Nätanslutning

Olika typer av nät

IT-nät TT-nät TN-nät
Olika typer av nät beroende på hur man utfört jordningen
Man kan särskilja tre typer av nätsystem. IT-nätsystem skiljer sig från TT- och TN-nätsystem genom sättet man gör jordanslutning. Se bild:

Första bokstaven i IT-, TN- och TT-nätsystem

Första bokstaven - beteckning för försörjningssystemets jordanslutning:
  • T - Direktjordning
  • I - Antingen är alla delar ojordade eller en punkt ansluten till jord indirekt via en impedans.

Andra bokstaven i IT-, TN- och TT-nätsystem

Andra bokstaven - beteckning för hur den elektriska jordförbindningspunkten är ansluten:
  • T - Direktjordning, oberoende av om försörjningsnätet har direktjordad nollpunkt.
  • N - Direktjordning sammankopplad med försörjningsnätets direktjordade nollpunkt (i växelströmssystem är i allmenhet den direktjordade punkten även nolla eller, om det inte finns någon nollpunkt, en ytterledare).

Spänningsförhållanden i IT nätsystem

I ett IT-system är ytterledarnas spänning mot jord avhängiga av spänningsfördelningen mellan avledningsimpedanserna. Dessa impedanser är ledningskapacitanser mot jord och de härmed parallella isolationsmotstånden. Ytterledarnas spänning till jord blir symmetrisk om ledningsimpedanserna är lika stora. Högomiga voltmetrar som kopplas mellan ytterledare och jord kommer då att visa samma värde. Vid kortslutning till jord i en ledare får övriga ledarena huvudspänning i föhållande till jord.
Man bör tänka på att man vid jordslutning hos en ledare i ojordade nät, kommer transformatorns mittpunkt att ligga på fasspänning och att de felfria ledarnas spänning höjs till huvudspänningen i förhållande till jord. Dessa höjda spänningar kan leda till sämre isolationshållfasthet och till overslag och därmed dubbelsidig kortslutning.

Kopplingsschema för spännings- och strömförhållanden i IT-system

L1 L2 L3 spänningsförhållande
Spännings och strömförhållande i ett IT-system
  • (a) - IT-system med jordslutning till ledare L3. Via läckkapacitanserna i de friska ledarna flyter strömmen ld.
  • (b) - Ledarspänningen i förhållande till jord med symmetrisk ledningskapacitans. Alla ledarna ligger på fasspänning i förhållande till jord.
  • (c) - Ledarspänningen i förhållande till jord i nät med jordslutning i ledare L3. De friska ledarna antar huvudspänning mot jord Kortslutningsströmmen till jord bestäms av huvudspänningen över ledningskapacitansen.

Nätbetingelser för omriktarsystem CDA3000

CDA3000 frekvensomriktare nätsystem EMC
Följande punkter är viktiga att iaktta vid drift med frekvensomriktare CDA3000
För drift med frekvensomriktare CDA3000 i olika nätsystem måste man iaktta information i bilden till höger!
Information: Apparater, maskiner och anläggningar i IT-nät måste anslutas via fulltransformator där sekundärsidan är kopplad som TN-nät.
OBSERVERA: EMC-filter får ej anslutas eller användas i IT-nät. Normen IEC 1800-3 föreskriver att filter inte får användas i denna nättyp, eftersom man därmed inte kan åstadkomma korrekt drift med isolationsövervakning.
 
CDA3000 med integrerat PLC och avancerade PLC-funktioner

Belastning av nätet

nätbelastning THD Total Harmonic Distortion
Förändringen av nätbelastningen genom inkopping av en nätreaktor på 4 & kortslutningsspänning
Alla omriktarsystem belastar nätet med en icke sinusformad ström. Detta beror på den 1- eller -3-fasiga likriktaren på omriktaringången. Den icke sinusformiga strömmen medför att man får spänningsrippel (THD=Total Harmonic Distortion) i nätet.
I vissa länder finns bestämmelser som säger att nätreaktor måste användas för att reducera spänningsripplet. En nätreaktor reducerar spänningsripplet med ca 67%.

Nätanslutningens skydd

Normala tröga säkringar kan användas för skydd av anslutningsledningarna(1).
Säkringarna måste väljas i enlighet med installationsbestämmelserna, nätspänning, och omriktarens ingångsmärkström. När man använder säkringsautomater, då skall dessa ha utlösningskarakteristik „C“.

(1) Säkringen skyddar inte omriktarens ingångslikriktare, den används endast för skydd av matningsledarna. Beakta att anslutningsledningar och säkringar måste motsvara bestämmelser såsom. cUL.

Användning av jordfelsbrytare

Läckströmmarna är >3,5 mA i omriktardrifter, på grund av interna avstörningskondensatorer, den höga switchfrekvensen och läckkapacitanser i slutsteg, motorledningar och EMC-filter. I enskilda fall kan den bli flera 100 mA.
Omriktaren måste därför alltid jordas omsorgsfullt (EN 50178) och vara i överenstämmelse med de bestämmelser som gäller när läckstömmen är >3,5 mA.
Jordfelsbrytare (FI-skyddsbrytare) skall användas i enlighet med installationsbestämmelserna. Man måste dock beakta att jordfelsströmmen, på grund av ingångsliktriktaren, innehåller en likströmsdel och att det vid inkoppling uppträder kortvariga pulsformade läckströmmar.
Endast allströmskänsliga FI-skyddsbrytare som är avsedda för omriktardrift får användas. FI-skyddsbrytaren måste uppfylla föjande:
  • Ingång för skydd av apparater med likströmsandel i läckströmmen (endast 3-fasiga liktriktare)
  • Ingång för pulsformiga, kortvariga läckströmmer
  • Avsedda för höga läckströmmar

Koppling på omriktaringången

Anslutning av omriktare måste ske via frånskiljare, t. ex. effektbrytare, skydd (AC3), etc.
Nätfrånskiljaren måste uppfylla EN 60204-1 och säkerhetsföreskrifterna.
Nätfrånskiljare får ej användas för styrning (joggning) av omriktaren - för styrning finns ett stort antal styrfunktioner tillgängliga.
Nätanslutning av omriktare får ske med 60 s mellanrum.
Allt för frekventa nätanslutningar medför inte haveri i ingångskretsar eftersom dessa är skyddade med högomig nätfrånkoppling. Detta görs med PTC-uppladdningsteknik.

Isolationstest med högspänning

Alla omriktare högspänninstestas före leverans för isolationshållfasthet mellan huvudströmkretsar och chassi respektive jord med 1,9 kVDC under 2 s. Det är därför inte nödvändigt att kontrollera modulernas isolationshållfasthet.
Om man trots detta vill utföra test av solationshållfastheten, då måste man beakta följande:
  • Högspänningstestet måste utföras före anslutning av omriktaren
  • Ingångarna U, V, W, +, -, RB, L1, L2 och L3 måste vara kortslutna
  • Styringångarna (X2, X3) och spänningsingångarna måste vara förbundna med PE (jord)
  • Högspänningstestet görs med maximalt 1,9 VDC under 2 s. Spänningen ansluts mellan kortslutningsledningarna punkt 2. och kortslutningsledningarna punkt 3

Formatering av mellanledskondensatorer

frekvensomriktare likriktare mellanled växelriktare PWM
Blockschema för en frekvensomriktare
Alla frekvensomriktare är försedda med ingångslikriktare som likriktar den anslutna växelspänningen. Likspänningen är ansluten till mellanledskondensatorer. Via växelriktare på utgången formar man ett nytt trefasigt växelspänningssystem med variabel frekvens.