- Motorwicklungsschutz mit Temperaturfühlern vom Typ PT100 (Profil 1 und 3)
- Motorlagerüberwachung mit PT100-Fühlern (Profil 2)
- Motorwicklungsschutz mit PTC-Thermistoren (Profil 4)
- Transformatorüberwachung mit PT100-Fühlern (Profil 5)
- Transformatorüberwachung mit PTC-Thermistoren (Profil 6)
- Individuelle Temperaturüberwachung mit PT100-Fühlern
Das Profil 5 ermöglicht z.B. eine Transformatorüberwachung mit drei Eskalationsstufen. Dabei ist der Schwellwert 1 auf 130°C eingestellt und löst bei Erreichen Relais 1 aus, das die Lüftung zur Kühlung des Transformators einschaltet. Darüber hinaus ist Relais 1 eine zyklische Schaltfunktion zugeordnet, die den Lüfter einmal pro Woche für 15min einschaltet, um ein Festsetzten zu verhindern. Schwellwert 2 ist eine Vorwarnung bei 140°C und löst Relais 2 aus. Neben dem Schwellwert sind auch die Fehlersignale des Fühlers dem Relais 2 zugeordnet, d. h. ein Leitungsbruch oder Kurzschluss in den Fühlerkreisen führt ebenfalls zur Auslösung von Relais 2. Der Schwellwert 3 entspricht einer kritischen Temperatur von 155°C, bei der der Transformator durch das Relais 3 abgeschaltet wird. Relais 1 und 3 fungieren als Schließer (Arbeitsstromprinzip), Relais 2 als Öffner (Ruhestromprinzip). Sinken die Temperaturen unter den Schwellwert, werden alle Relais unter Berücksichtigung der Hysterese automatisch zurückgesetzt. Entsprechen die werkseitigen Profileinstellungen nicht vollständig den Anforderungen der jeweiligen Anwendung, können sie angepasst werden. So können z. B. die Temperaturen für die Schwellwerte geändert, aber die in den werkseitigen Profilen definierten Fühlertypen und die Relaisbelegung beibehalten werden. Folgende Einstellungen sind bei den Relais vom Typ CM-TCN frei konfigurierbar:
- Fühlereinstellungen – Definition des Fühlertyps für jeden Messkanal (PT100, PT1000, PTC, NTC, Bimetall oder nicht belegt)
- Signalkonfiguration – Definition von Schwellwerten, Ein-/Ausschaltverzögerungen und Hysterese
- Relaisbelegung – Zuordnung von Signalen (Schwellwerten), Fühlerfehlersignalen und eines Busfehlersignals zu den drei verfügbaren Relais
Durch Temperaturüberwachung lassen sich frühzeitig unzulässige Temperaturanstiege erkennen und Wartungsbedarfe aufzeigen, was dabei hilft, den fortlaufenden Betrieb von Anlagen sicherzustellen und die Lebensdauer von Betriebsmitteln zu verlängern. Die Zustandsüberwachung kann über eine Modbus-Verbindung und den ABB Ability Energy and Asset Manager auch aus der Ferne erfolgen. Ein solches Fernmanagement erhöht zudem die Sicherheit, da das Personal die Anlage nicht mehr aufsuchen muss, um Messwerte abzulesen. Dank der flexiblen Konfigurationsmöglichkeiten kann das Relais neben der Erkennung unzulässiger Temperaturanstiege, die die Lebensdauer der Lager und Wicklungen von Elektromotoren verkürzen, auch zur Temperaturüberwachung von Sammelschienen und Kabeln eingesetzt werden. So können z.B. frühzeitig Probleme durch nicht fest sitzende Verbindungen erkannt und schnell behoben werden.
Eingebaute Konnektivität
Zur Datenübertragung bietet das Temperaturüberwachungsrelais eine RS-485-Schnittstelle mit Modbus RTU-Kommunikationsprotokoll. Die RS-485-Schnittstelle ist im Gerät integriert und erfordert keine zusätzliche Installation. Über die Schnittstelle können folgende Aktionen aus der Ferne durchgeführt werden:
- Auslesen der Temperaturmesswerte, des Temperaturfühlerzustands und des Schaltzustands der Ausgangsrelais
- Abrufen von Überwachungsdaten wie Ereignishistorie, Betriebsstundenzähler, Wartungszähler und Statistiken
- Konfigurieren des Überwachungsrelais
- Zurücksetzen verschiedener Überwachungsdaten wie Auslösezähler, Ereignishistorie usw.
- Auslesen von Systeminformationen (Gerätetyp, Seriennummer und Firmware-Version)
- Fernsteuern der Ausgangsrelais
Außerdem können verschiedene Reaktionen der Ausgangsrelais bei einem Fehler auf dem Kommunikationsbus festgelegt werden.
Cloud-Integration mit ABB Ability
Wie bereits erwähnt, ermöglicht die ABB Ability Energy and Asset Manager Cloud-Lösung eine transparente Überwachung des Verhaltens des elektrischen Systems aus der Ferne. Die dabei gewonnenen Einblicke ermöglichen es Anlagenbetreibern, Kosten und Risiken zu minimieren und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit und Sicherheit ihrer Anlagen zu maximieren. Die Kommunikation zwischen einem Gateway, z.B. einem ABB Ability Edge Industrial Gateway, und dem Relais erfolgt über die integrierte Modbus RS-485-Schnittstelle. Das Edge-Gateway selbst nutzt ein auf dem Know-how von ABB und Microsoft basierendes hochmodernes Cybersicherheitsprotokoll für den Datenaustausch mit der ABB Cloud-Plattform. Die vom CM-TCN in die Cloud übertragenen Daten werden in einem benutzerfreundlichen Widget dargestellt, das eine Temperaturüberwachung verschiedener Betriebsmittel erlaubt. So können Trendverläufe der Temperaturwerte beobachtet werden, um Einblicke in das Temperaturverhalten zu gewinnen. Mit der Einrichtung von SMS- oder E-Mail-Benachrichtigungen können wichtige Personen prompt über das Auslösen eines Relais oder Auftreten eines Fühlerfehlers informiert werden. Das Erstellen eines regelmäßigen Berichts mit Temperaturwerten ist ebenfalls möglich.
Fazit
Die Überwachung der Temperaturen – entweder über die Cloud, in einer Leitwarte oder lokal – hilft, Kosten und Risiken zu minimieren und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit und Sicherheit zu erhöhen. Die Einrichtung per LCD-Anzeige am Relais oder per Smartphone ist einfach, und die Möglichkeit zur Konfiguration auch bei ausgeschaltetem Gerät trägt zur Verkürzung der Installationszeiten bei. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Relais eine große Bandbreite von Anwendungen abdeckt, denn das senkt zudem die Lagerhaltungskosten.