施耐德Vigilohm绝缘监测系统.pdf

施耐德Vigilohm绝缘监测系统.pdf

《施耐德Vigilohm绝缘监测系统.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《施耐德Vigilohm绝缘监测系统.pdf（68页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

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。

1Vigilohm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.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.542IT接地系统有以下标准：

IEC60364-4-41建筑电气规范：

-保证人身安全-避免设备损坏IEC60364-7-710医疗行业特殊规范：

IEC61557-8IT接地系统中的绝缘监测规范IEC61557-9IT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3IT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，电流不会通过变压器中性点形成回路：

IT接地系统230VTT110mA230VITL1L2L3NPE3IT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：

5A故障电流50A在TN中：

1KA故障电流100KA在IT中：

70ma故障电流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500mA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。

5IT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：

70F（对于440V），40F（对于690V）。

CCC312电网分布式电容为通过50Hz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IEC60364-4-41，在交流电系统中：

RAxId50VRA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。

6PECPIPE故障定位：

对于有多个回路的电网，IMD可以与定位器（XD301XD312）相协同，以识别故障回路。

该故障定位器通过检测IMD注入的2.5Hz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，50Hz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R和C值（XL和XML系列产品）。

IMD12回路定位器12回路定位器单回路定位器手动查找故障2.5Hz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=40F）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）注入2.5Hz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2.5Hz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。

IM400XD312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IT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。

XML316XML316XML308MT/BTMT/BTXLI300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Vigilohm系统XRM移动接收机和电流探头逐个测试不同的点来定位故障。

接收器获得低频故障定位信号。

包含以下两种情况：

安装点配备了一个IM400或者XM300C，该情况下，手动系统用来调整接收结果自动故障定位系统。

安装点配备了（相对小的电网或者子网）可以测量小电流的绝缘监测装置（IM9，IM10，IM20）。

这种情况下，VigilohmXGR手持发生器可以和XRM接收器配合使用。

自动故障定位低于绝缘故障的简单定位，Vigilohm使得它有可能连同IM400和XM300C绝缘监测设备:

XD301/XD312故障检测器监测安装点不同的电流;XRM接收器进行移动故障定位手动故障定位自动故障定位，每条馈线的R&C值测量testXL308c19210311412513614715816test/resetXL308/316?

XASdfautXD308cXD312?

RM10NP12P50P100XD308ctestresetXD312XML31619210311412513614715816testvaleurdisolement040KTESTMENUXML308/316XRM自动故障定位testreset123456789101112XD312MM50536oktestonP12P50P100IM400XD312XRM10目标市场工业、船舶、医院电网小型电网中大型电网

（2）持续工作离线中型网络，最大60F大型电网故障定位支路测量兼容控制网络vvbbbbb阈值+报警bbbbbbb电阻值显示vvbbbbb交流电网bbbbbbb直流电网或者带有直流成分的交流电网vvbbbbb通信vvvbbbb自动故障定位vvvvbbb电容值vvvbbbb阻抗值vvvbbvv报警日志vvvbbbb高压部件vvvbbbb离线电机vbvvvvv输入注入抑制功能vvvbbvv外形导轨安装面板安装和DIN导轨面板安装绝缘监测器IM9IM9-OLIM10IM20IM400XM300CXML308/316CPI+分支测量辅助电源110-415VAC125/250VDC或380/415VAC115/127或220/240或380/415VAC故障定位装置vvvvXD301XD312/XD308C就地测量vvvvvXL308/316接口vvvvvXLI300或XTU300附件

（1）IM20-1700IM400-1700或PHT1000PHT1000Cardews限制阻抗（ZX）环形互感器移动故障定位

（1）IM9-OL除外

（2）选择IM10/IM20和IM400产品安装选型11?

XLI300XM300CXML308/316XD301XD312XD308CXL308/316IM9IM400IM20IM10选择最佳结构系统类型决定最佳配置方案系统类型单个电机或者小型交流系统:

IM9离线式电机:

IM9-OL小型直流系统，或者交流系统:

IM10或者IM20系列（对于医院，选择IM10-H或者IM20-H）需要故障定位的大型系统（IM400+XD），如果手动解决的话将会非常费时费力需要测量主电路参数的大型系统：

XML308/XML316，如果电路不在同一个系统内选用XM300C+XL308/316选型标准除了简单情况，系统特性决定了如何监测系统的选型：

系统大小，决定是否测量电容系统保护，是否需要设定阈值报警系统是否存在耦合是否存在其他设备产生的干扰，诸如调速驱动、UPS等该系统可升级扩展，通过增加设备已适应系统规模变化或监测的深入系统选型选择系统分三步：

明确需要：

系统类型直流还是交流，显示，自动故障定位，其他特点选择适当的故障定位器（XD），故障监测定位器XML或者XL就地测量检查是否需要通信接口12312选择合适的设备监测不同的安装类型IT系统部分安装MV/LVCPIL1L2L3NL-L+MV/LVPHT1000CPIML2L1L3CPIMV/LVTN或者TTTN或者TTL1L2L3NL1L2L3NCPILV/LVIT子网控制和辅助回路DC子网MV/LVCPI机械工具和机器人控制监测L1L2L3LV/LVITCPI_+离线绝缘监测可能安装点的一部分对供电的持续性具有要求，如一个单独的车间或者工厂，特殊工况（安全照明灯）下的回路供电等。

这种情况下，推荐采用IT系统作为安装的一部分，不论该系统是否用于常规的配电。

IMD=IM9/IM10/IM20取决于系统特性与功能（见选型表格）。

在医院的应用中，尤其是手术室环境中，需要选择IM10-H或IM20-H。

IT系统整体安装对供电连续性的要求可能遍及整个电网或者一个大的子系统。

对于这种类型的电网，应具有一个监测器能兼容故障定位装置或者能对每个馈线进行测量。

IMD=IM400或者XM300C（与上位机通信）或者XML308/316（就地测量）。

选择IM10/IM20和IM400自动故障定位IM10/IM20不具备该特性，IM400具备。

大中型电网主要限制因素是电网电容，因为对于IM10/IM20最大电容是40F。

为了估计这个容值，有必要考虑电缆和负载。

电缆：

对于三相电缆，电容大约为1F/Km。

负载：

不同设备内置高频滤波器的推荐电容值设备电网对地电容微机20nF40nFUPS40nF调速控制器70nF荧光灯20nF工业处理中的电机更需要绝缘监测。

通过在电机停电时检测绝缘，就可以在电机启动前判定是否有绝缘故障。

（消防泵、排烟机等）如果绝缘电阻低于一定阈值也有可以设置，自动预防电机启动13选择通信接口（XM300C和XML308/316）通信系统连接所有设备Vigilohm系统的电源要提供所有设备的通信，从而确保绝缘监测和互补功能诸如自动故障定位或者故障预测的实现。

另外，Vigilohm系统具有和上位机或者PLC通信的功能，可以同这些设备发送和接收数据。

信息传送通过以下方式:

Vigilohm内部系统通信总线和设备通信;外部同上位机或者PLC通信。

这两种情况，外部和内部总线都需要一个通信接口。

两个接口XLI300接口用于向上位机发送XM300C和XD308C的测量参数。

该接口用于单母线安装方式。

系统会自动管理排斥同一系统的其他绝缘监测装置。

XTU300接口，用于Vigilohm系统和上位机通信，同XLI300接口类似。

该接口要求安装点有多个母线以及母线断路器。

它能排斥同一安装点的其他绝缘监测装置，连接定位器和相应的绝缘监测装置。

XL308通信接口选型表一个XML308/316设备IMD至少带有一个故障定位器+1组母线IMD至少带有一个故障定位器+多组耦合母线无上位机XLI300XTU300有上位机XLI300XLI300XTU300一组母线带上位机多组耦合母线有或者没有上位机MV/LVXLI300MV/LVXML308XM300c上机位或PLCXL308XTU300XML308XM300cXL308MV/LVMV/LV?

PLC测量电压Vigilohm内部系统总线Modbus14VigilohmIM9绝缘监测装置VigilohmIM9监测的电网类型低压交流IT系统线电压480VAC频率45-440Hz大小IT子系统电气性能故障信号阈值数量2（可扩充）阈值预警2-5-10-20-50-100-200-500k报警1-2，5-5-10-25-50-100-250k响应时间7s设备运行测试本地或远程故障保护

（1）前面板输出端子数量1（标准或者故障保护）连接类型可变开关容量AC250V6ADC1224V6A最大能耗7VA阻抗f50Hz230k最大注入电流70A辅助供电50/60/400Hz115/415VAC15%DC125/250VDC15%机械性能重量0.2kg安装方式水平或垂直防护级别正面IP40整体IP20其他性能温度范围运行-25+55储存-40+70气候条件

（2）标准产品IEC61557-8安全IEC60664-1EMCIEC61326-2-4船舶DNV认证故障定位其他设备手持XGR手持发生器和XRM接收器+探头

（1）故障安全：

发生故障或者如果辅助电源突然失效，继电器不动作

（2）适于以下气候条件使用:

Q湿热，设备不运行（IEC60068-2-30）Q湿热，设备运行（IEC60068-2-56）Q盐雾测试（IEC60068-2-52）订货号：

QIMD-IM9使用IT系统QLVAC安装点:

O415V线电压Q每个独立安装点仅能安装一台IMDQ对地绝缘或通过高阻抗接地Q远程测试（机械控制）运行Q注入直流电压Q通过在安装点和地之间注入一定电压，测量漏电流，从而判定绝缘情况，并决定是否触发用户预设的报警装置Q对地耦合电容不影响绝缘测量安装和连接Q带电导体在绝缘隔离的模块化柜子里，宽度相当于有8个9mm模块宽度，透明密封外壳Q水平或者垂直安装在对称导轨上Q插接端子导线截面积：

2.5mm2标准Q产品:

IEC61557-8Q安全:

IEC60664-1辅助设备QCardewC浪涌抑制器（仅用于中低压变压器下游）QZX阻抗PB106370147Vigilohm15VigilohmIM9-OL离线绝缘监测装置VigilohmIM9-OL监测的电网类型低压交流IT/TT/TN-S系统（离线）线电压690V

（1）频率45400Hz直流（离线）极间电压690V

（1）电气性能故障信号报警阈值数量2报警阈值预报警0.5-1-1.5-2-3-5-7.5-10M电机不启动0.25-0.5-0.75-1-1.25-1.5-1.75-2M响应时间2s设备运行测试是电机不启动禁用选择开关故障安全

（2）标准（3）内部阻抗直流1M50-60Hz500k输出端子数量2电机不启动1（标准）预报警1（故障安全）开关容量AC250V6ADC1224V6A辅助电源45/400Hz110/415VAC15%DC125/250VDC15%机械性能重量0.2kg壳体安装水平或垂直防护等级面板IP40整体IP20其他性能温度范围运行-25+55储存-40+70气候条件（4）标准产品IEC61557-8安全IEC60664-1EMCIEC61326-2-4船舶DNV认证

（1）取决于连接处耐受额定电压，用于当电网带点时断开IM9-OL

（2）故障安全：

发生故障或者辅助电源突然失效，继电器不动作（3）仅当首次预报警连接时（4）适于以下所有气候使用：

Q湿热，设备不运行（IEC60068-2-30）Q湿热，设备运行（IEC60068-2-56）Q盐雾测试（IEC60068-2-52）订货号：

QIMD-IM9-OLPB106371147使用范围监测离线设备（如电机、燃烧泵等）的接地系统（IT/TT/TN-S）Q交流或直流（高达690V）Q当连接的断路器上配有MN或MX分励线圈或接触器时，IM9-OL离线绝缘装置会保护电机，避免由于绝缘故障引起的突然停机。

运行Q当电机停电时，在其定子和地之间注入直流电压，测量在电机绝缘电阻中产生泄漏电流Q2预设阈值:

O1预警阈值，8级可调：

0.510MO1阈值（电机不启动），8级可调：

0.252M通过注入电压产生对地泄漏电流，进而测量绝缘电阻，发出预警或者防止绝缘低于相应阈值时电机误启动安装及接线Q模块化设计，宽度为89mm，透明密封外壳Q水平或者垂直安装在DIN导轨上Q导线截面积2.5mm2（最大）QIM9-OL用于当安装点带电时，断开设备和安装点的连接标准Q产品:

IEC61557-8Q安全:

IEC60664-1Vigilohm16VigilohmIM10和IM20绝缘监测装置PB106374155VigilohmIM10和IM20所监测的电网类型LV交流直流IT系统线电压480VAC（最大值）345VDC（最大值）频率45400HzIT子系统电气性能绝缘电阻测量范围0.1k10M电容测量范围（IM20）0.1F40F故障信号阈值数量2（密码保护）预报警1k1M故障0.5k500k精度5%响应时间5s典型值设备检测自检或手动内部电阻当f50Hz110k故障安全

（1）1（标准）输出端子数量1（标准或故障安全）开关容量AC250V6ADC12246A输入端子工作电压24V开关位置最小负载电流5mA信号时间延迟0s300s辅助电源45400Hz110415VAC15%DC125/250V