MĚŘENÍ PROUDU A ENERGIE. Transparentnost se vyplácí

Transkript

1 MĚŘENÍ PROUDU A ENERGIE Transparentnost se vyplácí

2 ZÁZNAM A VYHODNOCOVÁNÍ PROUDU Portfolio výrobků k monitorování a úspoře energie Obsah TRANSPARENTNOST SE VYPLÁCÍ 4 MĚŘENÍ VÝKONU A ENERGIE 6 MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY PROUDU 12 VÝPOČET DÉLKY VEDENÍ PRO MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY PROUDU 20 BLOKY ZKRATOVACÍCH SVOREK PRO TRANSFORMÁTORY PROUDU A NAPĚTÍ 22 VYSOKOPROUDÁ ŘADOVÁ SVORKA 24 VYHODNOCOVACÍ OBVOD PRO ROGOWSKÉHO CÍVKY 26 ROGOWSKÉHO CÍVKY 28 MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY PROUDU JUMPFLEX 30 KONFIGURACE JUMPFLEX 34 INTELIGENTNÍ SENZORY PROUDU 38 SYSTÉMOVÝ MANAGEMENT HOSPODAŘENÍ S ENERGIÍ 40 Z PRAXE 41 RŮZNÉ METODY MĚŘENÍ 42 GLOSÁŘ 44 2

3 Rogowského cívky, řada 855 K převodu střídavého proudu do A Vyhodnocovací obvod pro Rogowského cívky, řada 789 Ke snímání střídavého proudu do A pomocí tří Rogowského cívek. Vyhodnocovací obvod umožňuje fázově správný převod na signály v podobě střídavého proudu 100 ma za účelem napojení na WAGO-I/O-SYSTEM řady 750 WAGO-I/O-SYSTEM, řada 750 Moduly k měření třífázového výkonu K vyhodnocování napětí, proudu, výkonu a spotřeby energie v třífázových sítích Měřicí převodníky proudu JUMPFLEX, řada 857 a řada 2857 Ke snímání stejnosměrného a střídavého proudu a k převodu na unifikované analogové signály (např V, 4 20 ma) Inteligentní senzory proudu, řada 789 K monitorování stejnosměrného a střídavého proudu do 140 A. Přenos dat probíhá protokolem MODBUS (RS-485). Měřicí transformátory proudu, řada 855 K převodu střídavého proudu Průvlečné měřicí transformátory proudu s technikou CAGE CLAMP Průvlečné měřicí transformátory proudu s konektory picomax Naklapávací měřicí transformátory proudu 3

4 TRANSPARENTNOST SE VYPLÁCÍ WAGO nabízí ucelená řešení v oblasti techniky k měření prou Převod Měření Měřicí transformátory proudu a Rogowského cívky WAGO-I/O-SYSTEM Management hospodaření s energií se vždy vyplatí. Transparentnost Snížení nákladů na energii Snížení emisí skleníkových plynů a ekologické stopy podniku Od vyhodnocení až po vizualizaci Vzájemně sladěné výrobky pro správu údajů o spotřebě energie zajišťují maximální transparentnost a maximální úsporu nákladů. Společnost WAGO nabízí správný výrobek pro každý z těchto kroků celého procesu. Měření systematický záznam spotřeby energie Průvlečné měřící transformátory proudu řady 855 jsou první volbou ve všech aplikacích, kde je třeba zaznamenávat a dále zpracovávat hodnoty vyšších proudů. Pokud je třeba bez demontáže kabelů nebo přerušení procesů dovybavit stávající zařízení, přicházejí vhod Rogowského cívky řady

5 u a energie Konfigurační aplikace JUMPFLEX - - ToGo Měřicí převodník JUMPFLEX Vizualizace a konfigurace Vyhodnocování WAGO-I/O-CHECK Vyhodnocování identifikace a plánování využívání energie Pro vyhodnocování skutečné spotřeby energie pomocí systému WAGO-I/O-SYSTEM 750 jsou k dispozici celkem tři moduly k měření třífázového výkonu. V závislosti na dané aplikaci nebo zákazníkových preferencích lze energetická data pomocí měřicích převodníků proudu nebo Rogowského měřicích převodníků řady JUMPFLEX 857 a 2857 rovněž převádět na analogový normalizovaný signál. Vizualizace a konfigurace ukazatele energetické náročnosti dle normy EN ISO Pro komponenty řady JUMPFLEX je kromě klasického softwaru pro PC k dispozici také aplikace pro smartphony a tablety. Konfigurace systému WAGO-I/O-SYSTEM 750 se provádí pomocí nástroje WAGO-I/O-CHECK, snadno použitelné aplikace pro Windows, která slouží k obsluze a znázornění stanice. 5

6 MĚŘENÍ VÝKONU A ENERGIE...pomocí modulů k měření třífázového výkonu Snížíme vám náklady na energii! WAGO-I/O-SYSTEM 750 nabízí ucelené portfolio vzájemně sladěných výrobků pro měření energie. Moduly k měření třífázového výkonu slouží k záznamu a zpracování všech relevantních měrných veličin v třífázové napájecí síti. Provozovateli systému dodávají transparentní a podrobné údaje o spotřebě energie strojů a zařízení a umožňují provádět rozsáhlou analýzu sítě. Ochráníme vaše stroje! Na základě poskytnutých měřených veličin je provozovatel zařízení rovněž schopen optimálně regulovat napájení pohonu nebo stroje a chránit zařízení před poškozením nebo výpadky. Za tímto účelem lze moduly k měření třífázového výkonu integrovat do stávajících systémů. Sběr údajů o spotřebě energie strojů a zařízení Určení a zpracování všech relevantních měřicích veličin Rozsáhlá analýza sítě Integrace do systému WAGO-I/O-SYSTEM: nezávislost na konkrétním typu průmyslové sběrnice, kompaktní a flexibilní provedení 6

7 Spotřeba energie Napětí 3~ 480 V 3~ 480 V 3~ 480 V / 690 V Proud 1 A ( ) 5 A ( / ) 1 A ( ) 5 A ( / ) 1 A ( ) 5 A ( / ) Rogowského cívka ( / ) Efektivní energie/výkon Fázový posun Jalový výkon/energie prostřednictvím funkčního modulu Zdánlivý výkon/energie prostřednictvím funkčního modulu Detekce točivého pole Účiník cos fí ( ) Měření frekvence Čtyřkvadrantový provoz (indukční, kapacitní, spotřebič, generátor) Analýza vyšší harmonické složky (do 41. harmonické) Měření neutrálního vodiče Rozšířený rozsah teplot Šířka pouzdra 12 mm 12 mm 24 mm 7

8 MĚŘENÍ VÝKONU A ENERGIE...pomocí modulů k měření třífázového výkonu Obecné informace o uspořádání Měření výkonu a energie na stroji v síti AC 480 V pomocí modulů , Měření výkonu, energie a neutrálního vodiče na stroji v síti AC 480 V / 690 V pomocí modulu L1 L2 L3 N L1 L2 L3 N L1 L2 L3 N I L1 I L2 I L3 I N L3 L2 L1 N L1 L2 L Stroj L1 L2 L3 N I L1 I L2 I L3 I N N L1 L2 L3 Stroj Použití Připojení měřících tranformátorů proudu k modulům měření třífázového výkonu Zkratovací svorky pro transformátory proudu k-s 1 I-S 2 S1 S2 S1 S2 S1 S2 L1 L2 L3 N PE k-s 1 I-S 2 k-s 1 I-S 2 ON

9 U S Připojení Rogowského cívek s předřadníkem k modulu měření třífázového výkonu Rogowski Current-Transducer IL1 IL2 IL3 IN OUT POWER 24 V OV IN RC1 RC1 RC2 RC2 RC3 RC L1 L2 L3 ON ON Přímé připojení Rogowského cívek k modulu měření třífázového výkonu / L1 L2 L3 N 9

10 MĚŘENÍ VÝKONU A ENERGIE Rozsáhlá analýza sítě v nástroji WAGO-I/O-CHECK Přehled naměřených hodnot ze všech tří fází Fb_750_494_ValuesAC xenable enummeasuredvalue1 enummeasuredvalue2 enummeasuredvalue3 enummeasuredvalue4 abln_750_494 about_750_494 btoken Δ Δ xready bfeedback rmeasuredvalue1 rmeasuredvalue2 rmeasuredvalue3 rmeasuredvalue4 Naměřené hodnoty lze rovněž konfigurovat prostřednictvím funkčního bloku Konfigurace a vizualizace naměřených hodnot Grafické znázornění stanice Přehledné zobrazení všech naměřených hodnot Rozsáhlé nastavení modulu k měření výkonu Integrovaná diagnostická indikace Grafické čtyřkvadrantové znázornění 10

11 Diagram vyšší harmonické Průběh naměřených hodnot Zobrazení průběhu naměřených hodnot Záznam a export naměřených hodnot (funkce dataloggeru) Přepínatelné zobrazení vyšší harmonické Naměřené hodnoty lze konfigurovat a vizualizovat také přímo z řídicího systému, a to prostřednictvím funkčního bloku. 11

12 NÁSUVNÉ MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY PRO Řada 855 s připojovací technikou CAGE CLAMP Průvlečné měřící transformátory proudu se používají v aplikacích, v nichž je třeba zaznamenávat a dále zpracovávat vyšší měřený proud. Transformátory proudu řady 855 převádějí primární měřený proud na galvanicky oddělený sekundární proud 1 A, resp. 5 A. Dají se používat při teplotách od 5 C do +50 C a trvale zatěžovat až 120 procenty jmenovitého proudu. Řada 855 má certifikaci UL (Recognized Components) a je vhodná pro použití v nízkonapěťových sítích s napětím 230 V, 400 V a 690 V. Průvlečné měřící transformátory proudu jsou jednovodičové a indukční. Zvláštností je bezšroubová připojovací technika CAGE CLAMP odolná proti nárazům a vibracím, která umožňuje připojit vodiče o průřezu od 0,08 mm 2 do 4 mm 2. Plastové pouzdro řady 855 je mimořádně robustní a dá se namontovat různými způsoby: na kruhové vodiče, na měděné lišty, na montážní desky a v závislosti na variantě na nosné lišty. Možnost trvalého přetížení až 120 % primárního jmenovitého proudu Sekundární proud 1 A, resp. 5 A Bezšroubová připojovací technika CAGE CLAMP Montáž bez použití nástrojů pomocí rychloupevňovacího adaptéru Nízkonapěťové převodníky proudu pro max. provozní napětí do 1,2 kv Certifikace UL (číslo certifikátu: E356480) Y 12

13 UDU Průvlečné měřící transformátory proudu WAGO časově úsporná instalace Připojení CAGE CLAMP Rychloupevňovací adaptér Montáž na kruhový vodič Montáž na nosnou lištu pomocí adaptéru Rychloupevňovací adaptér Montáž na měděnou lištu Montáž na montážní desku Připojení vodiče 13

14 NÁSUVNÉ MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY PROUDU Řada 855 s připojovací technikou CAGE CLAMP xx/xxxx-xxxx Nosná lišta 1: mm Nosná lišta 2: mm Nosná lišta 3: mm Kruhový vodič: 26 mm xx/xxxx-xxxx Nosná lišta 1: mm Nosná lišta 2: mm Kruhový vodič: 32 mm xx/xxxx-xxxx Nosná lišta 1: mm Nosná lišta 2: mm Kruhový vodič: 44 mm xx/xxxx-xxxx Lišta 1: mm Lišta 2: mm Kruhový vodič: 44 mm xx/xxxx-xxxx Lišta 1: mm Lišta 2: mm Kruhový vodič: 55 mm xx/xxxx-xxxx Lišta 1: mm Lišta 2: mm Kruhový vodič: 70 mm Objednací číslo Adaptér na nosnou lištu pro násuvný transformátor proudu (pro 855-3xx/xxxx-xxxx a 855-4xx/xxxx-xxxx) Rychloupevňovací adaptér (2 ks včetně vázacích pásků) 14

15 Objednací číslo Primární proud Sekundární proud Výkon Třída přesnosti / , / , / , / , / , / , / , / , / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / /

16 MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY PROUDU K INSTALACI KOLEM KABE Řada 855 k dodatečné instalaci do stávajících zařízení Kompaktní dělitelné měřicí transformátory proudu k instalaci kolem kabelu jsou vhodné zejména k dodatečné instalaci do stávajících zařízení. Transformátory proudu k instalaci kolem kabelu se používají zejména v případech, v nichž se nesmí přerušovat proudový obvod. Vysoká přesnost transformátoru proudu k instalaci kolem kabelu má za následek mimořádně přesné měření proudu. Rozpojitelné transformátory proudu k instalaci kolem kabelu lze návrhovým výkonem zatěžovat i na konci vyvedeného kabelu. Všechny transformátory jsou vybaveny barevně kódovanými kabely. Bezpečnou a snadnou montáž zaručují dva vázací pásky, které jsou odolné proti ultrafialovému záření a jsou součástí dodávky. Připojení snadněji to nejde! Montáž rychlá a jednoduchá! 16

17 LU Objednací číslo Primární proud Sekundární proud Výkon Třída přesnosti Délka kabelu 2 Ø 42 mm Ø 42 mm Ø 28 mm Ø 18 mm Ø 18 mm / A 1 A 0,2 VA 3 3 m / A 1 A 0,2 VA 3 3 m / A 1 A 0,2 VA 1 3 m / A 1 A 0,2 VA 1 3 m / A 1 A 0,2 VA 1 3 m / A 1 A 0,2 VA 1 3 m / A 5 A 1 VA 1 0,5 m / A 1 A 0,2 VA 0,5 3 m / A 1 A 0,2 VA 1 3 m / A 1 A 0,2 VA 1 3 m / A 5 A 1 VA 1 0,5 m / A 1 A 0,2 VA 1 3 m / A 5 A 1 VA 1 0,5 m / A 1 A 0,5 VA 1 5 m / A 1 A 0,5 VA 0,5 5 m / A 5 A 0,5 VA 1 3 m / A 1 A 0,5 VA 0,5 5 m / A 5 A 0,5 VA 0,5 3 m / A 1 A 0,5 VA 0,5 5 m / A 5 A 0,5 VA 0,5 3 m / A 1 A 0,5 VA 0,5 5 m / A 5 A 0,5 VA 0,5 3 m 17

18 NÁSUVNÉ MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY PRO Řada 855 s konektory picomax V mnoha zařízeních je dnes podrobné měření proudu naprostou nezbytností. Prostor dostupný pro měřicí komponenty bývá výrazně omezený; měří se většinou relativně nízké hodnoty. Měření musí zároveň dosahovat dostatečné přesnosti (nejméně třídy 1). Velice kompaktní měřicí transformátor proudu je navržen speciálně pro připojení k digitálním měřicím systémům. Díky svým rozměrům se transformátor proudu hodí pro použití v kombinaci s třífázovým jističem s osovou vzdáleností kontaktů 17,5 mm. Transformátor proudu dodáváme s konektorem picomax, který zajišťuje snadnou instalaci sekundárních vedení. První měřicí transformátor proudu s konektory picomax Montáž i v nejstísněnějším prostoru Optimální pro jističe s osovou roztečí 17,5 mm Adaptér k upevnění transformátoru proudu na nosné lišty, resp. montážní desky Převod z 64 A, resp. 35 A na 1 A Třída přesnosti 1 Max. provozní napětí do 0,72 kv 18

19 UDU Připojení snadněji to nejde! Montáž rychlá a jednoduchá! Rozměry: < 30 > Ø 7,5 > < > < 17,5 < 25 > < 54 > Ø 7.5 > < < 17.5 >< 17.5 > < 19 > < 23.1 > < 38 > < 19 > < 46.3 > < 27 > Obj. č. Primární proud Sekundární proud Výkon Třída přesnosti / A 1 A 0,2 VA / A 1 A 0,2 VA Adaptér na nosnou lištu 19

20 VÝPOČET DÉLKY VEDENÍ PRO MĚŘICÍ TRA Aplikace ke konfiguraci rozhraní WAGO JUMPFLEX Signal Conditioners Current Transformers Cancel Stromwandl er JUMPFLEX -Messumformer Společnost WAGO rozšířila svůj nástroj ke konfiguraci rozhraní o kalkulátor délky vedení pro měřicí transformátory proudu. Uživatel tak může rychle a snadno vypočítat odpovídající délku vedení a informace rovněž použít pro dokumen- Při určování skutečného příkonu je nutné kromě ztrátového výkonu připojovaných přístrojů přihlédnout také ke ztrátám měřicích vedení. Při určování skutečného příkonu je nutné kromě vlastního příkonu připojených měřicích přístrojů přihlédnout také k výkonotaci zařízení. Všechny měřicí transformátory proudu a převodníky k měření výkonu lze pohodlně vybírat z nabídky. Příkon měřicího transformátoru proudu vým ztrátám měřicích vedení připojených k sekundárnímu obvodu transformátoru. 20

21 NSFORMÁTORY Výpočet délky vedení pomocí aplikace ke konfiguraci rozhraní Výpočet výkonu měděných vedení mezi měřicím přístrojem a transformátorem proudu P V = 2 I S 2 l A CU 56 VA I S l A CU P V = sekundární proud [A] = jednoduchá délka vedení v metrech = průřez vedení v mm² = ztrátový výkon připojovacích vedení Upozornění: Při společném zpětném vedení třífázového proudu platí poloviční hodnoty P V! Příklad: Používá se transformátor proudu 1 A, resp. 5 A a ampérmetr na sekundární straně, ve vzdálenosti 10 m mezi transformátorem a měřicím přístrojem. Bezplatné stažení aplikace: Transformátor proudu 1 A P V = VA = 0,24 VA 1,5 56 Transformátor proudu 5 A P V = ,5 56 = 5,96 VA 21

22 BLOKY ZKRATOVACÍCH SVOREK PRO MĚŘ TRANSFORMÁTORY PROUDU A NAPĚTÍ rychlý a snadný způsob připojení L1 L2 L3 N A E B F C G D H L1 IL1 L2 IL2 L3 IL3 N IN IL1 IL2 IL3 IN S1 S2 S1 S2 S1 S2 L1 L2 L3 N PE PE N L3 L2 L1 I-S 2 k-s 1 I-S 2 k-s 1 I-S 2 k-s 1 L1 L2 L3 Modul k měření třífázového výkonu řady 750 Blok zkratovacích svorek pro transformátory proudu a napětí řady 2007 Transformátor proudu řady 855 Předem namontované svorkové bloky ke snadnému připojení a zkratování transformátorů proudu, vhodné pro moduly k měření třífázového výkonu a S1 S2 S1 S2 S1 S2 L1 L2 L3 N PE S1 S2 S1 S2 S1 S Možnost připojení proudu a napětí včetně propojení nulového bodu do hvězdy Možnost připojení proudu a napětí včetně propojení nulového bodu do hvězdy 22

23 ICÍ A B C D L1 E F G H A E B F C G D H I1+ I1- L1 IL1 L2 I2+ I2- IL1 L2 IL2 L3 I3+ I3- IL2 L3 IL3 N IN+ IN- IL3 N IN IN Modul k měření třífázového výkonu řady 750 Blok zkratovacích svorek pro transformátory proudu a napětí řady 2007 S1 S2 S1 S2 S1 S2 L1 L2 L3 N PE S1 S2 PE N L3 L2 L1 I-S 2 k-s 2 I-S 2 k-s 2 L1 I-S 2 L2 Transformátor proudu řady 855 k-s 2 I-S 2 k-s 2 L3 N Předem namontované zkratovací svorkové bloky ke snadnému připojení a zkratování měřicích transformátorů proudu, vhodné pro moduly k měření třífázového výkonu S1 S2 S1 S2 S1 S2 S1 S2 L1 L2 L3 N PE S1 S2 S1 S2 S1 S2 S1 S Možnost připojení proudu a napětí Možnost připojení proudu 23

24 VYSOKOPROUDÁ ŘADOVÁ SVORKA pro vodiče o průřezu do 185 mm 2 Rychlé připojení: Není třeba složitě připravovat vodiče s kabelovými oky nebo dutinkami Nepřerušovaná bezpečnost: Optimální kontaktní síla Snadné připojení: Boční přívod vodiče Oranžové tlačítko (aretační funkce) udržuje při zapojování otevřené místo připojení Všechny oblasti použití: Splňuje nejpřísnější požadavky, mimo jiné pro použití v drážních a lodních aplikacích Odolnost proti vysokým a nízkým teplotám i při největším zatížení Ideální doplněk pro měření proudu pomocí násuvných transformátorů Obj. č. Řada 285 Označení 35 mm 2 50 mm 2 95 mm mm 2 Průřez vodiče Jmenovitý proud I N Návrhové napětí 6 35 mm 2 AWG A V mm 2 AWG 8 2/0 150 A V mm 2 AWG 4 4/0 232 A V mm 2 (PE dle normy max. 120 mm 2 ) AWG kcmil 353 A AC/DC V DC V Průchozí svorka Průchozí svorka Svorka pro ochranný vodič Příčný můstek Redukční můstek (pro TOPJOB S, 10/16 mm 2 ) Odbočka potenciálu Připravuje se Sada pro třífázový proud (bez lišty, bez popisu) Výstražný kryt Kryt proti nebezpečnému dotyku Popisovací páska (role) Popisovací adaptér Popisovací štítky WMB-Inline (role) Univerzální popisovací systém WMB (pro 5 5,2 mm)

25 Odbočka potenciálu se montuje do drážky pro můstek. Dá se opatřit podložkou pro odlehčení tahu a nabízí možnost zkoušení zkušebním hrotem o průměru 2 mm. Bezpečná a komfortní odbočka přímo na napájení. Zasunutí odbočky při uvolněné pružině bez připojeného vodiče. 855-xxx S1 S2 S1 S2 S1 S2 L1 L2 L3 N PE open open open A E B F open open open W C G D H L1 IL1 L2 IL2 L3 IL3 N IN 25

26 VYHODNOCOVACÍ OBVOD PRO ROGOW Vyhodnocovací obvod pro Rogowského cívky slouží ke snímání hodnot střídavého proudu v třífázovém systému v rozsahu od 5 do A. Tři Rogowského cívky snímají magnetické pole kolem příslušného vodiče, přičemž naměřené hodnoty vedou v podobě proporcionálního napěťového signálu do vyhodnocovacího obvodu. Vyhodnocovací obvod tři napěťové signály ve správné fázi zpracovává a převádí je na signály střídavého proudu 100 ma, které se předávají modulům k měření třífázového výkonu. Díky snadné montáži je možné bez přerušení procesu Rogowského cívkami dodatečně vybavit i stávající zařízení. Snímání střídavého proudu do A Fázově správné vyhodnocení všech tří napěťových signálů Převod signálů z Rogowského cívek na ma 26

27 U S SKÉHO CÍVKY Připojení Rogowského cívek s předřadníkem k modulu měření třífázového výkonu Rogowski Current-Transducer IL1 IL2 IL3 IN OUT POWER 24 V OV IN RC1 RC1 RC2 RC2 RC3 RC L1 L2 L3 ON Max. délka vedení do 20 m při průřezu vodiče 2,5 mm 2 Objednací číslo Vstupní signál Výstupní signál Nadproud Citlivost RT 500 (500 A) 3 RT 2000 (2 000 A) 3 AC 100 ma 750 A 3000 A 10,05 mv; 50 Hz, sinusové 40,2 mv; 50 Hz, sinusové Viz stranu / / / Viz strany /

28 ROGOWSKÉHO CÍVKY Řada 855 k dodatečné instalaci do stávajících zařízení Funkce: Rogowského cívka je uzavřená vzduchová cívka s dělitelným cívkovým tělesem a nemagnetickým jádrem. Umisťuje se kolem vodiče nebo napájecí lišty. Střídavý proud protékající vodičem generuje magnetické pole, které v Rogowského cívce indukuje napětí. Tato měřicí metoda zaručuje galvanické oddělení mezi primárním proudovým obvodem (tok výkonu) a sekundárním proudovým obvodem (měření). Dodatečné vybavení stávajících strojů a zařízení bez přerušení procesu Úspora prostoru, zejména při měření vysokého proudu Možnost využití stávajících funkčních bloků v prostředí CODESYS Integrace do systému WAGO-I/O-SYSTEM prostřednictvím vyhodnocovacího obvodu pro Rogowského cívky Certifikace UL Y 28

29 Ø US - US 15.7 Ø RT 500: délka vedení 1,5 m RT 2000: délka vedení 3 m Ip Ip RT 500: max. Ø 55 RT 2000: max. Ø 125 +U s -U s Rogowského cívky časově úsporná instalace Objednací číslo Vstup Výstup Popis / / / / A 10,05 mv 2000 A 40,2 mv RT 500, délka vedení 1,5 m RT 500, délka vedení 3 m RT 2000, délka vedení 1,5 m RT 2000, délka vedení 3 m 29

30 MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY PROUDU JUMPFLE Řada 857 Měřicí převodník proudu slouží k měření střídavého a stejnosměrného proudu AC/DC 0 1 A a AC/DC 0 5 A, přičemž vstupní signál převádí na straně výstupu na unifikovaný signál (např ma). Rogowského měřicí převodník snímá pomocí Rogowského cívky efektivní hodnotu střídavého proudu, přičemž vstupní signál převádí na straně výstupu na unifikovaný signál (např ma). Měřicí převodník proudu Vstupní signál AC/DC 0 1 A AC/DC 0 5 A Rogowského cívky 500 A / A Rozsah frekvencí Hz Hz Výstupní signál Binární výstup DO Zatížitelnost Napájecí napětí Napětí: 0 5 V, 1 5 V, 0 10 V, 2 10 V Proud: 0 10 ma, 2 10 ma, 0 20 ma, 4 20 ma DC 24 V/100 ma Proud 600 Ω, napětí Ω DC 24 V Proud 600 Ω, napětí Ω 30

31 ON X Rogowského měřicí převodník Měřicí převodník proudu Us RT 500 (500 A) -Us 0 20 ma 0 20 ma ON Rogowského cívka Převodník proudu 250 A / 1 A DO/signalizace 24 V / 100 ma Power DO/signalizace 24 V / 100 ma Power Konfigurace pomocí přepínačů DIP / konfiguračního nástroje pro PC / aplikace pro smartphony Binární spínací výstup (prahy sepnutí lze volně konfigurovat) Výstupní signál (možnost konfigurace) Možnost použití různých Rogowského cívek * Měření skutečné efektivní hodnoty (TRMS) nebo aritmetické střední hodnoty ** Při montáži Rogowského cívky není nutné přerušovat napájecí lištu * Kalibrované přepínání rozsahu měření Signalizace překročení rozsahu měření / přerušení vedení měřicího prostředku Bezpečné třícestné oddělení se zkušebním napětím 2,5 kv dle EN * jen ** jen

32 MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY PROUDU JUMPFLE Řada 2857 Měřicí převodník proudu se používá k měření stejnosměrného/střídavého proudu v oblasti procesní a energetické techniky, techniky pro zpracování odpadních vod a také v oblasti strojírenství a výroby zařízení. Přístroje se uplatňují v případech, kdy je třeba zamezit externímu ovlivňování, například signály s opačným taktem, plovoucí zemí či zvýšením potenciálu měřicích signálů a snímáním nadproudu. Přístroj slouží zejména k měření proudu a hlášení nadproudu (zároveň ho lze využít k oddělení signálů z technologie do centrálního řídicího systému, který provádí další zpracování signálů). Optimální zobrazení aktuálních naměřených hodnot, resp. nastavování zajišťuje konfigurační displej Konfigurace pomocí přepínačů DIP / konfiguračního nástroje pro PC / aplikace pro smartphony / konfiguračního displeje Binární spínací výstup a reléový výstup s přepínacím kontaktem 6 A Měření skutečné efektivní hodnoty (TRMS) a aritmetické střední hodnoty Kalibrované přepínání rozsahu měření Signalizace překročení rozsahu měření 32

33 ON X Příklad použití 0 20 ma DO/signalizace 24 V / 100 ma Napájení L1 Nouzový proud PLC Monitorování osvětlení Power Měřicí převodník proudu Vstupní signál Rozsah frekvencí Výstupní signál Výstup binární Výstup relé Zatížitelnost Jmenovité napájecí napětí AC/DC 100 A Hz Proud: ± 10 ma; 0 10 ma; 2 10 ma; ± 20 ma; 0 20 ma; 4 20 ma Napětí: ± 5 V; 0 5 V; 1 5 V; ± 10 V; 0 10 V; 2 10 V DC 24 V/100 ma 1 přepínací kontakt (1u) AC 250 V / 6 A Proud < 600 Ω Napětí > Ω DC 24 V 33

34 KONFIGURACE JUMPFLEX Řady 857 a 2857 PLATZHALTER Aplikace ke konfiguraci rozhraní alternativa k nastavování pomocí přepínačů DIP Ke stažení ze služby Google Play Software nabízí: simulaci vstupních a výstupních parametrů automatickou detekci modulů konfiguraci a vizualizaci procesních hodnot parametrizaci binárního spínacího vstupu (funkce mezní hodnoty) komunikaci prostřednictvím servisního USB kabelu WAGO nebo Bluetooth adaptéru WAGO Bezplatné stažení aplikace: 34

35 (pro zařízení se systémem Android) Konfigurační aplikace JUMPFLEX -ToGo alternativa k nastavování pomocí přepínačů DIP Bezplatná aplikace JUMPFLEX -ToGo přináší možnosti konfiguračního softwaru pro PC na mobilní koncová zařízení. Aplikace umožňuje pomocí smartphonu nebo tabletu s operačním systémem Android konfigurovat vstupní a výstupní parametry měřicích převodníků řady 857. Se stejnou jednoduchostí si můžete nechat zobrazit konfigurační data či aktuální naměřenou hodnotu. Komunikaci mezi smartphonem a měřicím převodníkem přitom zajišťuje Bluetooth adaptér WAGO Informace o přístroji Vstupní parametry Výstupní parametry Binární výstup Skutečná hodnota 35

36 KONFIGURACE JUMPFLEX Řada 2857 Flexibilita v ryzí podobě! Odnímatelný displej se rychle a snadno nasazuje na pouzdro. Disponuje inovativní kapacitní ovládací plochou, která umožňuje intuitivně konfigurovat přístroje. Displej je vícebarevný a v závislosti na aktuálním stavu přepíná mezi různými barvami, například oranžovou, červenou, zelenou nebo bílou. Integrované funkce, jako je kopírování, lze využít k přenosu uložených konfiguračních dat přístroje do jiných přístrojů stejného typu. Nakonfigurovaná data je zároveň možné před neoprávněným přístupem a změnami chránit heslem. Konfigurační displej

37 Vhodný pro pouzdra o šířce 12,5 mm a 22,5 mm Hlavní přednosti Snadné nasazení na měřicí převodníky Dotyková funkce díky kapacitnímu ovládacímu panelu automatickou detekci modulů Konfigurace a vizualizace procesních hodnot Funkce kopírování konfigurace mezi různými přístroji 37

38 INTELIGENTNÍ SENZORY PROUDU k monitorování solárních elektráren prostřednictvím sběrnice MODBUS Sensoren Adresování Indikace stavu Přípojný modul RJ-45 pro moduly proudových senzorů Inteligentní proudové senzory k monitorování solárních soustav, resp. střídačů pro měření stejnosměrného proudu s velkým rozsahem měřeného proudu 1 32 senzorů 38

39 Rozsah měření DC 0 80 A DC A AC 0 50 A eff Chyby přenosu Napájení Provedení Rozhraní Protokol 0,5 % z konečné hodnoty V (přes RJ-45) 15 mm (pro proudové vodiče) RS-485 MODBUS Adresování 1 32 Max. délka sběrnice 1200 m Připojení k ovládacímu panelu WAGO PERSPECTO Sériové rozhraní RS-485 Napájecí napětí např EPSITRON COMPACT Power 39

40 SYSTÉMOVÝ MANAGEMENT HOSPODAŘENÍ S ENERGIÍ EN ISO Energetická politika a energetické plánování Nápravná a preventivní opatření; přezkoumání systému managementu Neustálé zlepšování Realizace a provoz Kontrola, měření, analýza; audit Certifikace Znázornění cyklu PDCA dle normy ISO 50001: Předpoklady pro certifikaci dle normy ISO Systémy managementu hospodaření s energií, pro které provozovatelé chtějí získat certifikaci, podléhají požadavkům příslušné normy. Potřebná opatření se v individuálních případech silně liší a představují kontinuální proces. Cíl: snížit náklady na energie, emise skleníkových plynů a další vlivy na životní prostředí. Společnosti nebo organizace, které usilují o certifikaci dle normy ISO 50001, musejí zavést a dokumentovat systém hospodaření s energií v souladu s normou ISO 50001, stanovit, dokumentovat, realizovat a udržovat oblast použití a meze svého systému hospodaření s energií, určit a dokumentovat, jak splňují požadavky normy ISO z hlediska neustálého zlepšování své energetické účinnosti. K tomu je zapotřebí tří pilířů: Tým managementu hospodaření s energií Osoba odpovědná za zavedení systému managementu hospodaření s energií + tým Stanovuje vrcholové vedení (určení odpovědností) Energetická politika Přiměřená druhu a rozsahu využívání energie organizací Povinnost neustálého zlepšování Dostupnost potřebných informací a zdrojů Dodržování právních a jiných požadavků (definování cílů) Energetické plánování Stanovení a posouzení dosavadního a aktuálního využívání a spotřeby energie Odhad budoucího využívání a spotřeby energie Identifikace hlavních zdrojů spotřeby energie, stanovení priority jednotlivých možností zlepšení (od hrubých po jemné) 40

41 Z PRAXE Zavedení systému hospodaření s energií ve společnosti WAGO Společnost WAGO získala certifikaci už v roce 2012 a zařadila se tak mezi vůbec první držitele! Management hospodaření s energií není ve společnosti WAGO pouze prázdným heslem, nýbrž skutečně uplatňovaným prostředkem k šetření přírodními zdroji a ochraně životního prostředí. Všechna organizační a technická opatření mají za cíl minimalizovat spotřebu energie při výrobě i při provozu budov. Šetrné zacházení s přírodními zdroji je již mnoho let pevně zakotveno v zásadách firemní politiky. Základem naší celosvětové systematické činnosti je certifikace managementu hospodaření s energií dle normy DIN EN ISO 50001, kterou německé pobočky úspěšně absolvovaly v roce V této oblasti se opíráme zejména o tyto pilíře: Systematická instalace a vyhodnocování měřičů energie Rozšiřování softwarového managementu dat o spotřebě energie Tvorba charakteristických a srovnávacích hodnot (zohlednění různých závislostí, např. výrobní kapacity nebo povětrnostních vlivů u vytápění a větrání) Spolupráce různých oddělení v rámci facility managementu, zejména mezi výrobou, údržbou, nákupem a kontrolou jakosti Systematické přezkoumávání spotřeby energie při pořizování strojů, zařízení, resp. při výstavbě nových budov či jejich přestavbách Provádění interních auditů Zvyšování povědomí zaměstnanců v oblasti spotřeby energie a odpovídající školení Certifikaci dle normy EN ISO nabízejí různé orgány. Trvale udržitelný přístup a šetření přírodních zdrojů je už dlouhou dobu nedílnou součástí základních zásad společnosti WAGO. Už v roce 2012 jsme proto byli mezi prvními držiteli certifikace, a to pouhých šest měsíců od zahájení interního procesu. 41

42 RŮZNÉ METODY MĚŘENÍ I e Měřicí zařízení U bočník R bočník V B A U e I I e R měř. U e R měř. Měřicí zařízení I I e = U bočník / R bočník U bočník R bočník V Metoda high side I e = U bočník / R bočník Princip transformátoru Metoda low side Měření pomocí bočníku (AC/DC) Měření proudu zajišťuje nízkoohmový odpor (bočník), paralelně zapojený k měřiči napětí (voltmetru). Proud je přímo úměrný k napětí I = U/R naměřenému na bočníku. Bočník lze zapojit před nebo za zátěž (metoda high side / low side). Naše výrobky jsou připraveny na obě varianty. Uživatel se tak může volně rozhodnout, kde rozdělí kabelovou větev. Kromě měření stejnosměrného a střídavého proudu je metoda využívající bočníku vhodná také k měření překrývajících se signálů (DC + AC). Dosáhnout lze přesnosti 0,1 % a vyšší. Při měření pouze střídavého proudu lze za účelem rozšíření rozsahu měření použít násuvný převodník proudu řady 855 s předem definovaným dělicím poměrem. Měření pomocí bočníku v kombinaci s násuvným převodníkem proudu (AC) Průvlečné měřící transformátory proudu se používají při měření vyššího proudu. Pracují na transformačním principu a rozšiřují rozsah měření stávajícího měřicího systému (zpravidla převodníku s bočníkem). Počet sekundárních vinutí odpovídá pevně nastavenému dělicímu poměru. Galvanicky oddělený výstupní střídavý proud je přímo úměrný vstupnímu střídavému proudu a je s ním fázově synchronizován. Chyba měření se typicky pohybuje pod hranicí jednoho procenta. Metoda měření Bočník Bočník + převodník proudu Hallův senzor Přednost Velmi vysoká přesnost Vhodný pro stejnosměrný i střídavý proud Vhodný pro vyšší střídavý proud Bezpotenciálové měření Bezpotenciálové měření Pro vyšší proud Varianty pro stejnosměrný i střídavý proud 42

43 Hallův senzor U out U U, I I měř. Rogowského cívka Hallův senzor Rogowského cívka (AC) Hallovy senzory (AC/DC) Kolem vodiče se umístí uzavřená vzduchová cívka, tj. cívka bez železného jádra. Střídavý proud protékající měřeným kabelem indukuje v Rogowského cívce napětí přímo úměrné proudu ve vodiči. Toto napětí se zesiluje a vyhodnocuje. Chyba měření menší než dvě procenta a práh reakce ve výši několika málo ampérů zaručují nekomplikované měření vysokého až velmi vysokého střídavého proudu. Kolem vodiče je umístěno magneticky měkké jádro přerušené malou vzduchovou mezerou, v níž se nachází Hallův senzor. Proud ve vodiči generuje v tomto prstenci magnetický tok. Magnetický tok protéká rovněž Hallovým senzorem, který dodává napěťový signál přímo úměrný měřenému proudu. Tento signál se upravuje a předává k dalšímu zpracování. Metoda využívající Hallův senzor dokáže v závislosti na konstrukčním provedení měřit různé signály (AC/DC) a rozsahy měření. Dosažitelná přesnost měření se pohybuje v rozsahu 0,5 1 %. Oblast použití Integrace do řídicích a regulačních systémů Procesní a energetická technika Instalační a systémová technika Monitorování a analýza sítě Solární elektrárny a obecně energetická technika Řídicí proces více jednotlivých zařízení 43

44 GLOSÁŘ S=U*I S U Q=U L *I L V I I P=U R *I R S V I S Zdánlivý výkon S Celkový, takzvaný zdánlivý výkon (S) přenosové sítě se skládá z efektivního a jalového výkonu. Kladný zdánlivý výkon z pohledu spotřebiče znamená, že se ze sítě odebírá výkon. Záporný zdánlivý výkon naopak znamená, že se výkon dodává zpět do sítě. Efektivní výkon P Efektivní (činný) výkon (P) je efektivně spotřebovávaný výkon. Nemá fázový posuv mezi napětím a proudem a vztahuje se na odporové zatížení. U střídavého napětí se efektivní výkon vypočte vynásobením efektivních hodnot proudu a napětí. Jalový výkon Q Pod pojmem jalový výkon (Q) se rozumí zatížení v elektrické síti, které směřuje proti toku proudu od generátoru ke spotřebiči. Jalový výkon je součin proudu a napětí na jalovém odporu. Jalový výkon vzniká na všech přístrojích připojených k elektrické síti se střídavým proudem. Po připojení napětí generuje každý elektrický přístroj elektromagnetické pole. Toto střídavé napětí pravidelně vytváří a znovu ruší magnetické pole. Při rušení magnetického pole se energie, která v něm byla získána, znovu vrací do elektrické sítě, přičemž má za následek vyšší odpor pro dodávaný tok proudu. 44

45 Základní frekvence 50 Hz Ze součtu vyplývá křivka nesinusového tvaru 3. Vyšší harmonická (150 Hz) Vyšší harmonické Frekvence proudu, označovaná také jako vyšší harmonická, je násobkem základní frekvence 50 Hz. Stupeň vyšší harmonické se definuje jako poměr mezi frekvencí vyšší harmonické a frekvencí základní vlny. Vyšší harmonické vznikají při používání přístrojů s nelineární charakteristickou křivkou, jako jsou transformátory, usměrňovače, televizní přístroje, počítače, halogenové osvětlení atd. Proud nesinusového tvaru těchto spotřebičů způsobuje na impedanci sítě pokles napětí, který deformuje jmenovité napětí sítě a negativně ovlivňuje řádné fungování přístroje. Mezi následky znečištění vyššími harmonickými patří rušení ochranných přístrojů, přehřívání a předčasné stárnutí elektrických přístrojů, ztráta mechanické stability, pokles výkonu, chyby v měření, zvýšení hlučnosti, poruchy pevných disků, havárie systémů, provozní výpadky atd. Pokud se v síti provozuje velký počet přístrojů, které generují třetí harmonickou, může dojít ke značnému proudovému zatížení neutrálního vodiče. Proud na neutrálním vodiči zapříčiněný vyššími harmonickými bloudí zejména v sítích TN-C v celém systému vyrovnání potenciálů vodovodním a topným potrubím, uzemňovacími systémy, stíněním datových kabelů, kabely videosystémů či komunikačními systémy a může zapříčinit zvýšenou (důlkovou) korozi potrubí. Permanentní analýza vyšších harmonických, resp. proudu na neutrálním vodiči je proto základním předpokladem spolehlivého napájení a ochrany před přepětím a zejména požárem. 45

46 GLOSÁŘ A Sinusový proud 1/2T 3/2T 2T Perioda Sinus Aritmetická střední hodnota A n 1 I eff n 2 i i=1 Efektivní proud 1/2T T 3/2T 2T Perioda Hodnota sinu RMS Aritmetická střední hodnota Aritmetická střední hodnota (také označovaná jako průměr) je podíl součtu všech zaznamenaných hodnot a jejich počtu. U periodických střídavých veličin (např. sinus) je aritmetická střední hodnota nulová. U střídavých veličin proto nemá vypovídací schopnost, resp. informuje pouze o případně existujícím stejnosměrném podílu. U stejnosměrných veličin odpovídá aritmetická střední hodnota v průběhu času průměrné naměřené hodnotě. Efektivní hodnota Efektivní hodnota, RMS (Root Mean Square) nebo také TRMS (True Root Mean Square), je druhá odmocnina kvocientu naměřených hodnot umocněných na druhou a počtu naměřených hodnot. V elektrotechnice odpovídá efektivní hodnota střídavé veličiny efektivní hodnotě stejnosměrné veličiny. Je charakteristická pro výkon realizovaný ve spotřebiči. Často se rozlišují pojmy RMS a TRMS. Toto rozlišování je však podmíněno pouze historickým vývojem a umožňuje zdůraznit novější metody měření vůči metodám založeným na součiniteli koncentrace napětí. Výrobky společnosti WAGO v principu měří metodou TRMS, neprovádíme však žádné speciální rozlišení, neboť oba pojmy popisují stejný matematický vztah a TRMS slouží pouze ke zdůraznění mimořádné přesnosti měření. 46

47 Vstupní signál 1/2T Vzorkování Vzorkovaný signál Digitální zpracování Při digitálním zpracování se signál vzorkuje (digitalizuje) v definovaných, velmi krátkých časových intervalech. Vzorkované hodnoty se zpracovávají a převádějí například na unifikovaný signál. Analogové zpracování Při analogovém zpracování se vstupní signál přivádí přímo do zpracovací jednotky a zpracovává se na základě stanovené přenosové funkce. Zpracování se pak provádí operačním zesilovačem a několika pasivními komponentami. Digitální metody jsou stále používanější, neboť zaručují snadnou reprodukovatelnost a díky velmi vysoké vzorkovací frekvenci také věrné měření. Digitalizované informace mimoto usnadňují další zpracování a předávání informací, jsou méně náchylné k rušení a díky softwaru i flexibilnější. 47

48 / Technika k měření proudu 2.1 CZ 07/2015 Vytištěno v České republice Technické změny vyhrazeny MX-PE-DE-DE-BA _010 WAGO-Elektro spol. s r.o. Rozvodova 1116/ Praha 4, Modřany Telefon: Centrála Prodej Zákaznický servis Technická podpora Telefax automatizace@wago.com Internet