Inhaltsverzeichnis. Überwachungstechnik/Visileak. 8.0 Inhaltsverzeichnis

Transkript

1 VSL 8.0 Inhaltsverzeichnis 8.0 Inhaltsverzeichnis 8.1 Systembeschreibung Allgemeine Systembeschreibung Funktionsprinzip Messprinzip 8.2 Planung, Revisionspläne Planung, Fühlerschleifen-Plan Revisionspläne, Schweissnahtpläne 8.3 Überwachungsgerät LMS Gerätebeschreibung, Technische Daten Gerätebeschreibung, Blatt Gerätebeschreibung, Blatt 3

2 VSL Allgemeine Systembeschreibung Erdverlegte Fernwärmeleitungen werden heute überwiegend mit Betriebsüberwachungssystemen ausgestattet. Der Vorteil liegt in der Früherkennung von Schäden und deren Ortung. Die werkseitig in die Wärmedämmung eingeschäumten Überwachungsadern erfüllen zusammen mit den entsprechenden Überwachungsgeräten vielfältige Aufgaben. Die Betriebssicherheit wird erhöht und Schadenskosten werden begrenzt. Die Rohrsysteme FLEXWELL-Fernheizkabel, PREMANT-Fernheizrohr und CASAFLEX-Fernwärmeleitung der BRUGG Rohrsysteme sind werksseitig serienmässig, und das BRUGG-STAHLMANTELROHR auf Wunsch, für die Überwachung nach dem Widerstands-Referenz-Messverfahren (WIREM) ausgestattet. (Auf Wunsch kann das PREMANT-Fernheizrohr mit anderen Überwachungsadern, z.bsp. Nordic, geliefert werden). WIREM und BRANDES sind kompatible Systeme. Die WIREM-Technologie erlaubt es, über die Überwachungsadern und -geräte eine Vielzahl von Funktionen zu erfüllen: Kontrolle der Wärmedämmung auf Feuchtigkeit schon beim Einbau der Rohrleitung. Lieferung aussagefähiger Messdaten über den Zustand der Wärmedämmung. Überwachungsaderkontakt zum Innenrohr oder Abriss bzw. Unterbrechungen irgendwo im Schaltkreis werden unterschieden und angezeigt. Im Betrieb kann ein Feuchtigkeitseintritt durch z.b. Schweissnahtfehler, undichte Muffenverbindungen oder Beschädigung von aussen, nicht nur im Muffenbereich, sondern kontinuierlich auf der gesamten Rohrlänge gemessen, gemeldet und geortet werden. Kurschluss-Erkennung Weitergabe von Alarmmeldungen über Ausgänge für externe Alarmeinrichtungen. Je nach Anforderung hinsichtlich Netzgrösse und Datenverfügbarkeit kann aus dem Programm an Mess-, Überwachungsund Ortungsgeräten nach dem Baukastenprinzip eine passende Anlage gewählt werden. Dabei reicht die Palette an Gerätekombinationen von der manuellen Erfassung von Messdaten über den Zustand der Wärmedämmung und manuellen Fehlerortung (LMS 120) bis hin zur voll automatischen Überwachung und Fehlerortung (am Markt erhältliche Geräte) mit Fernmeldung, Testabfrage über Dialogelektronik, Speicherung der Messdaten sowie elektronischer Datenübermittler an Rechner/Drucker von Zentralleitsysteme.

3 Funktionsprinzip VSL Überwachungsadern Die Überwachungsadern (Fühlerader, Rückführader) liegen durchgehend in der Wärmedämmung der Rohrleitung zwischen Aussen- und Innenrohr. Während bei PREMANT und CASAFLEX die Adern parallel zum Innenrohr etwa mittig in der Wärmedämmung liegen, werden sie im FLEXWELL-Fernheizkabel wendelförmig um das Innenrohr geführt. Aufbau der Fühlerader 1. Perforationen in regelmässigen Abständen für Feuchtekontakt 2. PTFE-Isolierung, Farbe rot 3. NiCr-Draht Aufbau der Rückführader 1. Kupferader 2. FEP-Isolierung, Farbe grün Messprinzip der Überwachung Die messtechnische Grundlage sowohl für die Überwachung als auch die Ortung bildet das Widerstands-Referenz-Messverfahren (WIREM), das nach dem Prinzip des unbelasteten Spannungsteilers arbeitet. Zwischen der in der Wärmedämmung parallel zum Rohr angeordneten Fühlerader und dem Rohr wird eine definierte Spannung angelegt (siehe Bild). Verringert sich der dort vorhandene Isolationswiderstand infolge eingetretener Feuchte, wird im vorgeschalteten Überwachungsgerät am Vergleichswiderstand eine Spannungserhöhung gemessen und dadurch eine Meldung ausgelöst. Überwachungsprinzip Fühlerader [rot] Zur Überwachung selbst wird neben der Fühlerader noch eine als «Rückführader» bezeichnete FEP-isolierte Kupferader eingesetzt. Aus beiden Adern wird eine Fühlerschleife (siehe Bild) gebildet, die maximal 1000 Meter lang sein kann und somit 1000 Meter Rohr überwacht. Dabei werden Abzweigleitungen, ausgehend von der Fühlerader in der Hauptleitung, eingeschleift, das heisst Fühleradern hinein, Rückführadern zurück (siehe Bild). Aufbau der Fühlerschleife Fühlerader [rot] Rückführader [grün] Rohrachse S Schleife Rückführader [grün] Fühlerschleife inkl. Abzweig I Isolation Überwachungsgerät Der Vergleichswiderstand definiert gleichzeitig die Meldeschwelle. Die Überwachung der Wärmedämmung erfolgt über eine spezielle Fühlerader (siehe Bild). Die Ader ist gegen direkte metallische Kontakte durch eine temperaturbeständige PTFE-Isolierung geschützt. Der Feuchtekontakt zur NiCr-Ader wird durch Perforationen in der PTFE- Isolierung hergestellt, und somit eine lückenlose Überwachung der gesamten Rohrstrecke ermöglicht. Bei zu überwachenden Rohrnetzen von mehr als 1000 Meter Rohrlänge wird das Rohrnetz zum Beispiel mittels Aderausführung in Überwachungsabschnitte von max Meter unterteilt und daraus einzelne Fühlerschleifen gebildet. Jedem Überwachungsabschnitt kann ein entsprechendes Überwachungsgerät zugeordnet werden. Die Perforationen ermöglichen darüber hinaus eine differenzierte Bewertung von Feuchtefehlern hinsichtlich ihrer Intensität im gesamten überwachbaren Spektrum von «Trocken» mit über 50 MΩ bis «Nass» mit unter 10 kω Isolationswiderstand.

4 Messprinzip VSL Messprinzip der Ortung Zur Ortung der Feuchte- oder Kontaktfehler (Isolationsfehler) wird an die Fühlerschleife eine Ortungsspannung (U) angelegt. Am Fühlerschleifenanfang wird zwischen Fühlerader und Rohr die Teilspannung U1 gemessen, die über den Isolationsfehler an der Fühlerader abgegriffen wird. Die gemmessene Teilspannung wird jedoch nicht in Volt, sondern in Prozent zur Gesamtspannung angezeigt und stellt somit das Ortungsergebnis dar. Da die Fühlerader einen sehr hohen Längswiderstand von 5.7 Ω/m hat und die Rückführader nahe Null Ohm liegt, ergibt sich folgende Beziehung: U1 R1 x % L1 = = = U R 100 % L U = Gesamtspannung U1 = Teilspannung R = Gesamt-Schleifenwiderstand R1 = Teil-Schleifenwiderstand x % = Ortungsergebnis L = Gesamt-Rohrlänge L1 = Fehler-Entfernung Ortung einer Unterbrechung der Fühlerschleife Während die Unterbrechung der Fühlerschleife als solche bei automatischen Anlagen sofort gemeldet wird, muss die Ortung der Fehlstelle manuell und mittels anderer Verfahren durchgeführt werden. Die weitverbreiteste Messmethode ist das Laufzeitmessverfahren, das sich in diesen Fällen bewährt hat. Bei Aderabriss kann auch auf ein einfaches Kapazitätsmessverfahren zurückgegriffen werden. Zur Vermeidung von späteren Fehlerquellen ist bereits während der Montage durch laufende Kontrollmessungen und manuelle Prüfungen der Festigkeit von Adernverbindungen für die Unversehrtheit der Fühlerschleife Sorge zu tragen. Die Ortung wird von einem Messtechniker vorgenommen. Die Genauigkeit der Ortung beträgt 1%. Daher ist es erforderlich, dass die Messschleife in regelmässigen Abständen einen Zugang hat (in der Regel Hausanschlüsse). Sind die Teilstrecken zwischen zwei Hausanschlüssen grösser als 200 m, ist die Installation einer Aderausführung zu empfehlen. Die Intensität des Isolationsfehler (Isolationswiderstand) hat auf die Genauigkeit der Ortung keinen Einfluss, da sie durch die Gerätekonzeption berücksichtigt wird. Messprinzip der Ortung Ortungseinheit x % Feuchtefehler Fühlerader [rot] U U1 Rückführader [grün] 100 %

5 VSL Planung Fühlerschleifen-Plan Die Planung Fühlerschleifen-Plan Die Planung der Überwachungsanlage läuft parallel mit der Rohrnetzplanung. Zu beachten ist die Länge eines Überwachungskreises (max m Rohrleitung pro Kanal) und die Aufteilung in einzelne Überwachungskreise. Die Hinweise zur Fehlerortung (siehe Kapitel 8.120) sind ebenfalls zu beachten. Die Plazierung der Geräte kann zentral in einem Gebäude stattfinden. Zu berücksichtigen sind, für später geplante Netzerweiterungen, evtl. Begleitkabel, die gleich mit in die Rohrgräben verlegt werden können. Überwachungssystem BRANDES CrNi Draht (rot) Cu Draht (grün) TT 1,5 mm 2, oder U 72 0,8 mm Länge 9 m: Kabel abgeschirmt Verdrahtung durch Elektriker Aderausführung Bei mehr als 300 m Traswse ohne Hausanschluss Aderausführung vorsehen Verdrahtung zwischen den BRUGG Dosen im Gebäude durch Elektriker Durchgeführte Messungen (Ergebnisse) Durchg.-Widerstand (DR) R = 5.7 Ω/m Isolations-Widerstand (IR) Stufe BS-MH-2 Vorlauf Rücklauf Vorlauf Rücklauf 2219 Ω 2220 Ω 0 =^ > 50 MΩ 0 =^ > 50 MΩ

6 VSL Revisionspläne Schweissnahtpläne Damit Fehler nach der Ortung auch oberirdisch eingemessen werden können, sind Revisionspläne erforderlich. Exakte Pläne erleichtern die Lokalisierung und Diagnose der Fehlermeldung. Am besten haben sich Schweissnahtpläne bewährt. Revisionsplan Schweissnahtplan Durchgeführte Messungen (Ergebnisse) Rohr Norm L Bogen [m] PRE m 0.5 x 0.5 PRE m 0.65 x 0.65 PRE m 0.65 x 0.65

7 Gerätebeschreibung LMS 120 Technische Daten VSL Gerätebeschreibung Allgemeines Das Überwachungsgerät ist geeignet zur Kontrolle von drähten in Fernwärmeleitungen. Grundlage ist die Messung von Widerständen zwischen den Anschlusskontakten. Mit dem LMS 120 ist es möglich, verschiedene Überwachungssysteme dauerhaft zu kontrollieren. Das Intervall der Messungen kann eingestellt werden. Weiterhin ist ein Fehlerspeicher im Gerät installiert. Der technische Aufbau ermöglicht die gleichzeitige Überwachung von zwei unterschiedlichen Systemtypen. So ist es zum Beispiel möglich, auf dem Messkanal 1 eine Leitung mit dem NORDISCHEN System und auf dem Messkanal 2 eine Leitung mit dem BRANDES-System anzuschließen. Grundlage ist die Messung von Widerständen zwischen Überwachungsadern und dem metallischen Mediumrohr bzw. der Widerstände der Messschleifen. Alle Messwerte können am Display abgelesen werden. Technische Daten Klartextanzeige und LED Freie Parametrierung Betriebsspannung V AC Überwachungskreise 2 Kanäle Länge der Rohrleitung pro Kanal: Brandes ( 1 x Cu, 1 x CrNi) m EMS (nordisch, 2 x Cu blank) m Swiss ( je 1 x Cu blank/isoliert) m Störung (pot.-freier Wechsler) 2 A/30 V Abmessungen 182x180x90 mm zul. Umgebungstemperatur C Schutzklasse IP 65 Systemaufbau Das LMS 120 verfügt über potentialfrei arbeitende Messkanäle, um die Messgenauigkeit zu erhöhen und die Beeinflussung der Messungen durch parasitäre Ströme im Rohr zu minimieren. Systemmodul Spannung V~ Spannung 2 12 V = Relais Display Tasten CPU Ext. Alarm BUS Messmodul 1 Rohr Rück BUS Messmodul 2 Rohr Rück

8 Gerätebeschreibung LMS 120 VSL Mechanische Montage Die mechanische Montage des Überwachungsgerätes LMS 120 kann auf eine ebene trockene Wand (Bohrschablone) oder alternativ in einen Schaltschrank erfolgen. Am Montageort ist das Gerät, vor Feuchtigkeit (Bildung von Kondenswasser), starker Staubbelastung und starken elektromagnetischen Feldern zu schützen. Die in dieser Bedienungsanleitung aufgeführten Sicherheitshinweise, Schutzmaßnahmen und Hinweise sind zu beachten (vergl. Sicherheitshinweise; Seite 3)! Zur Befestigung ist der Gehäusedeckel abzunehmen. Je nach Untergrund sind die geeigneten Befestigungsmittel für die Montage zu verwenden. Fig. 3 (Wall installation) Elektrischer Anschluss Anschlussklemmen Klemme 12V Alarm + - NO COM NC Channel 1 S1 Pipe S2 Channel 2 S1 Pipe S2 Beschreibung 12V + 12V - Schließer Wurzel Öffner Rohr Rückader Rohr Rückader Kleinspannung (optional) externe Störmeldung Kanal 1 Kanal 2 Tab. 1 (Klemmen) Brugg LMS 120 Active Alarm Power Measure Error Stored Alarm 12V= Alarm Channel 1 Channel 2 SD Slot S1 Pipe S2 S1 Pipe S2 AD2 Hinweis: Die Klemme 12V wird für eine Sonderausführung des LMS 120 verwendet. Sie darf nicht genutzt werden. Die Klemme Alarm kann mit einer ohmschen Last bis 2A/30V belastet werden. 24V= V AC UE Masseanschluss Abb. 4 (elektrischer Anschluss) Zur einwandfreien Funktion muss der Massekontakt (Pipe) jedes Messkreises mit der zugehörigen Rohrleitung verbunden sein. Bei Tausch vorhandener Leckagemesssysteme muss geprüft werden, ob eine wirksame Masseverbindung zum jeweiligen Rohr vorhanden ist. Jeder Messkanal benötigt eine eigene Verbindung zur Rohrleitung. Netzspannung Zum Abschluss muss der Gerätestecker mit einer Steckdose verbunden werden. Das LMS 120 kann an einer Wechselspannung von V AC betrieben werden.

9 Gerätebeschreibung LMS 120 VSL Technische Daten 7. Zubehör Artikelname Artikelnummer Beschreibung LMS 120 DE LMS 120 mit Netzstecker für Deutschland LMS 120 CH LMS 120 mit Netzstecker für Schweiz Anschlussdose AD Anschlussdose für LMS 120 Überwachungsendstück Schleifenendstecker 8. Technische Daten Anforderungen an die Spannungsversorgung Spannung Stromaufnahme Max. Stromaufnahme beim Einschalten Leistung VAC max. 100 ma 6 A 6 W Spezifikation Gehäuse: Dimensionen (Weite x Höhe x Tiefe) 182 x 180 x 90 mm Installation Wandmontage, Schaltschrankmontage, Schrauben Material und Farbe Gehäuse: Polystyrol, grau (ähnlich RAL 7035) Deckel: Polycarbonat, transparent Schutzklasse IP 65 nach EN Gewicht (ohne Verpackung) 1,1 kg Spezifikation Messeingänge: Drahtstandards / Messdrähte Nordisch, 2 Kupfer blank Brandes, NiCr 5,7 Ω/m - Kupfer isoliert Schweizer, Kupfer blank Kupfer isoliert Potentialtrennung Ja Tab. 6 (Zubehör) Spezifikation Alarmausgang: Art des Alarmausganges: Max. Schaltspannung: Max. Schaltstrom: Min. Schaltstrom: Umweltbedingungen Umgebungstemperatur Transport und Lagertemperatur Feuchtigkeit Relais 24 VDC 2 A 1 ma (bei 10 mvdc) 0 bis + 50 C -20 bis+ 60 C < 90 %, nicht kondensierend Tests und Zertifizierungen EC Deklaration der Konformität Ja Konformitätsstandards EN ( ) EN ( )