Isolationswächter - GMWISO 1.05 - gts generator. technik. systeme.

Isolationswächter - GMWISO 1.05
Isolationswächter - GMWISO 1.05
GTS GmbH & Co. KG, Ziegelfeldstraße 18, 73563 Mögglingen,
Telefon: 07174/89800-0, Telefax: 07174/89800-25
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Isolationswächter - GMWISO 1.05
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Allgemeiner Hinweis
Technische Änderungen nach Drucklegung werden nicht berücksichtigt. Änderungen
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Stand: Juni 2001
Herstelleradresse
Für Informationen, Hilfestellungen bei technischen Problemen, Serviceleistungen
und Bestellungen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
Generator-Technik Schwäbisch Gmünd GmbH & Co. KG
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Isolationswächter - GMWISO 1.05
Konzeption
GMWISO-Isowächter sind Isolationsüberwachungsbausteine, die speziell dem gestiegenen
Sicherheitsbedürfnis und der aktuellen Vorschriftenlage bei verbrennungsmotorisch
betriebenen tragbaren Netzersatzstromerzeugungsaggregaten Rechnung
tragen.
Ungeerdete tragbare Netzersatzstromerzeugungsaggregate mit der durch GMWISO-
Isowächter realisierbaren optimalen Schutzmaßnahme „Schutztrennung mit
Isolationsüberwachung und Abschaltung“ dürfen auch von Nichtelektrofachkräften in
Betrieb genommen werden und auch in Bereichen erhöhter Personengefährdung (z.
B. Feuchtbereich) betrieben werden. Es dürfen gleichzeitig mehrere Verbraucher an
das Netzersatzstromerzeugungsaggregate angeschlossen werden. Eine „gebaute“
und eingemessene Erdungsanlage ist nicht erforderlich. Ausgedehnte Verteilernetze
sind zulässig.
GMWISO-Isowächter sind speziell für die schwierigen Einsatzbedingungen bei Direktanbau
an tragbare Netzersatzstromerzeugungsaggregate entwickelt worden.
GMWISO-Isowächter können als Einzelbaustein für Erstausrüster zur Integration in
neu konzipierte Stromerzeugungsaggregate und als Nachrüstkit für bereits am
Markt befindliche Stromerzeuger geliefert werden.
Produktbeschreibung
Die GMWISO-Isowächter dienen zur Isolationsüberwachung in ungeerdeten
Wechselspannungsnetzen (sowie verketteten Drehspannungsnetzen in Sternschaltung)
von tragbaren Netzersatzstromerzeugern.
Mittels GMWISO-Isowächtern sind mit geringstmöglichem Montage-, Schaltungs- und
Verdrahtungsaufwand vorschriftenkonforme (z. B. GW308, VDE 0100.728) Stromerzeuger
zu erstellen.
Im Verteilungsnetz des Netzersatzstromerzeugers dürfen sowohl reine
Wechselstromverbraucher als auch nicht-galvanisch getrennte, gleichstromgespeiste
Geräte (z. B. Frequenzumrichter, Schweißumrichter, gleichstrombetätigte Magnetventile
und Bremsen u. ä.) enthalten sein. Fehlauslösungen durch an den Stromerzeuger
angeschlossene Geräte mit Gleichstromanteilen sind durch die neuartige
Schaltungstechnik mit selbsttätiger vorzeichenabhängiger Empfindlichkeitsanpassung
weitgehend ausgeschlossen. Es ist jedoch zu beachten, dass Isolationsfehler auf der
Gleichstromseite mit abweichender Empfindlichkeit zur Auslösung führen. Der für
die Geräte angegebene Ansprechwert für Isolationsfehler gilt für Fehler im
Wechselstromnetz. Die typische Ansprechschwelle für Isolationsfehler auf der
Gleichstromseite der angeschlossenen Anlagenteile ist für die gebräuchlichsten
Gleichrichterschaltungen den Technischen Daten des GMWISO-Isowächters zu entnehmen.
GMWISO-Isowächter sind hinsichtlich Ansprechschwelle und Abschaltzeitverhalten auf
die geltenden Vorschriften abgestimmt und fehlbedienungssicher. Die Ersatzstromerzeugungsaggregate
müssen nach DIN 6280 Teil 10 gebaut sein und
generatorseitig entsprechend VDE 0530 ausgelegt sein. Sie müssen für die in VDE
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0100 Teil 728/4.2.2. vorgesehene Netzform („IT-Netz“) mit der Maßnahme
4.2.4.2.1 ausgelegt und geprüft sein.
Die Geräte GMWISO-Isowächter sind in SMD-Technologie, ohne Transformatoren
oder Relais realisiert. Sie sind in einem vollisolierten Gehäuse vibrationsfest und
feuchtigkeitssicher vollständig vergossen und deshalb auch für Direktanbau an
Stromerzeuger mit Dieselmotoren geeignet. GMWISO-Isowächter sind mit einem
gegenüber der VDE 0413.2/1.73 erweiterten zulässigen Versorgungsspannungs-/
Frequenz-Bereich und in einem für Stromerzeuger praxisgerechten Temperaturbereich
einsetzbar.
Die Versorgungsspannung des GMWISO-Isowächter wird direkt der Ausgangsspannung
des zu überwachenden Netzes des Stromerzeugers entnommen. Als Messspannung
dient eine Gleichspannung, die ständig den Isolationswiderstand zwischen dem
Generatorausgangskreis/Lastkreis und PE misst.
Bei Erreichen (bzw. Unterschreiten) des festeingestellten Ansprechwertes für den
Isolationswiderstand wird der externe Arbeitsstromauslöser/Fernauslöser des Lastkreisschalters
angesteuert. Sinkt der Isolationswiderstand aller aktiven Teile gegenüber
dem Potentialausgleichsleiter (PE), oder bei vorhandener Erdung gegenüber der
dem Erdpotential (), unter 100 Ω/V (d. h. 23 kΩ L1, N/PE), werden alle Verbraucher
sofort abgeschaltet.
Ein parallel zum Arbeitsstromauslöser angeschlossener Leuchtmelder zeigt bis zum
Zurücksetzen des GMWISO-Isowächters den aufgetretenen Isolationsfehler an
(Fehleranzeigenspeicher). Um den GMWISO-Isowächter nach einem aufgetretenen
Isolationsfehler oder nach Betätigen der Prüftaste zurückzusetzen, muss die
Versorgungsspannung für mindestens 2 Sekunden abgeschaltet werden (z. B. durch
Stillsetzen des Ersatzstromerzeugerverbrennungsmotors).
Sicherheitshinweise
Der Funktion und Zuverlässigkeit der Schutzmaßnahme „Schutztrennung mit
Isolationsüberwachung und allpoliger Abschaltung“ kommt bei Netzersatzstromerzeugern
insbesondere bei Eile und Bedienung durch „Nichtelektrofachkräfte“ besondere
Bedeutung im Personenschutz zu.
Deshalb ist die Beachtung nachstehender Sicherheitshinweise sehr wichtig.
− Zur Ausstattung oder Nachrüstung mit GMWISO-Isowächtern sind nur solche
Stromerzeuger geeignet, die den Vorschriften (insbesondere DIN/VDE 0100 Teil
728, DR4/VDE 0530, DIN 6280 Teil 10) entsprechen.
− Stromerzeuger mit hoher Schutzart (mind. IP 44) sind vorzuziehen, da hier
weniger Probleme durch reduzierte Isolationswerte (Verschmutzung, Feuchtigkeit
in der Maschine) zu erwarten sind. Die Mindestanforderung hinsichtlich der
Schutzart ist für Stromerzeuger entsprechend DIN 6280 Teil 10 die zuverlässige
Einhaltung der Schutzart IP 23 nach DIN 40060.
− Sollen bereits in Betrieb befindliche Netzersatzstromerzeuger oder handelsübliche
mit GMWISO-Isowächtern nachgerüstet werden, so muss vor dem Einbau des
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GMWISO-Isowächters der Isolationswiderstand/die Spannungsfestigkeit der
Ausgangswicklung(en) gemessen werden. Nur wenn die gemessenen Isolationswerte
($ 5 MΩ-/U Mess
= 500 V-DC) und die Spannungsfestigkeit
(U M
=2500 V/50 Hz-) entsprechend DIN 6280T.10§5.7.1.1 eingehalten werden,
ist der Stromerzeuger zur Nachrüstung geeignet.
− GMWISO-Isowächter sind für Generatoren mit weitgehend sinusförmiger Ausgangsspannung
konzipiert. Bei Verwendung von Generatoren mit hohem
Oberschwingungsgehalt oder stark asymmetrischen Kurvenformen kann eine
Beeinflussung der Ansprechschwelle möglich sein. In solchen Fällen ist die Verwendbarkeit
vor Einsatz zu überprüfen.
− Generatoren mit Sonderspannungen oder Sonderfrequenzen können nicht mit
GMWISO-Isowächtern ausgestattet werden. Siehe hierzu „Technische Daten
GMWISO 1.05“.
− Verfügt der Generator über mehrere, galvanisch getrennte Ausgangswicklungen,
so muss für jeden Ausgangskreis eine eigene Isolationsüberwachung realisiert
werden. Kombi-Schweißstromerzeuger mit galvanisch nicht getrennter Schweißwicklung,
sowie solche Stromerzeuger mit Ladewicklungsanzapfung dürfen in der
Regel nicht im Geltungsbereich der VDE-Vorschriften eingesetzt werden.
− Der Einbau, die Funktionsprüfung und die Erstinbetriebnahme von mit GMWISO-
Isowächtern nachgerüsteten Ersatzstromerzeugern dürfen nur von einer Elektrofachkraft
vorgenommen werden.
− GMWISO-Isowächter müssen sorgfältig installiert (insbesondere auf scheuersichere
Verlegung der Anschlussleitungen achten) und vor Inbetriebnahme auf
richtigen Anschluss geprüft werden. Bei fehlerhaftem Anschluss besteht die Gefahr
der Zerstörung des GMWISO-Isowächters.
− Die Funktionsprüfung bei Erstinbetriebnahme sollte mit einem externen Prüfwiderstand
(R Prüf
= 22 kΩ/Tol.: # ± 5 %/ mind. 5W) vorgenommen werden.
Hierbei sind alle spannungsführenden Anschlüsse aller Steckdosen (einschließlich
eines etwaigen Neutralleiters) nacheinander kurzzeitig über den Widerstand mit
dem PE zu verbinden. In allen Fällen muss die Abschaltung nach max. 1 s erfolgen.
− Es dürfen nur von GMW freigegebene Arbeitsstromauslöser/Fernauslöser in Verbindung
mit GMWISO-Isowächtern verwendet werden.
− Für die externe Prüftaste und den Leuchtmelder sind nur VDE?geprüfte Geräte
mit Zulassung für Direktanschluss an das Ersatzstromerzeugernetz zulässig. Die
Einhaltung der für den Stromerzeugerschaltkasten geforderten Schutzart ist bei
der Auswahl und der Unterbringung dieser Komponenten und beim Leistungsschalter
zu beachten. Für den Leuchtmelder sollten ausschließlich vibrationsfeste
Ausführungen (Glimmlampe oder LED) verwendet werden.
− Vor Übergabe des Ersatzstromerzeuger an den Betreiber ist dieser auf die
Besonderheiten und die Bedienung des Stromerzeugers mit der Schutzmaßnahme
„Potentialtrennung mit Isolationsüberwachung und Abschaltung“ hinzuweisen.
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− Das mitgelieferte Prüfprotokoll ist vollständig ausgefüllt dem Betreiber des Ersatzstromerzeugers,
zusammen mit der Kurzbedienungsanleitung, als Beilage zur
Bedienungsanleitung, auszuhändigen.
− Vor Isolations- und Spannungsprüfungen am Netzersatzstromerzeuger (z. B. bei
Wicklungsprüfungen/Körperschlussprüfungen) oder an Anlagenteilen muss der
GMWISO-Isowächter für die Dauer der Prüfung vom Stromerzeuger und allen
Anlagenteilen getrennt werden.
− In jedem leitend verbundenen Verteilungssystem darf nur ein Isolationsüberwachungsgerät
angeschlossen sein (d. h. bei stromerzeugerseitiger
Isolationsüberwachung mit GMWISO-Isowächtern sind z. B. sogenannte „Vollgummiverteiler“
o. ä. mit Isowächter unzulässig!), weil sich Isolationsüberwachungsgeräte
gegenseitig beeinflussen können.
− Im zu überwachenden Netz des Ersatzstromerzeugungsaggregates dürfen auch
gleichstromgespeiste Geräte (Magnetventile, Bremsen, Umrichter usw.) angeschlossen
werden. Es ist jedoch zu beachten, dass Isolationsfehler im Gleichstromkreis
mit in beiden Stromrichtungen erhöhter Empfindlichkeit erfasst
werden.
− Verteilungen und Geräte mit eingebauten FI-(Fehlerstrom-)Schutzschaltern sind
an ungeerdeten tragbaren Netzersatzstromerzeugern prinzipbedingt nicht sicher
funktionsfähig (wegen der fehlenden definierten Erdungsanlage/der Potentialtrennung),
aber bei Anwendung der Schutzmaßnahme „Potentialtrennung mit
Isolationsüberwachung und Abschaltung“ auch nicht erforderlich.
− Bei Einsatz des GMWISO-Isowächters im Geltungsbereich, der GW308 ist eine
Kurzbedienungsanleitung für die Isolationsüberwachung am Netzersatzstromerzeuger
anzubringen und besonders auf die arbeitstägliche Funktionsprüfung
hinzuweisen.
− Weitergehende Hinweise und Vorschriften zum Einsatz von Stromerzeugern mit,
der Schutzmaßnahme „Schutztrennung mit Isolationsüberwachung und Abschaltung“
sind insbesondere der VDE 0100 Teil 728 und der GW 308 zu entnehmen.
− Ergänzende Bestimmungen oder den Betrieb des Stromerzeugers unter besonderen
Einsatzbedingungen einschränkende Vorschriften (z. B. UVV/VBG, VDE 0706,
Auflagen der Berufsgenossenschaften o. ä.) sind zu berücksichtigen.
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Warn-/Hinweis-Kennzeichnung auf Stromerzeigern mit GMWISO
Isolationswächter - GMWISO 1.05
Weil die mit der Schutzmaßnahme „Schutztrennung mit Isolationsüberwachung und
Abschaltung“ ausgerüsteten Ersatzstromerzeuger überwiegend für die Benutzung
durch Nichtelektrofachkräfte gedacht sind, muss die sichere Bedienung des Ersatzstromerzeugers
und die Prüfung der zusätzlichen Schutzmaßnahme gegen indirektes
Berühren durch Kennzeichnung am Gerät von allen Anwendern des Netzersatzstromerzeugers
möglich sein. Zumindest die folgenden Anweisungen sind auf dem
Stromerzeugungsaggregat gut sichtbar und dauerhaft anzubringen.
HINWEIS: je nach Art des Stromerzeugungsaggregates oder des Einsatzzwecks kann
auch das Anbringen oder Beifügen von weitergehenden Anleitungen erforderlich
sein. Der Beispieltext bezieht sich auf die Bedienung der GMW-SYNCHRO-Netzersatzstromerzeuger.
Kurzbedienungsanleitung/Hinweise
− Angewandte Schutzmaßnahme „Schutztrennung mit Isolationsüberwachung und
allpoliger Abschaltung“
− Dieses Gerät kann ohne Erdung betrieben werden.
− Arbeitstäglich ist bei laufendem Motor folgende Prüfung durchzuführen:
1. Alle Geräte ausstecken; Abdeckfenster öffnen; Schutzschalter in Stellung
„EIN“,
2. Prüftaste betätigen,
3. Kontrollieren, ob Schutzschalter auslöst und Leuchtmelder anzeigt,
4. Stromerzeugungsaggregat stillsetzen,
5. Schutzschalter in Stellung „EIN“, Abdeckfenster schließen.
− ACHTUNG: Das Stromerzeugungsaggregat darf nur benutzt werden, wenn der
Schutzschalter bei der Prüfung ausgelöst hat.
− Die Gesamtlänge aller an das Stromerzeugungsaggregat angeschlossenen Leitungen
darf 250 m nicht überschreiten.
− Bei Verwendung mehrerer Ersatzstromerzeuger oder gleichzeitigem Vorhandensein
des allgemeinen Netzes dürfen die Netze nicht miteinander verbunden werden.
− Instandsetzungen an den elektrischen Teilen des Ersatzstromerzeugers und an
den elektrischen Betriebsmitteln dürfen nur durch Elektrofachkräfte ausgeführt
werden.
− Weitere Sicherheits- und Bedienungshinweise sind der Bedienungsanleitung und
den einschlägigen Vorschriften zu entnehmen.
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Technische Daten
Netzspannung
(Versorgung/Messkreis/Ausgang) U N
AC 230 V
Arbeitsbereich
0.7..1.2 x U N
Netznennfrequenz (V./M./A.) f N
50 Hz
Arbeitsbereich
35 Hz..65 Hz
Eigenverbrauch P auf
0.5 VA typ.
Einschaltdauer/Betriebsart ED 100 %/S1=DB
Messgleichspannung (R ISO
6 4) U M
DC 11 V
Messstrom (bei R ISO
=23 kΩ) I M
DC 125 µA
Kurzschlussmessstrom (R ISO
=0) I MK
DC 165 µA
Gleichstrominnenwiderstand R I
80 kΩ
Impedanz (bei 50 Hz) Z I
100 kΩ
Max. zulässige Fremdgleichspannung U N
x 2.4
Max. zul. Prüfspannung (1s)
AC 1500 V
Ansprechwert (statisch d. h. t A
6 4 = VDE 0413T2/$6.1.1.)
U1, U2 oder L1, N/PE () R ISO
30 kΩ ± 15 %
L2, L3/PE () R ISO
40 kΩ ± 15 %
Ansprechverzögerung (sprunghafte t Amax
< 1 s
Änderung R ISO
6 4 9 R ISO
# 23 kΩ =
100 kΩ/V - Kriterium
VDE 01000T728/§4.2.4.2.1)
Beispiel für Typenschild
Ansprechwert bei Isofehler/
hinter Gleichrichtern E1 (L1, N) R ISO
100 kΩ ± 25 %
Beispiele B2 (L1, N) R ISO
125 kΩ ± 25 %
M3, B6 R ISO
400 kΩ ± 25 %
Ausgang
für selbstunterbrechende Arbeitsstromauslöser/Fernauslöser
Ausgangsstrom max. AC 1A (Halbleiterausgang - TRIAC-Ch.) gegen Anschluss (2)
Zulässige Umgebungstemperatur T AmbSt
-30°C..+85°C/243 K..358 K
bei Lagerung
für Funktion (VDE 0413T2/§4.6.) T Amb
-10°C..+70°C/263 K..343 K
(0..+40°C/F.Gr.-VDE 0413T2§4.4)
Einbaulage
beliebig
Befestigung Schnellbefestigung auf Tragschine DIN 50022;
Chassismontage mit Adapter (auf Anfrage)
Gewicht m ca. 180 g (einschließlich Anschlussleitung)
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Abmessungen (Höhe x Breite x Tiefe)
Anschluss
Schaltungsart
Schutzart (DIN40050)
Bauart
77mm x 35 mm (2 T-N) x 44 mm
ca. 400 mm 5-adrige Anschlussleitung mit
Aderendhülsen
Arbeitsstromschaltung - Versorgungskreis identisch
mit Messkreis (Eingangsspannung = Netznenn
spannung - intern fest geschaltet)
IP 65 für vergossenes Modul
rüttelfest im vollständig vergossenen Modulgehäuse
Vorschriften Gerät enstspricht VDE 0413 Teil 2/1.73;
Anwendung
für Anwendungen entspr. VDE 0100T728§4.2.4.2.1
sowie GW 308
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