施耐德vigilohm绝缘监测系统

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1、Vigilohm 产品目录 绝缘监测系统 施耐德电气在中国 1987年，施耐德电气在天津成立第一家合资工厂梅兰日兰，将断路器技术带到中国，取代传统保险 丝，使得中国用户用电安全性大为增强，并为断路器标准的建立作出了卓越的贡献。90年代初，施耐 德电气旗下品牌奇胜率先将开关面板带入中国，结束了中国使用灯绳开关的时代。 施耐德电气的高额投资有力地支持了中国的经济建设，并为中国客户提供了先进的产品支持和完善的技 术服务，中低压电器、变频器、接触器等工业产品大量运用在中国国内的经济建设中，促进了中国工业 化的进程。 目前，施耐德电气在中国共建立45个办事处，30家工厂，8个物流中心，1 个研修学院，3

2、个主要研 发中心，1000多名研发工程师，1 个实验室，1 所能源大学，700多家分销商和遍布全国的销售网 络。施耐德电气中国目前员工数近28,000人。通过与合作伙伴以及大量经销商的合作，施耐德电气 为中国创造了成千上万个就业机会。 施耐德电气 能效管理平台 全球能效管理专家施耐德电气为世界100多个国家提供整体解决方案，其中在能源与基 础设施、工业过程控制、楼宇自动化和数据中心与网络等市场处于世界领先地位，在 住宅应用领域也拥有强大的市场能力。致力于为客户提供安全、可靠、高效的能源， 施耐德电气2014年的销售额为250亿欧元，拥有超过170,000名员工。施耐德电气助 您善用其效，尽享其

3、能！ 施耐德电气 善用其效 尽享其能 凭借其对五大市场的深刻了解、对集团客户的悉心关爱，以及在能效管理领域的丰富经验，施耐德电 气从一个优秀的产品和设备供应商逐步成长为整体解决方案提供商。2010年，施耐德电气首次集成其 在建筑楼宇、IT、安防、电力及工业过程和设备等五大领域的专业技术和经验，将其高质量的产品和解 决方案融合在一个统一的架构下，通过标准的界面为各行业客户提供一个开放、透明、节能、高效的 能效管理平台，为企业客户节省高达30的投资成本和运营成本。 1 Vigilohm 目 录 IT系统介绍及典型方案 .2 绝缘监测装置介绍 .14 绝缘故障定位与就地测量 26 绝缘监测系统的通信

4、 30 绝缘监测系统的附件 .31 安装及接线 40 绝缘监测系统的方案选型 52 绝缘监测系统应用 .54 2 IT接地系统有以下标准： IEC 60364-4-41 建筑电气规范： - 保证人身安全 - 避免设备损坏 IEC 60364-7-710 医疗行业特殊规范： IEC 61557-8 IT接地系统中的绝缘监测规范 IEC 61557-9 IT接地系统中的绝缘故障定位规范 要求关键电力系统的持续供电，必须按照规范要求安装监测绝缘系统的设 备，以确保人身和设备安全。 若系统当中没有保护装置，会造成严重的事故和不良后果； 整个系统停电或部分生产停止，造成极大损失 人身安全收到威胁，重要设

5、备报废 IT系统 (变压器的二次侧不接地或高阻抗接地)是不需加装漏电保护装置就可以确保系统安全的唯一方 式，为保证供电l连续性，即使在有接地故障的情况下也不会危及人身安全。 IEC 我们的解决方案符合 IEC国际标准 IT系统对应的标准 IT接地系统中： 标准中规定：IT接地系统中，变压器的二 次侧一定是不接地或经高阻抗接地。 发生第一次故障时，故障电流很小，开关 不动作，保证设备正常运行。 当发生第二次故障时，开关动作，并且IT 监测设备报警。 绝缘监测系统：确保发生接地故障 时设备依然能联系工作 3 IT接地系统的特点：变压器二次侧中性点不接地，并且用电设备外壳接地。 当发生绝缘故障的时候

6、，电流不会通过变压器中性点形成回路： IT接地系统 230 V TT 110 mA 230 V IT L1 L2 L3 N PE 3 IT系统示意图 当接触设备外壳时，电压不会 对人体造成伤害 故障电流非常低 然而，故障电路必须在第二次故障发生前能被检 测出和修复，因为再次故障将会引起相间短路并 触发保护装置动作。 因此，IT 接地系统能很好的确保供电的连续性。 外壳 4 在TT中：5 A 由生产损失引起的财务风险。由于重新启动耗 时费事，所以此风险在加工行业尤其受到关 注。 人员风险。例如： - 照明设备突然失灵 - 安全相关设备不可用 避免 火灾风险 许多火灾是因高强度、集中加热或绝缘故障

7、导致 的电弧而引起。故障电流越高，风险越大。 （当故障电流超过 500 mA 时，导体与金属零件之 间的触点可能会发生火灾，尤其是敏感区域）。 爆炸风险 同上。 矿山、贮粮仓、石油钻塔和化工等行业尤其存在 这种风险。 优化 修复性维护 该标准建议尽快清除第一个故障。然而，由于IT接地系统的特点是让装置在完全安全的状态下继续运 行，不危及人员安全或造成设备损坏，紧急程度在很大程度上是一个相对的判断。 在TN和TT接地系统中，唯一的解决方案是在复位电路之前清除故障。 在IT接地系统中，清除故障可能推迟几个小时，具体取决于第二个故障迅速发生的概率。 因此，IT接地系统用在可以容许中断但有优化维护目的

8、的过程：24小时7天连续过程，运行期间有维 护团队在场。 促进 预防性维护 IT接地系统需要绝缘监测设备(IMD)。通过此设备 还实现了对电网的良好可视性。 即使不存在故障时，监测绝缘电阻也可识别电路 或设备绝缘的退化情况，所以在实际故障发生之 前可能需要进行干预。 延长 设备寿命 高故障电流可能会导致对装置或电子消费品产生 重大损坏，因此需要花费时间和成本进行修理。 通过具有非常有限的故障电流，设备所承受的压 力变小，使用寿命相应延长。 5 IT接地系统是否比其它接地系统更 有用？ IT接地系统有哪些限制？ IT接地系统的限制 图例 接地系统TTTN-CTN-SIT 安全和服务 人员安全 设

9、备安全 防止火灾风险 用于机器保护 (1) 电源可用性 电磁影响 (2) (1) 出现绝缘故障时 (2) 所有电磁影响： 外部：高压电网默认值、运行过电压、大气过电压等 优秀 良好 普通 差 每个接地系统都有其优缺点。理想情况下，应 根据具体应用选择接地系统的类型。但往往最 好的折衷办法是同时采用不同接地系统。例 如，在工业环境中，可对非关键部位采用TN接 地系统，对关键部位采用IT接地系统。 IT接地系统的主要缺点是每个子站需要变压器 和CPI。然而，得益于生产力和维护效率的提 高，这些设备的成本可以很快回收。 维护团队必须能找到故障。通过接地系统和相 关设备方面的知识即可找到故障。 此局限

10、性与电网大小和复杂程度有关。在非常大的电网上，各相和接地（与 相对于接地的电缆和负载的耦合电容相关）之间的阻抗将变低。 超出一定限制（即几十公里时），本系统等同于TT接地系统，若发生绝缘故 障，将发生危险接触电压。 我们的解决方案 显示C值以检查是否已达到限制，从而防止整个工业现场位于单个隔离变 压器上。 根据应用和/或子站应用多个接地系统。 （限制示例：70 F（对于440 V）， 40 F（对于 690 V）。 CCC 3 1 2 电网分布式 电容为通过 50 Hz电流 时的阻抗 IT和C值高 电流通过 标准中提出了哪些规定？ 根据 IEC 60364-4-41，在交流电系统中： RA x

11、 Id 50 V RA 是接地电极电阻总和（单位：） Id 是第一个故障的故障电流（单位：A） 因此需要一个非常低的接地电阻。还需要监测C 值，因为 Id 取决于阻抗C值（Id = U/Zc）。 只有施耐德电气Vigilohm绝缘监测装置可监测电 容（ C） 值。 6 PE CPI PE 故障定位： 对于有多个回路的电网， IMD可以与定位器(XD301 XD312) 相协同，以识别故障回路。该故障定位器 通过检测IMD注入 的2.5 Hz 信号，来判别故障电流流经哪个回路。 这些故障定位器可以作为固定设备与测量注入电流的环形互感器连接在一起，也可以作为移动设备。可 以监测多个回路或者一个独立

12、回路。 高级型的故障定位器(XL 和 XML) 还可以测量每个回路的绝缘值，这样可以简化大型网络的维护工作。 绝缘监测装置 IT接地系统中必不可少的监测方案。 绝缘监测装置 (IMD): 该装置在IT接地系统中是非常必要的绝缘监测装 置，在电网和地极之间注入一个直流或者低频交 流信号，通过绝缘互感器测量IMD中的低频的泄漏 电流，从而计算绝缘值。 注意：IT 接地系统中， 50 Hz故障电流很难测量，这是因为它流经电网的 分布电容所致。 IMD 根据设备设置的可调阈值在前面板指示是否 发生故障。也可通过继电器输出一个可看见的或 者可听见的指示器上。 故障定位和IMD之间 没有连接。测量回路 的

13、R和C值(XL和 XML 系列产品)。 IMD 12回路定位器12回路定位器 单回路定位器 手动查找故障 2.5 Hz 电流 测量-指示-定位-修复 根据设备的不同，也可以: 显示本地绝缘电阻值 显示所检测电网的漏电流值 记录带有时间标记的报警 同上位机通信 7 可靠有效的解决方案基本型 施耐德电气， 全球电能管理专家，为您量身打造电网管理解决方案。 我们提供广阔范围的、多回路，支持耦合的绝缘监测系统， 施耐德从事绝缘监测方案业务已有50年历史。 小电网或者独立电网 (Cmax= 40 F) 具有多个馈线的电网 分支监测和故障定位 装置结构简单易用，没有复杂模块的连接。IMD (IM400)

14、注入2.5 Hz的交流信号，以测量系统的电 阻(R)和电容(C)值。 当IM400指示故障时，维护人员必须能够定位和 排除故障。在系统连续工作时，不能通过让断路 器跳闸来查找故障位置。 XD312模块测量每个电路中的2.5 Hz信号，并将它 同设定阈值比较，便能够在不中断系统运行的情 况下定位故障 IM10 安装简单易用 变压器确保IT系统绝缘，其中性点不接地 IMD (IM9 或IM10)可检测第一次故障： - 通常由所监测的电网供电 - 连接至中性点(或者到一相)与地极之间 - 需要设置的是故障阈值 - 提供一个继电器输出以产生灯光和声音报警 这些产品适用于DIN导轨安装和盘面安装。 根据

15、系统模型的不同，可以选配高级功能方案 显示绝缘电阻(R)值以进行预防性维护 显示IT系统的电容(C)值 Modbus通讯协议 报警记录 测量并显示电容(C)值： 对于一个大的电网来说，测量电容 C非常重要， 因为电容相关的阻抗可能引起供电网络变为TT 系统，增大危险的接触电压和发生绝缘故障后 的故障电流。 故障定位装置无需连接至IMD（绝缘监 测装置）： 该特性可以简化系统的运行和使用，还可以解 除对XD312定位器数量的使用限制。 IM400 XD312 施耐德电气产品优势 8 可靠有效的解决方案高级型 高可靠系统需要测量各个馈线 大型电网和/或多个建筑物 对于大型复杂系统来说，易于管理的I

16、T 绝缘是最 理想的选择方案。并且能监测到整个系统网络或 重要回路的阻抗值。 各个馈线测量 在该结构中，XML 系列产品提供IMD功能和各个馈 线测量功能。 所有的测量和带有时间标记的报警都可以通过上 位机获取。 XLI300系列产品提供通信接口。 该解决方案也可同XD系列产品的故障定位组合， 从而可以进行故障定位。 XML316 XML316XML308 MT/BTMT/BT XLI300 预防性维护的改进 各个馈线测量，可以经常监测每组电路的绝缘变 化。 这样维护人员就能获得对整个电网的更好的理 解，提高对该电网运行的预测能力。 (1) 排斥性 IMD向电网注入低频信号。对于有多个输入馈线的电网，取决于断路器所在位置， 最多仅能有一个IMD向电网注入低频电流。 该注入电流的排他性由 XLI300 接口所管理。 每个子网中至少且仅可以配备一个IMD 后台系统 9 故障定位 故障定位 一旦检测出绝缘故障，就必须能够马上定位并排除故障，以确保最大程度 的供电连续性。 手动故障定位 通过Vigil