dvou intervalů AC/DC 24 - 60 V, nebo AC/DC 85-230 V. Výhodou nezávislého napájení je nepřerušovaná kontrola měřeného obvodu i ve stavu bez napětí, potřebná například při hlídání vinutí rotoru. Hlídač má vnitřní obvody vzájemně galvanicky odděleny. Přístroj měří hladinu izolačního odporu obvodu vůči zemi, při poklesu pod nastavenou hodnotu dojde k přepnutí výstupních kontaktů (spínací kapacita 5 A / AC 230 V pro NO a 2 A / AC 230 V pro NC). Standardní hodnota odezvy je 50 kΩ, na vyžádání lze nabídnout varianty s intervalem 10 - 440 kΩ.
- isoMED427P: Hlídač izolačního stavu pro jednofázové střídavé IT sítě do 230 V určený pro monitorování lékařských a zdravotnických prostor s integrovaným monitorováním zatížení a teploty oddělovacích transformátorů a generátorem proudu pro lokalizaci poruchy.
- isoCHA425: Hlídač izolačního stavu pro neuzemněné nabíjecí stanice podle standardu CCS a CHAdeMO. Monitorování IT sítí v napěťovém rozsahu DC 50…500 V s měřením podpětí a přepětí. Detekce jednopólové poruchy izolace s dobou reakce do 1 s, detekce symetrické poruchy s dobou reakce do 10 s.
- isoPV1685RTU/isoPV1685DP: Hlídače izolačního stavu IT sítí fotovoltaických systémů do 1000 V AC a 1500 V DC. Měření poruch izolace již od hodnoty 200 Ω. Rozhraní RS-485 s protokolem Modbus RTU. Verze isoPV1685DP s vestavěným zdrojem lokalizačního proudu pro EDS systémy a s grafickým displejem.
Doplňkové moduly a příslušenství
Společnost HAKEL vyrábí a dodává na trh více přístrojů tohoto zaměření. Pro aplikace, kde je zapotřebí monitorovat průběžně tepelné, ev. proudové přetížení IT-transformátoru (především ve zdravotnictví), jsou určeny moduly TOM (Temperature & Overload Module), moduly dálkové signalizace MDS10T-Tango a proudové snímací transformátory TAR. Základem celého monitorovacího systému je minimalizace pořizovacích nákladů na principu stavebnice (zákazník si koupí jen to, co potřebuje).
Pro jednofázovou IT-soustavu je možno k jednomu hlídači typu HIS 7… připojit při použití 1 ks modulu TOM a 1 ks TAR až 10 ks modulů MDS bez nutnosti použití dalšího napájecího zdroje. Podobně pro třífázovou IT-soustavu se k jednomu hlídači typu HIS … a sadě MDS (max. 10 ks) připojují 3 ks modulů TOM a 3 ks TAR.
K hlídačům izolačního stavu je možné připojit i vazebné členy, které umožňují rozšířit použití hlídačů pro monitorování IT sítí s vyšším jmenovitým napětím.
Přehled vybraných vazebných členů:
| Model | Popis | Max. jmenovité napětí AC | Max. jmenovité napětí DC |
|---|---|---|---|
| AGH150W-4 | Rozšiřuje použití hlídačů pro monitorování IT sítí | 1150 V | 1760 V |
| AGH204S-4 | Rozšiřuje použití hlídačů pro monitorování IT sítí (bez/s měniči) | 1650 V / 1300 V | - |
| AGH520S | Rozšiřuje použití hlídačů pro monitorování třífázových IT sítí | 7200 V | - |
| AGH675S-7 | Pro IRDH275BM-7 pro IT sítě s měniči a DC obvody | 7.2 kV | - |
| AGH676S-4 | Pro IRDH275-4xx, IRDH375-4xx, IR420-D64, iso685(W)-D a iso685(W)-S+FP200 | 12 kV | - |
| AGH675S-7MV15 | Pro IRDH275BM-7 pro IT sítě s měniči a DC obvody | 15.5 kV | - |
Důležitost včasné detekce poruchy
Neplánované odstávky strojů představují značný nákladový faktor. Včasnou detekcí poruchy izolace zabraňují jednoduše konstruované hlídače izolace výpadkům elektrických zařízení a zaručují tak vyšší bezpečnost provozu a zařízení. U uzemněných sítí (sítí TN) se kontrola svodového proudu provádí pomocí diferenčních hlídačů proudu podle principu diferenčního měření proudu a slouží zejména k zamezení drahých klidových dob a k prevenci nebezpečí požáru, které skrytě existuje z důvodu vleklých chyb izolace.
Čtěte také: bezpečná a spolehlivá elektroinstalace
Čtěte také: Montáž dvířek pro kočky do skla
tags: #hlidac #izolacniho #stavu #zkratka #vysvětlení