Op het werk hebben we een w210ab torus waar drie lijndraden doorlopen voor ze aan een frequentiesturing aangereikt worden. Die torus is met, geloof ik, twee spoeldraden (k en l) aangesloten op een rcm van Bender. De andere vier draden geven +12v, gnd, -12v en een onbekende genaamd T.
Nu zou die torus de lekstroom meten en wanneer voldoende tijd een bepaalde lekstroom, aardstroom gemeten is zou een waarschuwingsled (50% van de ingestelde lekwaarde)knipperen of bij 100% na bepaalde tijd, uitschakeling verrichten.

Hoe doet hij dat?
Meet hij de resulterende stroom van drie tov elkaar verschoven lijndraden die normaal dus nul is?
Indien dit niet nul is dan is er ergens een lekstroom die niet via een der drie draden terugkeert?
Of is er hier sprake van 2 meetspoelen?

Indien juist, waarom wordt er dan gevraagd vanuit de fabrikant om de nullijn erbij te steken indien die gebruikt wordt?

Wat het meetprincipe is, daar kan ik nog niet achter komen. Maar het is inderdaad een differentieeltransformator die de onbalans in de stromen meet. En dat doet hij ook voor gelijkstroom. Het zal een actief systeem zijn, dus hij moet voeding krijgen via de klemmen -12V, GND en +12V. T is een testaansluiting.

Als je apparaat ook een nuldraad heeft, dan is het logisch dat die ook door de torus moet, die doet mee aan het totaal van de stromen.

Op 13 november 2015 14:54:18 schreef JayTkirk:
Hoe doet hij dat?
Meet hij de resulterende stroom van drie tov elkaar verschoven lijndraden die normaal dus nul is?

Ja

Indien juist, waarom wordt er dan gevraagd vanuit de fabrikant om de nullijn erbij te steken indien die gebruikt wordt?

Op een 380V net kun je ook verbruikers van 230V aansluiten, en die verbruiker staat tussen F en N.
Als je de N er niet bijsteekt dan meet de stroomspoel een onbalans waardoor hij uitvalt.
Hij meet dan een lekstroom ter grootte van die verbruiker.
Met de N erbij is de resultante weer nul.

Wel, de RCM420 die we gebruiken heeft twee meldingsniveau's. Eentje aan 50% van zijn ingesteld lekalarmniveau waarbij een oranje led gaat knipperen en dan aan de volle 100% van de ingestelde waarde.

Op het scherm van het toestel kun je de gemeten waarde in mA zien.
Nu begrijp ik niet waarom dit zo schommelt. Ik dacht dat een aardlek eerder een constante fout was met een constante waarde?

Hoe komt dit dan? Of hangt het ook af van het verbruik van de motor?
Of zit de frequentiesturing hier voor iets tussen?
Ik zie de waarde soms schommelen van 10% tot 60%, heel kort weliswaar maar toch.

In huis is dat misschien redelijk stabiel, maar in een bedrijf is het dat zeker niet.
Een frequentieregeling produceert ook hogere harmonischen waardoor de aardlek vlugger afschakelt.
De EMC filters "lekken" dan teveel.

Er zijn nog oorzaken, zoals het in groep in- en uitschakelen van TL verlichting.

Zeker met frequentieregelaars e.d. heb je altijd een pad naar de aarde, via de capacitieve koppeling tussen de wikkelingen en de stator van de motor, waarbij die stator dus het ijzer is dat verbonden is met het huis van de motor, en dus met de aarde. Bij een direct gekoppelde motor (dus op 50Hz sinusvormige spanning) is die koppeling er ook, maar op 50Hz doet een fractie van een nanofarad niet zo veel (de capaciteit is uiteraard afhankelijk van het formaat en interne constructie van de motor). Op 5 of 10kHz wordt die stroom wel significant; 1nF met een sinus van 10kHz geeft al 25mA piek, en in werkelijkheid is het natuurlijk geen sinus maar een blokgolf, en zijn de pieken dus nog veel groter (theoretisch oneindig, maar praktisch gelukkig niet).

Op 5 of 10kHz wordt die stroom wel significant; 1nF met een sinus van 10kHz geeft al 25mA piek, en in werkelijkheid is het natuurlijk geen sinus maar een blokgolf, en zijn de pieken dus nog veel groter (theoretisch oneindig, maar praktisch gelukkig niet).

Op 50Hz begint dit probleem ook al.
Over de laatste opmerking moet ik eens nadenken. ;)
(Niet over oneindig, maar over gelukkig niet).

Van oneindig grote stromen door kabels krijg je ook oneindig spanningen, oneindige vermogens, en vervelende delingen door 0, waardoor we allemaal in een singulariteit zouden verdwijnen, dus gelukkig zijn die stromen niet oneindig groot.

De integraal is natuurlijk constant; je hebt een gegeven capaciteit die moet worden opgeladen tot een gegeven spanning (560VDC in het geval van een 400V drive). Een hoge piekstroom lijkt me onwenselijk, aangezien dat met de parasitaire inductie van de aarde aansluiting ook hogere spanningen zou geven.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op (28%)]

Het eerste is alleen waar als de kabels niet oneindig goed geleiden. Van singulariteiten krijg ik hoofdpijn (...het denken aan...).

De gevolgen van piekstromen wat meten betreft, hangen ook van de bandbreedte van de current trafo en bijbehorende versterker af. Veel wat oudere meetapparatuur voor deze werkomgeving heeft een vrij beperkte bandbreedte.

In een frequentiesturing wordt de blokgolf met hogere frequentie toch terug omgezet naar sinus van 50hz? Dan kan die hogere frequentie toch geen invloed hebben op de capaciteit tussen de stator en wikkeling? Of ben ik verkeerd?

Of bedoel je dat die harmonische frequenties mee raken tot bij de motor. Niet weggefilterd na de frequentieregelaar?
Die rmc hier is ingesteld op 900mA als 100%grens. Nu krijg ik die momenten waarbij ik 60% dus 540mA lekstroom registreer. Vind ik toch al best alarmerend.

Het grootste verlies komt door het filter vóór de frequentieregeling.

Indien de kabels naar de motor te lang zijn, geven de meeste regelaars een aardfout storing.

edit: een woordje uitleg:

Bij 3fasige FO's wordt de N nooit gebruikt en door de gelijkrichting kan het niet dat de aardlekschakelaar uitvalt omdat de kabels en motor teveel verliezen hebben, door hoogfrequente signalen NA de gelijkrichting.
Daarom hebben die intern een melding.

Maar een FO kan ook hevig huishouden op het net waardoor veel toestellen die op dezelfde draden niet goed meer werken.
Daarom plaatsen ze een EMC filter ervoor.

Deze is naar de massa verbonden en kan door de condensatoren die inwendig naar de massa liggen veel verlies geven door de harmonischen die de FO opwekt.
Mogelijks een slecht filter of te klein of helemaal geen filter.

Op 18 november 2015 15:19:57 schreef JayTkirk:
In een frequentiesturing wordt de blokgolf met hogere frequentie toch terug omgezet naar sinus van 50hz? Dan kan die hogere frequentie toch geen invloed hebben op de capaciteit tussen de stator en wikkeling? Of ben ik verkeerd?

Nee, sinus wordt nagebootst door pulsjes van verschillende breedte en hoogte achter elkaar te zetten.
Daarom hoor je een motor achter een FO ook janken/piepen.

Google eens op taktfrequentie.
Taktfrequentie omlaag zetten kan dus ook schelen in lekstroom.

Ga ik doen. Nog iets: de bedrading naar de motor bestaat uit drie dikke kabels die parallel op elkaar zo'n twintig meter verder van de fo aangeboden worden maar over die lengte op een metalen rail lopen die geaard is. Zorgt die opstelling dan ook niet extra voor een capasitieve koppeling naar aarde?

Op 20 november 2015 08:34:30 schreef JayTkirk:
De bedrading naar de motor bestaat uit drie dikke kabels die parallel op elkaar zo'n twintig meter verder van de fo aangeboden worden maar over die lengte op een metalen rail lopen die geaard is. Zorgt die opstelling dan ook niet extra voor een capasitieve koppeling naar aarde?

Hoeveel kW is deze motor ?

Normaal wordt hiervoor een speciale afgeschermde "emc" kabel gebruikt.
Dit om te voorkomen dat de hoogfrequente signalen gaan storen op de omgeving.
Het scherm van deze kabel ligt aan aarde zal dus ook een capacitieve lekstroom hebben.
Kabel is wel speciaal voor dit doel gemaakt.
Dus je zou verwachten dat de resultaten beter moeten worden, minder capacitaire lekstromen dus.
Hang me er niet aan op.
Als je de manual van de FO fabrikant doorleest dan geeft deze ook meestal advies hoe eea aan te leggen en uit te voeren.
Daar staan dan veelal ook de maximale doorsnedes en lengten van de kabel(s) in.

Twee van 250kw en eentje van 355kw. Deze motoren draaien constant en worden misschien een keer per indien nodig stil gelegd. Ze worden gestuurd via een Danfoss VLT 6000 HVAC.

En net nog eens opgezocht: 3 vultoflex emc kabels van 3x70mm2. Dus idd storingsvrij.

[Bericht gewijzigd door JayTkirk op (21%)]

Spul lijkt volgens beschrijving netjes aangesloten te zitten.
En aangezien je ongeveer 2x 500A en 1x710A aan nominaalstromen zit, lijkt het me heel lastig om die 500mA foutstroom er uit te kunnen filteren.

Kan ook zomaar een meetfout zijn je 500mA zit onder de 1 promile als van 710A uitgaat.

Laatste vragen:
1: De verliesstroom gaat dus, denk ik , niet via de motor maar via de FO naar aarde?
2: is hier enig gevaar voor de arbeiders ivm ongewenste aanraking ergens?
3: taktfrequentie noemen ze die soms ook jog frequency?
4: ben ik juist dat de verliezen het grootst zijn bij opstart?

[Bericht gewijzigd door JayTkirk op (12%)]

Op 19 november 2015 14:55:55 schreef JayTkirk:
Of bedoel je dat die harmonische frequenties mee raken tot bij de motor. Niet weggefilterd na de frequentieregelaar?

Je hebt een SPOEL nodig om de boel af te vlakken. Tegenwoordig gebruikt men daar gewoon de motorspoelen voor. Die heb je al. :-)

2: is hier enig gevaar voor de arbeiders ivm ongewenste aanraking ergens?

Een verliesstroom beveiliging in een huis van 30mA heeft een tweevoudige bescherming. Enerzijds waarschuwt ie voor "potentiele gevaarlijke situaties", anderzijds, als er een installatiefout is en de gevaarlijke situatie wordt niet herkend, dan zorgt ie voor afschaklen als iemand bezig is ge-electrocuteerd te worden. Hopelijk voordat ie dood is.

Omdat jullie een veel grotere grenswaarde gebruiken werkt jullie verliesstroom detectie niet op die tweede manier. Je kan iemand prima elektrocuteren met 500mA! (knipperledje!).

Dat ding bij jullie is dus voornamelijk om te waarschuwen voor als er dingen verkeerd aan het gaan zijn. Of die 500mA die je gemeten hebt voorkomen kan worden of niet, weet /ik/ niet.

Normaliter moet je "te veel verliesstroom" zien als waarschuwing: er is een kortsluiting van een fase-draad naar aarde. In jou geval, 500mA, kan daar zomaar 100W aan energie in vrijkomen, en dat kan brand veroorzaken. Anderzijds, mocht er ooit een storing optreden in de verbinding naar aarde, dan staat het apparaat onder stroom en kan aanraking fataal worden. De waarschuwing (het knipperledje) heb je!