Ga naar de hoofdinhoud Ga naar de zoekopdracht Ga naar de hoofdnavigatie

Energiemanagement en meting

Sub-metering met Modbus-energiemeters: meter en CT's kiezen

Hoe u enkel-, drie- of multicircuit Modbus-energiemeters kiest, stroomtransformatoren dimensioneert en kiest tussen Modbus RTU en TCP.

Sub-metering met Modbus-energiemeters: meter en CT's kiezen
Foto: taner ardalı · CC0 · Wikimedia Commons

Sub-metering betekent dat u op elk circuit dat u wilt verrekenen een meter plaatst: een productielijn, een huurder, een koelmachine, een verdieping. De meeste problemen ontstaan door stroomtransformatoren (CT's) die niet passen bij de stroom of de geleider, en door de verbinding die de metingen naar een controller of SCADA-systeem brengt. Dit artikel behandelt de keuzes voor sub-metering met Modbus-energiemeters: metertype, CT-nominaal en binnendiameter, nauwkeurigheid, bekabeling, Modbus RTU of Modbus TCP, en welke ICP DAS PM-series passen.

Enkelfase, driefase of multicircuit

Een lijst van circuits, hun voedingstype en maximale stroom bepaalt het metertype.

  • Enkelfase: de PM-3112 meet twee enkelfase-lussen en de PM-3114 vier, in 1P2W-bekabeling met spanningsingangen tot 300 V en CT's tot 200 A.
  • Driefase: de PM-3133-serie werkt met 3P4W-, 3P3W-, 1P3W- en 1P2W-bekabeling bij 10 tot 500 V. In de 1P2W-1CT-modus kan één meter ook drie enkelfase-circuits meten.
  • Veel circuits in één kast: de PM-4324-serie meet tot 8 driefase- of 24 enkelfase-circuits, of een combinatie, via 24 CT-ingangen. Hij is bedoeld voor gebouwen met meerdere huurders, kantoren en winkelcentra.

CT's dimensioneren: nominaal en binnendiameter

De CT-nominaal moet de hoogste normale bedrijfsstroom van het circuit dekken. De binnendiameter moet om de geleider inclusief isolatie passen, of om de railstaaf. Plaats één CT om elke fasegeleider, nooit om een complete meeraderige kabel: de stromen in de aders heffen elkaar op en de meter geeft bijna nul aan.

De PM-3133-, PM-2133D-, PM-5133- en PM-4324-series worden geleverd met bijpassende CT's, en de achtervoegsel van de bestelcode toont welke. Niet elk achtervoegsel bestaat in elke serie.

AchtervoegselCT-nominaalBinnendiameterMeetbereik
-005P5 A10 mm0,05 tot 5 A
-100P60 A10 mm0,05 tot 60 A
-160P100 A16 mm0,1 tot 100 A
-240P200 A24 mm0,15 tot 200 A
-360P300 A36 mm0,3 tot 300 A
-400P400 A36 mm0,3 tot 400 A

Deze CT's hebben aansluitdraden van 4 m. Voor grote geleiders gebruikt de PM-3133-RCT-serie flexibele Rogowski-spoelen: 500 A (55 mm), 1000 A (80 mm), 2000 A (105 mm) en 4000 A (185 mm), elk meetend vanaf 5 A.

Bestaande CT's hergebruiken

Waar het schakelbord al CT's heeft met een secundair van 1 A of 5 A, accepteert de PM-3033 deze direct; noteer hun verhouding, bijvoorbeeld 400/5 A, omdat die nodig is om de metingen te schalen. Voor CT's van 333 mV gebruikt u de PM-3133P, PM-2133DP of PM-4324P, die zonder CT's worden geleverd en geen Rogowski-spoelen ondersteunen. De bijpassende split-core CT's van het type CA-SCTxxP dekken 5 tot 400 A met binnendiameters van 10 tot 36 mm; de CT-verhouding moet correct in de meter worden ingesteld.

Nauwkeurigheid: de cijfers lezen

ICP DAS geeft de nauwkeurigheid van het actieve vermogen op bij arbeidsfactor 1:

  • Beter dan 0,5% voor de PM-3112, PM-3114, PM-3133, PM-4324 en PM-5133 met hun meegeleverde CT's, en voor de PM-3033 (boven 0,5 A ingangsstroom voor de PM-3033 en PM-5133).
  • Beter dan 2% voor de Rogowski-versies, boven 50 A voor de spoelen van 500 A en 1000 A en boven 200 A voor de grotere.
  • Ongeveer 2 tot 5% voor de modellen van 333 mV, afhankelijk van de CT.

Kies de kleinste CT-nominaal die de maximale stroom dekt; een te grote CT brengt het grootste deel van de tijd door aan de onderkant van zijn bereik. Rogowski-spoelen passen bij grote inkomende voedingen, niet bij licht belaste groepen. Als de metingen worden gebruikt om huurders te factureren, controleer dan welke meterkeuring de nationale regelgeving vereist.

Bekabeling en installatie

  • CT-richting: monteer elke CT in de richting die erop is aangegeven. De driefasemodellen meten bidirectionele energie, dus een omgekeerde CT verschijnt als teruggeleverde energie in plaats van als een duidelijke storing.
  • Fasetoewijzing: elke CT moet op dezelfde fase zitten als de bijbehorende spanningsingang, anders kloppen vermogen en arbeidsfactor niet.
  • Hulpvoeding: de PM-3112, PM-3114 en PM-3133 hebben 12 tot 48 VDC nodig, met Power over Ethernet als alternatief op de PM-3133-MTCP. De PM-4324 en PM-2133D werken op 85 tot 264 VAC.
  • Uitgangen: veel modellen hebben twee vermogensrelais van het type A-contact (5 A bij 250 VAC) voor alarmen.

Spanningsaansluitingen en CT's in een verdeelkast moeten door een gekwalificeerde elektrotechnicus worden geïnstalleerd.

Modbus RTU of Modbus TCP

De standaardversies gebruiken Modbus RTU over RS-485. Eén bus met getwiste paren loopt van meter naar meter, elke meter heeft een eigen adres en de bus is aan beide uiteinden afgesloten. Baudrates van 9600 tot 115200 bit/s worden ondersteund.

Versies met het achtervoegsel -MTCP hebben een 10/100 Mbit/s Ethernet-poort met Modbus TCP, wat een aparte bus vermijdt waar meters verspreid staan en Ethernet al aanwezig is. Verschillende series worden ook met CANopen geleverd (achtervoegsel -CPS).

Een Modbus-energiemeter kiezen uit de PM-serie

SerieCircuitsStroomingangInterfaces
PM-3112, PM-31142 of 4 enkelfaseCT's, 60 tot 200 ARTU, TCP, CANopen
PM-31331 driefase of 3 enkelfaseCT's, 5 tot 400 ARTU, TCP, CANopen
PM-3133-RCT1 driefaseRogowski, 500 tot 4000 ARTU, TCP, CANopen
PM-3133i1 driefase, geïsoleerde ingangen tot 600 VCT's, 60 tot 400 ARTU, TCP, CANopen
PM-30331 driefaseBestaande CT's van 1 A of 5 ARTU, TCP, CANopen
PM-3133P, PM-4324P, PM-2133DP1 driefase; tot 24 circuits op PM-4324PCT's van 333 mVRTU; TCP op PM-3133P, PM-4324P
PM-4324, PM-4324A8 driefase of 24 enkelfaseCT's, 60 tot 400 ARTU, TCP
PM-2133D1 driefase, paneelmeter met LED-displayCT's, 5 tot 400 ARTU
PM-51331 driefase, 3,5" touchscreen en dataloggerCT's, 5 tot 400 ARTU

Alle modellen meten spanning, stroom, vermogen, energie, arbeidsfactor en frequentie, elke seconde bijgewerkt. Waar geen PLC- of SCADA-systeem de meters uitleest, kan een PMC- of PMD-energiemeterconcentrator ze periodiek uitlezen en de gegevens loggen.

Stuur de technische verkoop een lijst van circuits met spanningen, maximale stromen en kabelafmetingen, dan stellen wij geschikte meters en CT's voor.

Producten voor deze toepassing

iWSN-110X-RCT1000P-CT Current Sensing Module, 1-ch RCT Input, 433 MHz RF
iWSN-110X-RCT1000P-CT CR iWSN-110X-RCT1000P-CT Stroommeetmodule, 1-kanaals RCT-ingang, 433 MHz RF

iWSN-110X-RCT1000P-CT is een zelfvoorzienende stroommeetmodule voor engineers die draadloos stroom willen meten zonder de sensor van een netvoeding te voorzien. Een ingebouwde Li-ion-accu wordt opgeladen door stroom die in de split-core-CT wordt geïnduceerd, waardoor de module op een bestaande geleider kan worden geïnstalleerd en zelfstandig kan werken.De module meet stroom via een Rogowski-spoelingang met een maximale capaciteit van 1000A (spoel Φ80mm) en bevat een split-core-CT-ingang die uitsluitend voor het opladen wordt gebruikt. Data wordt verzonden via 433 MHz RF, met 16 kanalen en 4 groeps-ID's, goed for maximaal 64 RF-subnetwerken, wat handig is wanneer meerdere sensoren op één locatie werken. De configuratie gebeurt met DIP- en draaischakelaars, en er is een uitbreidingsinterface voor extra flexibiliteit.Energie- en vermogensbewaking waar het bekabelen van een voeding naar elke sensor onpraktisch isPredictive maintenance- en big data-analyseprojectenToepassingenEnergiebesparing en vermogensbewakingBig data-analysePredictive maintenance

Normale prijs: € 589,00 per stuk · staffelkorting vanaf 10 st.
BestelartikelLevertijd ca. 2-3 weken
iWSN-200U iWSN Data Concentrator, 433 MHz with RS-232/RS-485 Port
iWSN-200U CR iWSN-200U iWSN Datarelais, 433 MHz met RS-232/RS-485-poort

De iWSN-200U is een draadloze datarelais voor iWSN-sensornetwerken. Hij ontvangt metingen van maximaal 31 iWSN-sensoren via een 433 MHz-radioverbinding, buffert deze en laat een hostsysteem de data uitlezen met Modbus RTU-commando's via zijn seriële poort. Hij is geschikt voor engineers die draadloze sensormetingen in een bekabeld besturings- of monitoringsysteem willen opnemen zonder eigen radioafhandeling te programmeren.Aan de radiozijde zijn er 16 kanalen, te kiezen met een draaischakelaar, en 8 groeps-ID's die met de draai- en DIP-schakelaars worden ingesteld. Hierdoor is het eenvoudig om meerdere 433 MHz-netwerken op dezelfde locatie te scheiden en te beheren. De seriële poort is ofwel RS-232 ofwel RS-485, en slechts één van beide kan tegelijk worden gebruikt. De baudrates lopen van 1200 tot 115200 bps met N81-framing.Voor de configuratie biedt de iWSN Utility-software een visuele interface en een apparaatboom die de netwerkstructuur en de configuratiestatus toont. Daarnaast biedt deze opslag van verzamelde data in CSV-bestanden en in een database, zodat de datarelais kan worden ingezet zonder eerst de Modbus-adresconfiguratie te leren.ToepassingenEnergiemanagement en het verzamelen van vermogensmeetdata van draadloze sensorenHet doorgeven van draadloze iWSN-sensormetingen aan Modbus RTU-hosts zoals PLC's, SCADA of dataloggersGedistribueerde draadloze sensornetwerken beheerd met iWSN Utility

Normale prijs: € 293,00 per stuk · staffelkorting vanaf 10 st.
BestelartikelLevertijd ca. 2-3 weken
PM-2133D-100P Modbus RTU Three-Phase Power Meter, 60 A Clip-on CT
PM-2133D-100P CR PM-2133D-100P Modbus RTU driefasige energiemeter, 60 A split-core stroomtransformator (clip-on CT)

PM-2133D-100P CR is een driefasige energiemeter voor engineers die elektrische meetwaarden en energiedata in real time nodig hebben via Modbus RTU. Het meet de werkelijke RMS-spanning en -stroom, actief, schijnbaar en reactief vermogen en energie, de vermogensfactor en de frequentie, met bidirectionele energiemeting en totale harmonische vervorming (THD) weergegeven op een 8-cijferig LED-display.Deze variant wordt geleverd met drie clip-on stroomtransformatoren van 60 A, elk met een opening van 10 mm en een 4 m aansluitkabel, zodat de meter op bestaande geleiders kan worden gemonteerd zonder ze los te koppelen. Hij ondersteunt de bedradingsconfiguraties 3P4W, 3P3W, 1P3W en 1P2W en accepteert een ingangsspanningsbereik van 10 ~ 500 V.De meter beschikt over één RS-485-poort met een isolatiewaarde van 3000 VDC en communiceert via Modbus RTU met 9600, 19200 (standaard), 38400 of 115200 baud. De kunststof behuizing is ontworpen voor paneelmontage, met een bedrijfsbereik van -20 ~ +70 °C.ToepassingenMonitoring van generatorenSchakelinstallaties en distributiesystemenEnergiemanagement

Normale prijs: € 405,00 per stuk · staffelkorting vanaf 10 st.
BestelartikelLevertijd ca. 2-3 weken
PM-2133D-160P Modbus RTU 3-Phase Power Meter, 100A Clip-on CT
PM-2133D-160P CR PM-2133D-160P Modbus RTU 3-fasen energiemeter, 100A clip-on stroomtransformator

PM-2133D-160P CR is een driefasen energiemeter voor realtime energiebewaking, waarbij de meetwaarden via een Modbus RTU RS-485-verbinding worden doorgegeven. Het is geschikt voor engineers die nauwkeurige gegevens over actieve, schijnbare en reactieve energie nodig hebben van installaties in bedrijf, of het nu gaat om metingen aan de laagspanningszijde of aan de secundaire zijde van midden- en hoogspanningsinstallaties via externe transformatoren.Deze bestelcode wordt geleverd met drie clip-on stroomtransformatoren van elk 100 A, met een opening van 16 mm, wat per CT een meetbereik van 0,1 A tot 100 A oplevert. Het clip-on ontwerp voorkomt dat geleiders tijdens de installatie losgekoppeld hoeven te worden. De meter ondersteunt energieanalyse voor 3P4W, 3P3W, 1P3W en 1P2W, meet spanningen tot 500 V en toont de totale harmonische vervorming (THD) op een ingebouwd 8-cijferig LED-display.De voeding loopt via +85 ~ +264 VAC (277 VAC beschikbaar), en het toestel wordt in een paneel gemonteerd in een kunststof behuizing die is ontworpen voor bedrijf bij -20 ~ +70 °C. Gegevens worden elke seconde ververst, met een isolatiespanning van 3000 VDC op de RS-485-poort.ToepassingenGeneratorbewakingSchakelinstallaties en distributiesystemenEnergiemanagement

Normale prijs: € 496,00 per stuk · staffelkorting vanaf 10 st.
BestelartikelLevertijd ca. 2-3 weken

Meer over Energiemanagement en meting

Hulp nodig bij het kiezen?

Wij kennen het ICP DAS-assortiment en helpen u de juiste module, het juiste accessoire of het juiste vervangende onderdeel te vinden.

Neem contact op met technical sales

Voor zakelijke klanten

  • Staffelkorting wordt automatisch toegepast
  • Btw-vrije levering binnen de EU met een geverifieerd btw-nummer
  • Datasheets en volledige specificaties bij elk product
Zakelijk account aanmaken