如今，速度控制的三相電機已成為所有自動化加工廠和商業建筑的標準元件。高效異步電機，尤其是永磁電機、EC電機和同步磁阻電機等電機技術，需要通過變頻器進行控制;對于許多電機類型，甚至根本無法通過標準三相電源直接運行。

與此形成鮮明對比的是數十年的安全指令，這些指令旨在保證對人員、火災和工廠的保護。例如，必須按照 IEC 60364-6（2.0 版 2016-04）對低壓裝置進行定期檢查。除其他事項外，第 6.5.1.2 點要求檢查絕緣電阻，其中在相應的導體和 PE 保護電位之間施加測試電壓。許多變頻器制造商明確禁止在其設備上進行此測試。因此，必須斷開變頻器進行此測量，以防止可能的損壞。IEC 60364-6 還為我們提供了 6.5.1.2 點下的出路。在這里，標準解釋：

“如果電路由 RCM 根據 IEC 62020 進行永久監控......如果絕緣電阻的功能...RCM 是正確的。

IEC 62020 與 RCM（剩余電流監測裝置）相關，描述了剩余電流監測器必須滿足的技術邊界條件，才能被公認為完全替代傳統的絕緣電阻測量。剩余電流監測器測量水平的增加可能表明裝置的絕緣存在故障。然后可以對工廠進行后續檢查，以避免工廠不受控制地關閉和生產過程的意外中斷。與傳統的絕緣測量相比，系統通過剩余電流監測進行不間斷監測，并且可以立即檢測到絕緣中的故障。

因此，這是一個可以歸類為預測性維護解決方案的過程。調試剩余電流監測器時，通常必須觀察幾個邊界條件，以確保正常工作。

由于在生產機器中使用變頻器，在大多數情況下存在與系統相關的泄漏電流，這可能會給傳統的剩余電流保護裝置 （RCD） 帶來問題。故障電流主要由高阻性元件組成，而與系統相關的泄漏電流主要是電容性的。但是，RCD無法區分不同的漏電流。因此，如果所有泄漏電流的總和高于跳閘閾值，它已經可以跳閘。這在正常操作中也是可能的。

如圖所示，在直流到幾kHz的剩余電流中可以出現不同的頻率分量。在分析測得的剩余電流時，必須始終考慮與系統相關的剩余電流，因為盡管絕緣完美，但剩余電流仍然存在，并且在技術上無法分離。此外，由于電感（例如電機），在接通過程中會產生高電流峰值，這可能導致 RCD 和 RCM 的繼電器跳閘。

通常，頻率分量可以解釋如下。

安裝剩余電流監測器時，了解與系統相關的實際泄漏電流非常重要。只有這樣，才能設置適當的警告閾值和繼電器跳閘閾值。

Danisense （SRCMH070IB+） 的剩余電流監測器可以使用專為 Windows 系統開發的軟件通過 USB 插座讀取。通過這種設置，我們現在轉向具有各種機器人系統和速度控制電動機的生產機器。這個大型生產工廠的額定電流接近 300 A，由于安裝了變頻器，應該可以檢測到與系統相關的泄漏電流的不同頻率分量。

該軟件的用戶界面提供了以下概述。

在1000 ms的積分間隔內檢測到真正的RMS值為290.1 mA。我們從集成繼電器的最大觸發閾值1000 mA開始，通過FFT選項卡查看差分電流信號。

信號繪制在 0.1 秒的時間間隔內。在 20 毫秒的間隔內（一個正弦波 @ 50 Hz），我們檢測到 3 次振蕩。因此，150 Hz的基本振蕩構成了我們信號中的最大振幅。FFT分析證實了我們的假設。

應該注意的是，繼電器不會平均權重剩余電流的所有頻率分量，因此計算出的真有效值 （210.6 mA）

用戶界面中的中繼功能。這是由于 RCD 的規范性法規，這也適用于 IEC 62020 的 RCM。

上圖顯示了 B+ 型 RCD，它可以檢測 DC 和 20 kHz 之間的剩余電流。如上圖所示，只有頻率分量之間

50 和 100 Hz 以 1：1 的比例包含在與繼電器相關的電流值中。低頻分量和高頻分量的權重較弱。30 mA的跳閘值為

在 50 Hz 的電源頻率范圍內給出，因為那里發生故障電流的可能性最大。允許的跳閘值隨著頻率的增加而增加。這意味著變頻器的高頻漏電流已經部分考慮在內。這種權重也應用于剩余電流監測器的繼電器輸出。因此，高頻電流分量在繼電器輸出的相關波形中顯著衰減，并且真實 RMS 值小于常規確定的正確 RMS 值。

上圖顯示了與繼電器輸出相關的信號中較高頻率分量的明顯衰減。

為了產生穩定的監控，同時防止誤報，我們現在查看機器在不同運行模式下產生的剩余電流的不同值。

這些值是從Danisense軟件作為.csv文件生成的。同時，還提供了 4-20 mA DC 輸出的值。該機器之前已經過絕緣測量。無法找到缺陷。由于積分間隔超過 1000 ms，因此對接通和關斷過程中的電流峰值進行平滑處理，因此通過 TRMS 計算無法識別明顯增加的值。差分電流在 236.5 至 333.7 mA 之間振蕩。通過 4-20 mA 接口，現在可以在 PLC 或通用測量設備中定義兩個 450 或 550 mA 的報警閾值。繼電器輸出可設置為 1000 mA。根據相關標準，此處定義的行程介于 50% 和 100% 之間（500 到 1000 mA）。因此，應使用這些參數對系統進行合理監控。

在兩個月的時間里，沒有發現任何誤報。

積分間隔縮短至 400 ms 也為對工廠進行可靠監測提供了可用值。

為了快速調試 RCM，還可以通過集成算法對差分電流進行自動分析。這是由操作終端中的特定鍵組合執行的。

在許多關鍵屬性中，例如數據中心或成本密集型生產設施，剩余電流監測器已被用于防止不受控制的關機或節省耗時的絕緣測量。同樣，在有火災危險的操作場所，剩余電流監測器可以與RCD（300 mA）并聯使用，以便提供有關剩余電流值增加的早期信息。