Jak zabezpieczać falowniki w "mokrych" aplikacjach ?

Ponieważ często dyskutuję na temat instalacji systemów napędowych z falownikami w różnego rodzaju niezbyt przyjaznych aplikacjach, postanowiłem opisać przypadek zastosowania ich w środowisku bardzo wilgotnym i mokrym. Oczywistym zdaje się tu fakt zastosowania zabezpieczeń różnicowoprądowych i często są one zaprojektowane aczkolwiek samo ich zastosowanie w układach z falownikami jest wielce problematyczne. Na początku musimy wziąć pod uwagę fakt iż stosując falownik tak naprawdę nie mamy do czynienia z "normalnym" zasilaniem, mało kto zastanawia się przy doborze podstawowych zabezpieczeń z jak bardzo odkształconym przebiegiem prądu mamy do czynienia i jak korygować ich dobór. Odkształcenia te mogą wpływać na niezadziałanie lub wprost przeciwnie - przypadkowe zadziałanie zabezpieczeń.

Jak zatem zabezpieczać instalację "falownikową" w mokrym środowisku ?

Tu obowiązują ścisłe reguły ogólnie nam znane, aczkolwiek nacisk szczególny musimy położyć na połączenia ochronne, wyrównawcze i solidne połączenia szafa napędowa-silnik. Zapoznać się należy również z instalacją np. rurociągów, pomp i innych urządzeń oraz z systemem ekwipotencjalizacji całego obiektu.
Nie zawsze sprawą oczywistą (wiem z doświadczenia, o zgrozo!) jest ochrona przed dotykiem bezpośrednim czyli tzw. ochrona podstawowa. Spotykałem się wielokrotnie z urządzeniami w żaden sposób niezabezpieczonymi, z szafami napędowymi przerdzewiałymi lub falownikami dosłownie wiszącymi na ścianach ! Wielokrotnie zwracałem uwagę na umieszczanie falowników w metalowych i szczelnych szafach, przypominam wszak raz jeszcze. Sukces osiągniemy stosując się do przepisów dotyczących kompatybilności elektromagnetycznej i zdrowego rozsądku.

Ochrona przy dotyku pośrednim

Ochrona ta powinna przy jakimkolwiek zwarciu z częścią przewodzącą, zapewnić przerwę w zasilaniu zabezpieczanego układu. Ochronę tę można spełnić stosując aparaty realizujące samoczynne wyłączenie zasilania (zabezpieczenie zwarciowe) lub aparaty różnicowoprądowe. Z tymi drugimi jest trochę gorzej aczkolwiek pomijając ich cenę i dostępność, producenci nie dają nam zbyt wielkiego wyboru. Mimo braku przepisów obligujących nas do stosowania wyłączników różnicowoprądowych, kilkakrotnie zastosowałem je w szczególnie niebezpiecznych aplikacjach mimo że nie do końca pozbyłem się przypadkowego ich zadziałania. Do naszych aplikacji stosować należy aparaty z charakterystyką U lub U+. Stosowanie aparatów z inną charakterystyką i podwyższoną wartością prądu zadziałania całkowicie mija się z celem i generować będzie szereg niczym nieuzasadnionych pobudzeń i wyłączeń.
Dobierając zabezpieczenia z członem zwarciowym pamiętać musimy że doziemienie lub zwarcie może nastąpić w dowolnej części falownika: układzie prostownika, członie pośrednim DC, tranzystorach wyjściowych lub w instalacji silnikowej. Dobrze dobrane zabezpieczenie musi być skuteczne niezależnie od miejsca wystąpienia zwarcia lub doziemienia. Pamiętajmy również o prawidłowych nastawach falownika związanych z zabezpieczaniem prądowym silnika.

Połączenia wyrównawcze

Najistotniejszą sprawą jest ciągłość przewodów ochronnych i ich wzajemne połączenia. Wszystkie silniki np. pomp, muszą posiadać dodatkowe przewody ochronne połączone z systemem wyrównawczym a instalacje rurociągów powinny być uziemione. Przy wszelkiego rodzaju połączeniach rozłączanych, przegubowych bądź izolowanych muszą być zastosowane ochronne przewody połączeniowe o odpowiednim przekroju, tak aby każde urządzenie posiadało pewne połączenie z systemem uziemiającym.

Chcesz wiedzieć więcej ? Zapraszamy na szkolenia do Akademii Falowników !

Instalacja falowników - połączenia kablowe

Temat instalacji falowników wraca co jakiś czas, jak bumerang.. Namnożyło się specjalistów i niezbyt profesjonalnych (o rzetelnej wiedzy) sprzedawców którzy nie potrafią (lub nie chcą) doradzić inwestorowi jak powinna być wykonana instalacja. No cóż znak czasów, napędy regulowane trafiły pod strzechy, kiedyś można było zakupić je w kilku miastach obecnie realnie istnieją firmy które swoje siedziby mają w małych miasteczkach bądź wsiach. Najgorsze jest to że nieprawidłowa instalacja falownika skraca mu żywotność, powoduje dodatkowe zakłócenia radioelektryczne oraz zwiększa zagrożenie życia. Na zdjęciu które zamieszczam, jest przykład (notabene zrobione w dużej i znanej firmie !!) jak nie należy instalować falowników. Falowniki nie są zamontowane w obudowie metalowej a przykręcone wprost do konstrukcji automatu, cóż z tego że fachowiec podłączył ekranowany kabel silnikowy jak dławik kablowy jest plastikowy. No i trzeci falownik który nawet nie został przykręcony tylko spoczywa sobie w mniej czy więcej pozycji horyzontalnej oczekując na litość lub zmiłowanie jakiegoś fachowca...
Najważniejsze zasady prawidłowego montażu i instalacji falowników to: instalacja w obudowie metalowej, połączenia silnika kablem specjalnym (nie wystarczy "zwykły" ekranowany). Falownik i jego osprzęt musimy traktować jako źródło zakłóceń (strona brudna) dlatego umieszczamy go w obudowie metalowej która ma być "klatką Faraday`a" a kabel silnikowy musi być tak wyprowadzony i połączony z obudową aby stanowił z nią jedność (ciągłość klatki Faraday`a). Możemy to porównać do instalacji zbiornika i rurociągu - nie możemy sobie pozwolić na żaden wyciek :).
Wszelkie informacje dotyczące prawidłowej instalacji falowników w postaci rozszerzonej znajdziecie na stronie Akademii Falowników w dziale EMC. Nakłady inwestycyjne które inwestor musi ponieść w chwili instalacji zwracają się poprzez bezawaryjną i długotrwałą pracę urządzenia a co za tym idzie zmniejszenie kosztów użytkowania.
Pozdrawiam, Przemek

Falowniki łączenie ekranów kabli sygnałowych

Często popełnianym błędem zarówno przy projektowaniu jak i montażu szafy napędowej czy podłączaniu kabli jest nieprawidłowe prowadzenie kabli sygnalizacyjnych oraz łączenie ich ekranów.
Musimy zdawać sobie sprawę że mamy do czynienia ze stroną "brudną" która wprowadza zakłócenia oraz ze stroną "czystą" do której nie możemy wprowadzać zakłóceń. Strona brudna powinna być zamknięta w obudowie metalowej (szafa) i zawiera: falownik, dławik sieciowy, filtr przeciw zakłóceniowy i ewentualnie: czoper, rezystor hamowania, dławiki i/lub filtry silnikowe.
Tak zbudowany układ napędowy możemy porównać do klatki Faradaya i im bardziej zapewnimy jej szczelność tym mniej będziemy mieli problemów z zakłóceniami jakie generują falowniki i ich osprzęt. Prawidłowa zawartość szafy z falownikiem zależy od zastosowanego napędu (wbudowane filtry czy dławiki sieciowe).
Do tak zbudowanej szafie musimy jednak wprowadzić kable zasilające, silnikowe i sterownicze.
Wszystkie kable i przewody powinny być ekranowane i zgodne z wytycznymi EMC (żyły skręcane, parowane). W celu wprowadzenia kabli niestety musimy klatkę Faradaya rozszczelnić... na szczęście mamy całą gamę dławików i przepustów kablowych które ją uszczelnią i nie pozwolą na emisję zakłóceń. Łączenie i wprowadzanie kabli silnoprądowych (zasilanie i kable silnikowe) zostawię do opisania w przyszłości a poniżej opiszę jak prowadzić kable sterownicze i sygnałowe.
Wprowadzanie-wyprowadzanie kabli do szafy napędowej
Ekrany kabli silnikowych powinny mieć dookólny (360 stopni) kontakt z przepustami (dławikami) kablowymi w szafie. Uziemianie w.cz powinno być wykonane wszędzie tam gdzie kable są wyprowadzane lub wprowadzane do szafy napędowej. Można wykorzystywać również specjalne przepusty wielokablowe z dociskiem z gumy przewodzącej, pamiętać przy tym należy że przepusty te nie mogą być obciążane mechanicznie i przy wprowadzaniu grubszych kabli, należy je wzmocnić np. uchwytem lub wspornikiem.
Prowadzenie kabli sterowniczych
Ekranowane przewody sygnałowe i sterownicze, powinny być prowadzone jak najdalej od kabli zasilających i silnikowych. Część przewodów pozbawiona ekranu powinna być jak najkrótsza i skręcona parami a uziemianie ekranu krótkim odcinkiem do zacisku PE lub specjalnych zacisków uziemiających. Izolacja zewnętrzna kabla powinna być zdejmowana tylko na odcinku przepustu kablowego. Płyta montażowa falownika odgrywa rolę centralnego punktu dla wspólnego uziemienia i podłączenia ekranu w maszynie albo urządzeniu.
Uziemianie i łączenie ekranów
Ekrany kabli sterowniczych (sygnalizacyjnych) łączymy po obu stronach w taki sposób aby odsłonięte żyły były jak najkrótsze.
Ekrany przewodów sygnałowych (sygnały analogowe), zawsze uziemiamy przy najbardziej zakłócanym końcu.

W tym tygodniu polecam Falowniki LG z bezpłatną dostawą ze sklepu internetowego w którym sie zaopatruje.
pozdrawiam
Przemek

Odwieczny temat - kable do falowników

Totalne lekceważenie przepisów, norm, dyrektyw i zdrowego rozsądku to nie stosowanie kabli falownikowych w instalacjach silnikowych.
Na zdjęciu obok prezentuję idiotyczną próbę "wybrnięcia" z sytuacji braku kabla w ekranie i nanizanie zwykłego kabla do peszla metalowego i swoiste "umasienie" go do przewodu PE.
Przyznaję szczerze że ręce opadają na taki widok i bezmyślność wykonawcy (żeby było śmieszniej, firma dość znana na rynku). Byłbym w stanie zrozumieć takową instalację jako powiedzmy.. tymczasową ale nigdy nie jako docelową !
To co się dzieje z takim peszlem po kilku miesiącach, widać na obrazku, metal utlenia się czy jak kto woli rdzewieje, kruszy się i nie spełnia żadnej ochrony ani mechanicznej ani nie zabezpiecza w żaden sposób przedostawania się zakłóceń do pozostałej części instalacji w tym niskoprądowej, bardzo czułej na zakłócenia.
Pytałem Inwestora o tę instalację i oglądałem ofertę Wykonawcy, oczywiście jak byk w wykazie materiałów stoi: kabel falownikowy ! Mało tego moje zdziwienie największe chyba wywołał dokument Deklaracji Zgodności wystawiony przez tego Wykonawcę !!!
Firma wykonująca instalację chyba nie zdaje sobie sprawy że oszczędzając około 2500 zł naraża się na olbrzymie koszty związane z karami grożącymi za takie "przestępstwo". Pomijam tu fakt oszukania Inwestora i pozostawienie Go z instalacją która po kilku miesiącach przestała spełniać swoje zadanie..
W widocznym na zdjęciu plastikowym peszlu biegną nieekranowane kable sygnalizacyjne w tym kable z sygnałem analogowym w standardzie 0...10V.!!!
Po wymianie kabli silnikowych na kable "falownikowe" z pokryciem w 100% ekranem oraz kabli sygnałowych na kabel ekranowany, pozostało tylko zoptymalizowanie napędów pod kątem aplikacji (oszczędzanie energii). Całość systemu pracuje dzięki temu bez żadnych problemów czy zakłóceń.

Na koniec zapraszam do sklepu z falownikami gdzie trwa promocja na falowniki ACS 150 firmy ABB, gorąco polecam !

Kompatybilność elektromagnetyczna a fachman od falowników w plastikowych skrzynkach.

No i stało się że muszę poruszyć ten problem. Bo mnie poruszyło !!!
Spotkałem się ostatnio z instalacją po obejrzeniu której ręce mi opadły..i nie tylko. "Specjalista" zamontował falownik w szczelnej plastikowej skrzynce instalacyjnej bez kratki wentylacyjnej (o braku wentylatora nawet nie wspomnę) połączył siedmiometrowym śnieżnobiałym kabelkiem YKY 4x2,5mm2 silnik wziął pieniądze za to cudo i ślad po nim zaginął.
Inwestor zaś został z "aplikacją napędową" która:
- nie pozwala na uruchomienie automatyki urządzenia
- obsługa nie posłucha transmisji meczu w radiu
- maszyna nie spełnia żadnych wymogów EMC
Namnożyło się ostatnio pseudofachowców którzy po stwierdzeniu że nie ma sprawy założy się falowniczek i będzie po bólu... Ale wina leży również po stronie Inwestorów, szybko i tanio to podstawowa zasada. Otóż panowie tak się nie da !
Ja dobieram napęd, jeśli nie ma wbudowanego filtra i dławika to również je dobieram, stosowne zabezpieczenie też, łączę kabelkiem w podwójnym ekranie silnik. Programuję napęd tak aby spełnić wymagania Inwestora. Obserwuję pracę napędu i pozostałych urządzeń które współpracują ze sobą. W razie potrzeby analizatorem podglądam co się dzieje w sieci z harmonicznymi. Oddaję całą inwestycję wraz z dokumentacją i mogę spokojnie i z czystym sumieniem położyć się spać.
A następnym razem poszukam takiego pana "fachowca" i za uszy wytargam, jeśli tego nie zrobię to następnym razem falownik będzie przybity gwoździami w skrzynce po jabłkach...
Koniec z bylejakością, tandetą która psuje opinię prawdziwym i rzetelnym elektrykom-automatykom !!!