MĚŘENÍ PROUDU A ENERGIE Transparentnost se vyplácí
ZÁZNAM A VYHODNOCOVÁNÍ PROUDU Portfolio výrobků k monitorování energie
Obsah TRANSPARENTNOST SE VYPLÁCÍ
04
MĚŘENÍ VÝKONU A ENERGIE
06
ODBOČKY POTENCIÁLU
12
MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY PROUDU
14
VÝPOČET DÉLKY VEDENÍ PRO MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY PROUDU
24
BLOKY ZKRATOVACÍCH SVOREK PRO TRANSFORMÁTORY PROUDU A NAPĚTÍ
26
VYSOKOPROUDÁ ŘADOVÁ SVORKA
28
VYHODNOCOVACÍ OBVOD PRO ROGOWSKÉHO CÍVKY
30
ROGOWSKÉHO CÍVKY
32
MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY PROUDU JUMPFLEX®
34
KONFIGURACE JUMPFLEX®
38
INTELIGENTNÍ SENZORY PROUDU
42
SYSTÉMOVÝ MANAGEMENT HOSPODAŘENÍ S ENERGIÍ
44
Z PRAXE
45
RŮZNÉ METODY MĚŘENÍ
46
GLOSÁŘ
48
–2–
Rogowského cívky, řada 855 K převodu střídavého proudu do 2 000 A
Vyhodnocovací obvod pro Rogowského cívky, řada 789 Ke snímání střídavého proudu do 2 000 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. 0–10 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).
Odbočky potenciálu, řada 855 K bezpečnému zhotovování odboček měřeného napětí
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–
TRANSPARENTNOST SE VYPLÁCÍ WAGO nabízí ucelená řešení v oblasti techniky k měření proudu
Převod
Měření
Měřicí transformátory proudu a Rogowského cívky WAGO-I/O-SYSTEM
Management hospodaření s energií se vždy vyplatí.
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 855.
• 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.
–4–
a energie
Konfigurační aplikace JUMPFLEX®ToGo
Měřicí převodníky JUMPFLEX®
Vizualizace a konfigurace
Vyhodnocování WAGO-I/O-CHECK
Vyhodnocování – identifikace a plánování využívání energie
Vizualizace a konfigurace – ukazatele energetické náročnosti dle normy EN ISO 50001
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.
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 zobrazení stanice.
–5–
MĚŘENÍ VÝKONU A ENERGIE ...pomocí modulů k měření třífázového výkonu
Snížíme vám náklady na energii!
Ochráníme vaše stroje!
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.
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 • Tmavě šedé výrobky řady WAGO-I/O-SYSTEM 750 XTR pro náročné aplikace za eXTRémních okolních podmínek: - eXTRémní teplotní odolnost v rozsahu od –40 °C do +70 °C - eXTRémní odolnost vůči rázovému napětí do 5 kV - eXTRémní odolnost vůči vibracím se zrychlením až 5 g
–6–
Spotřeba energie Napětí Proud
750-493
750-494
750-495
3~ 480 V
3~ 480 V
3~ 480 V / 690 V
1 A (750-493) 5 A (750-493/000-001)
1 A (750-494) 5 A (750-494/000-001)
1 A (750-495) 5 A (750-495/000-001)
Rogowského cívka (750-495/000-002)
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
Další varianty výrobku Šířka pouzdra
Rozšířený rozsah teplot: –20 °C až +60 °C: 750-494/025-000 (1 A), 750-494/025-001 (5 A)
750 XTR: 750-495/040-000 (1 A), 750-495/040-001 (5 A), 750-495/040-002 (Rogowského cívka)
12 mm
24 mm
12 mm
–7–
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 750-493, 750-494
L1 L2 L3 N
Měření výkonu, energie a neutrálního vodiče na stroji v síti AC 480 V / 690 V pomocí modulu 750-495
L1 L2 L3 N
L1
IL1
L2
IL2
L3
IL3
N
IN
L1 L1 L2
IL2
L3
L3
750-493
IL1
L2
IL3
N N L1 L2 L3
IN
N L1 L2 L3
750-495
Zařízení
Zařízení
Použití Připojení měřících transformátorů proudu k modulům k měření třífázového výkonu
2007-8873 Zkratovací svorky pro transformátory proudu S1 S2 S1 S2 S1 S2 L1 L2
I-S2
L3 N PE
k-S1
I-S2
ON
k-S1 1 2 3 4 5 6 7 8
k-S1
–8–
I-S2
Připojení Rogowského cívek s předřadníkem k modulu k měření třífázového výkonu 750-494 IL1 IL2
IL3 IN
OUT
789-652
Rogowski Current-Transducer US
POWER 24 V OV
ON
L2
L3
1 2 3 4 5 6 7 8
L1
Přímé připojení Rogowského cívek k modulu k měření třífázového výkonu 750-495/000-002
L2
L1
1 2 3 4 5 6 7 8
L3
ON
N
–9–
IN RC1 RC1 RC2 RC2 RC3 RC3 +
—
+
—
+
—
MĚŘENÍ VÝKONU A ENERGIE Rozsáhlá analýza sítě v nástroji WAGO-I/O-CHECK
Přehled naměřených hodnot ze všech tří fází
Fb_750_494_ValuesAC xReady bFeedback rMeasuredValue1 rMeasuredValue2 rMeasuredValue3 rMeasuredValue4
Δ
xEnable enumMeasuredValue1 enumMeasuredValue2 enumMeasuredValue3 enumMeasuredValue4 abln_750_494 abOut_750_494 bToken Δ
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 –
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 –
ODBOČKY POTENCIÁLU Řada 855 k dodatečné instalaci do stávajících zařízení
Odbočky potenciálu řady 855 umožňují ve stávajících zařízeních pohodlně a bezpečně zhotovit odbočky měřeného napětí. • Rychlé a bezpečné zhotovení odbočky měřeného napětí • Osazení bez použití nástrojů • Vytvoření kontaktu zajišťuje zářezový spoj • Bezpečná montáž • Odbočky potenciálu 855-8001 a 855-8003 včetně 2A pojistky 5× 25 mm • Pro izolované vodiče do průřezu 16 mm²
Montáž – rychlá a jednoduchá!
– 12 –
Příklad použití: Kompletní řešení pro dodatečnou instalaci
Odbočky potenciálu
L3
L2
L1
N
15 16 A B C D
E F G H
L1
I1+ I1-
L2
I2+ I2-
L3
I3+ I3-
N
IN+ IN-
L3
E F G H
L2
13 14 A B C D
S1
S2
S1
S2
S1
S2
S1
S2
L1
ON
1 2 3 4 5 6 7 8
PE
N
Blok zkratovacích svorek 2007-8874
0855-8004
Ø 23 mm/0.91 in
45 mm/1.72 in
20 mm/0.79 in
55 mm/2.17 in
0855-8003
56 mm/2.20 in
18 mm/0.71 in
Ø 23 mm/0.91 in
0855-8002
20 mm/0.79 in
Ø 23 mm/0.91 in
0855-8001
N L3 L2 L1 Naklapávací měřicí transformátory proudu
Ø 23 mm/0.91 in
Modul k měření třífázového výkonu
Průřez vodiče
2,5–6 mm²
10–16 mm²
Průchod pro měřené vodiče
Ø 3–5 mm
Ø 5–7 mm
Pojistka
2 A, 450 V, F, 70 kA
–
Jmenovité napětí
2 A, 450 V, F, 70 kA 400 V
Max. přípustný trvalý proud
2A
Délka vedení
0,5 m
Okolní teplota
–5 °C až +55 °C
– 13 –
46 mm/1.81 in
18 mm/0.71 in
750-495
–
PRŮVLEČNÉ MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY 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 svorka CAGE CLAMP® odolná proti nárazům a vibracím, která umožňuje připojit vodiče o průřezu od 0,08 mm2 do 4 mm2. 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 a primární proud 50–2 500 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) • EN 61869-1 / EN 61869-2
– 14 –
Y
Y PROUDU
Průvlečné měřící transformátory proudu WAGO – časově úsporná instalace
Připojení CAGE CLAMP®
Rychloupevňovací adaptér, 855-9910
Montáž na kruhový vodič
Montáž na nosnou lištu pomocí adaptéru
Rychloupevňovací adaptér
Montáž na měděnou lištu
Montáž na montážní desku
Připojení vodiče
– 15 –
PRŮVLEČNÉ MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY PROUDU Řada 855 s připojovací technikou CAGE CLAMP® 04
03 855-03xx/xxxx-xxxx
855-04xx/xxxx-xxxx
Přípojnice 1: 30 × 10 mm Přípojnice 2: 25 × 12 mm Přípojnice 3: 20 × 20 mm
Přípojnice 1: 40 × 10 mm Přípojnice 2: 30 × 15 mm Kruhový vodič: 32 mm
Kruhový vodič: 26 mm
05
06
855-05xx/xxxx-xxxx
855-06xx/xxxx-xxxx
Přípojnice 1: 50 × 12 mm Přípojnice 2: 40 × 30 mm
Přípojnice 1: 63 × 10 mm Přípojnice 2: 50 × 30 mm
Kruhový vodič: 44 mm
Kruhový vodič: 44 mm
08
10
855-08xx/xxxx-xxxx
855-10xx/xxxx-xxxx
Přípojnice 1: 80 × 10 mm Přípojnice 2: 60 × 30 mm
Přípojnice 1: 100 × 10 mm Přípojnice 2: 80 × 30 mm
Kruhový vodič: 55 mm
Kruhový vodič: 70 mm
Objednací číslo 855-9900
Adaptér na nosnou lištu pro násuvný transformátor proudu (pro 855-3xx/xxxx-xxxx a 855-4xx/xxxx-xxxx)
855-9910
Rychloupevňovací adaptér (2 ks včetně vázacích pásků)
– 16 –
Objednací číslo
Primární proud
Sekundární proud
Výkon
Třída přesnosti
855-0301/0050-0103
50
1
1,25
3
855-0305/0050-0103
50
5
1,25
3
855-0301/0060-0101
60
1
1,25
1
855-0305/0060-0101
60
5
1,25
1
855-0301/0075-0201
75
1
2,5
1
855-0305/0075-0201
75
5
2,5
1
855-0301/0100-0201
100
1
2,5
1
855-0305/0100-0201
100
5
2,5
1
855-0301/0150-0501
150
1
5
1
855-0305/0150-0501
150
5
5
1
855-0301/0200-0501
200
1
5
1
855-0305/0200-0501
200
5
5
1
855-0301/0250-0501
250
1
5
1
855-0305/0250-0501
250
5
5
1
855-0301/0400-1001
400
1
10
1
855-0305/0400-1001
400
5
10
1
855-0301/0600-1001
600
1
10
1
855-0305/0600-1001
600
5
10
1
855-0405/0250-0501
250
5
5
1
855-0401/0400-0501
400
1
5
1
855-0405/0400-0501
400
5
5
1
855-0401/0600-0501
600
1
5
1
855-0505/0400-1001
400
5
10
1
855-0505/0600-1001
600
5
10
1
855-0505/0800-1001
800
5
10
1
855-0501/1000-1001
1000
1
10
1
855-0505/1000-1001
1000
5
10
1
06
855-0605/1500-0501
1500
5
5
1
855-0601/1500-0501
1500
1
5
1
08
855-0805/2000-1001
2000
5
10
1
855-0801/2000-1001
2000
1
10
1
10
855-1005/2500-1001
2500
5
10
1
855-1001/2500-1001
2500
1
10
1
03
04
05
– 17 –
MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY PROUDU K INSTALACI KOLEM KABELU 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 ka-
belu 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. Všechny měřicí transformátory proudu k instalaci kolem kabelu odpovídají normě EN 61869-1 / EN 61869-2.
Připojení – snadněji to nejde!
Montáž – rychlá a jednoduchá!
– 18 –
Primární proud
Sekundární proud
Výkon
Třída přesnosti
Délka kabelu
855-3001/0060-0003
60 A
1A
0,2 VA
3
3 m
855-3001/0100-0003
100 A
1A
0,2 VA
3
3 m
855-3001/0200-0001
200 A
1A
0,2 VA
1
3 m
855-3001/0250-0001
250 A
1A
0,2 VA
1
3 m
855-4001/0100-0001
100 A
1A
0,2 VA
1
3 m
855-4001/0150-0001
150 A
1A
0,2 VA
1
3 m
855-4005/0150-0101
150 A
5A
1 VA
1
0,5 m
855-4001/0200-0001
200 A
1A
0,2 VA
0,5
3 m
855-4101/0200-0001
200 A
1A
0,2 VA
1
3 m
855-4101/0250-0001
250 A
1A
0,2 VA
1
3 m
855-4105/0250-0101
250 A
5A
1 VA
1
0,5 m
855-4101/0400-0001
400 A
1A
0,2 VA
1
3 m
855-4105/0400-0101
400 A
5A
1 VA
1
0,5 m
855-5001/0250-0001
250 A
1A
0,5 VA
1
5 m
855-5001/0400-0000
400 A
1A
0,5 VA
0,5
5 m
855-5005/0400-0001
400 A
5A
0,5 VA
1
3 m
855-5001/0600-0000
600 A
1A
0,5 VA
0,5
5 m
855-5005/0600-0000
600 A
5A
0,5 VA
0,5
3 m
855-5001/1000-0000
1000 A
1A
0,5 VA
0,5
5 m
855-5005/1000-0000
1000 A
5A
0,5 VA
0,5
3 m
855-5101/1000-0000
1000 A
1A
0,5 VA
0,5
5 m
855-5105/1000-0000
1000 A
5A
0,5 VA
0,5
3 m
2× Ø 42 mm
Ø 42 mm
Ø 28 mm
Ø 18 mm
Ø 18 mm
Objednací číslo
– 19 –
NÁSUVNÉ MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY Řada 855 s konektory picoMAX®
Tento velice kompaktní měřicí transformátor proudu umožňuje snadné připojení k modulu k měření třífázového výkonu řady 750. Díky postranním zajišťovacím prvkům lze násuvné měřicí transformátory proudu optimálně řadit, což zajišťuje prostoro-
vě nenáročné použití přímo nad jističem. Přednosti výrobku završuje konektor picoMAX®, který umožňuje snadno instalovat sekundární vedení.
Násuvné měřicí transformátory proudu s konektory picoMAX® jsou k dispozici ve dvou variantách: 1A výstup
Nízkovýkonový výstup
• Převod z 64 A nebo 35 A na 1 A
• První transformátor s nízkovýkonovým výstupem
• Třída přesnosti 1 dle EN 61869-2
• Speciálně pro převod menšího proudu 32 A na proud 320 mA
• Adaptér k upevnění transformátoru proudu na nosné lišty, resp. montážní desky
– 20 –
• Dodržení třídy přesnosti 0,5 dle normy EN 61869-2 v měřicím rozsahu 0,8–32 A a v kombinaci s modulem k měření třífázového výkonu
PROUDU
Přímé zasunutí plných vodičů a jemně laněných vodičů s dutinkou
Univerzální připojení jemně laněných vodičů
Primární proud
Sekundární proud
Výkon
Třída přesnosti
Průchod pro vodiče
855-2701/0035-0001
35 A
1A
0,2 VA
1
Ø 7,5 mm
855-2701/0064-0001
64 A
1A
0,2 VA
1
Ø 7,5 mm
0,5**
Ø 5,0 mm
Objednací číslo
855-9927
855-1700/0032-0000
Adaptér na nosnou lištu
32 A*
320 mA
0,1 Ω
*Měřicí rozsah: 0,8–32 A v kombinaci s moduly k měření třífázového výkonu 750-493/-494/-495 **Zkouška dle normy EN 61869-2 s převodovým poměrem 16 A / 0,16 A (třída přesnosti 0,5) a rozšířeným primárním proudem ve výši 200 %
– 21 –
PRŮVLEČNÉ MĚŘICÍ TRANSFORMÁTORY Řada 855 s konektory picoMAX®
Průvlečné měřicí transformátory proudu s nízkovýkonovým výstupem
Ø
7,
5
Montáž: Průvlečné měřicí transformátory proudu s nízkovýkonovým výstupem stačí snadno zasunout do sebe!
34 10
Ø5
14
27
17,5
Rozměry:
1,6
23 12,5
18,7
23,1
19
19
17,5
– 22 –
Y PROUDU
Průvlečné měřicí transformátory proudu s 1A výstupem Montáž: Průvlečné měřicí transformátory proudu s 1A výstupem stačí snadno spojit!
30
46,3
Rozměry:
27
– 23 –
5
23,1
7,
17,5
Ø
19
VÝPOČET DÉLKY VEDENÍ PRO MĚŘICÍ
Aplikace ke konfiguraci rozhraní WAGO
JUMPFLEX® Signal Conditioners
Current Transformers
Cancel Cancel
Current Transformer
JUMPFLEX® Signal Conditioners
Společnost WAGO rozšířila svůj nástroj ke konfiguraci rozhraní o kalkulátor délky vedení pro měřicí transformátory proudu.
Příkon měřicího transformátoru proudu Při určování skutečného příkonu je nutné kromě vlastního příkonu připojených měřicích přístrojů přihlédnout také k výkonovým ztrátám měřicích vedení připojených k sekundárnímu obvodu transformátoru.
– 24 –
Uživatel tak může rychle a snadno vypočítat odpovídající délku vedení a informace rovněž použít pro dokumentaci zařízení. Všechny měřicí transformátory proudu a převodníky k měření výkonu lze pohodlně vybírat z nabídky.
TRANSFORMÁTORY PROUDU
Výpočet délky vedení pomocí aplikace ke konfiguraci rozhraní
Snadná dokumentace!
Výpočet výkonu měděných vedení mezi měřicím přístrojem a transformátorem proudu
IS2 × 2 × l VA PV= ACU × 56
I S l ACU PV
= 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 PV!
Příklad: Používá se transformátor proudu 1 A, resp. 5 A a ampérmetr na sekundární straně, ve vzdálenosti 10 m mezi transformátorem a měřicím přístrojem.
Transformátor proudu 1 A
Transformátor proudu 5 A
1 × 2 × 10 VA PV= 1,5 × 56
PV=
2
Bezplatné stažení aplikace: www.wago.cz
– 25 –
= 0,24 VA
52 × 2 × 10 1,5 × 56
= 5,96 VA
BLOKY ZKRATOVACÍCH SVOREK PRO TRANS …rychlý a snadný způsob připojení
13 14 A B C D
E F G H
L3 L2
L2
N
IL1
L2 IL2
IL2
L1
L1
PE
L1 IL1
I-S2
k-S1 I-S2
k-S1 I-S2
L1
L3
L2
S2
S1
IL3
L3
S1
N IN
S2
IN
750-493
S1
N
k-S1
S2
L3 IL3
PE N L3 L2 L1
Modul k měření třífázového výkonu Blok zkratovacích svorek pro řady 750 transformátory proudu a napětí řady 2007
Transformátor proudu řady 855
Předem smontované svorkové bloky ke snadnému připojení a zkratování transformátorů proudu, vhodné pro moduly k měření třífázového výkonu 750-493 a 750-494
S1
S2
S1
S2
S1
S2
L1
L2
L3
N
S1
PE
2007-8873
S2
S1
S2
S1
S2
2007-8875
Možnost připojení proudu a napětí včetně propojení nulového bodu do hvězdy
– 26 –
Možnost připojení proudu a napětí včetně propojení nulového bodu do hvězdy
N
750-495
L3 L2
IN+ IN-
L1
N
L3
S2
I3+ I3-
I-S2
L1
IL2 IL2
L2
S1
L3
L2
IL1 IL1
k-S2
IL3 IL3 IN IN
Modul k měření třífázového výkonu řady 750
S2
S1
S2
S1
S2
S1
S2
I-S2
k-S2
L3 N
Blok zkratovacích svorek pro transformátory proudu a napětí řady 2007
Transformátor proudu řady 855
Předem smontované svorkové bloky ke snadnému připojení a zkratování transformátorů proudu, vhodné pro moduly k měření třífázového výkonu 750-495
S1
k-S2
S2
I2+ I2-
I-S2
S1
L2
L1
N
E F G H
S2
A B C D
I1+ I1-
k-S2
S1
E F G H
L1
I-S2
PE N L3 L2 L1
S2
A B C D
15 16
S1
13 14
PE
SFORMÁTORY PROUDU A NAPĚTÍ
L1
L2
L3
N
PE
S1
2007-8874
S2
S1
S2
S1
S2
S1
S2
2007-8877
Možnost připojení proudu a napětí
Možnost připojení proudu
– 27 –
VYSOKOPROUDÁ ŘADOVÁ SVORKA …pro vodiče o průřezu do 185 mm2
Nepřerušovaná bezpečnost: • Optimální kontaktní síla
Rychlé připojení: • Není třeba složitě připravovat vodiče s kabelovými oky nebo dutinkami
Snadné připojení: • Boční přívod vodičů • 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 mm2
50 mm2
95 mm2
185 mm2
Průřez vodiče
6–35 mm2
10–50 mm2
25–95 mm2
50–185 mm2
Jmenovitý proud IN Návrhové napětí
AWG 10–2 125 A 1000 V
AWG 8–2/0 150 A 1000 V
AWG 4–4/0 232 A 1000 V
AWG 0–350 kcmil 353 A AC/DC 1 000 V DC 1 500 V
Průchozí svorka
285-135
285-150
285-195
(PE dle normy max. 120 mm2)
285-1185
Průchozí svorka
285-134
285-154
285-194
285-1184
Svorka pro ochranný vodič
285-137
285-157
285-197
285-1187
285-435
285-450
285-495
285-1171
Příčný můstek Redukční můstek (pro TOPJOB S, 10/16 mm )
285-430
-
-
Odbočka potenciálu
285-427
285-447
285-407
Připravuje se
Sada pro třífázový proud (bez lišty, bez popisu)
285-139
285-159
285-199
285-1169
®
2
-
Výstražný kryt
285-420
285-440
285-170
285-1177
Kryt proti nebezpečnému dotyku
285-421
285-441
285-169
285-1178
Popisovací páska (role)
2009-110
2009-110
2009-110
2009-110
Popisovací adaptér
285-442
285-442
285-442
Popisovací štítky WMB-Inline (role)
2009-115
2009-115
2009-115
2009-115
Univerzální popisovací systém WMB (pro 5–5,2 mm)
793-5501
793-5501
793-5501
793-5501
– 28 –
-
Odbočka potenciálu se montuje do drážky Bezpečná a komfortní odbočka se připojuje přímo na napájení. pro můstek. Dá se opatřit podložkou pro Odbočka se zasouvá při uvolněné pružině – bez připojeného odlehčení tahu a nabízí možnost zkoušení vodiče. zkušebním hrotem o průměru 2 mm.
855-xxx
S2
L1
L2
L3
N
PE ON
1 2 3 4 5 6 7 8
L2 IL2
L3 IL3
N IN
– 29 –
open
open
open
S1
L1 IL1
S2
open
open
open
E F G H
S1
13 14 A B C D
S2
285-195
S1
285-407
VYHODNOCOVACÍ OBVOD PRO ROGOW
Vyhodnocovací obvod pro Rogowského cívky slouží ke snímání hodnot střídavého proudu v třífázovém systému v rozsahu od 5 do 2 000 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 2 000 A • Fázově správné vyhodnocení všech tří napěťových signálů • Převod signálů z Rogowského cívek na 3× 100 mA
– 30 –
WSKÉHO CÍVKY
Připojení Rogowského cívek s předřadníkem k modulu k měření třífázového výkonu 750-494 IL1 IL2
IL3 IN
OUT
789-652
Rogowski Current-Transducer US
POWER 24 V OV
ON
L2
+
—
+
—
+
—
L3
1 2 3 4 5 6 7 8
L1
IN RC1 RC1 RC2 RC2 RC3 RC3
Max. délka vedení do 20 m při průřezu vodiče 2,5 mm2
Objednací číslo
Vstupní signál
789-652
3× RT 500 (500 A)
789-654
3× RT 2000 (2 000 A)
750-494
Výstupní signál
Nadproud
Citlivost
750 A
10,05 mV; 50 Hz, sinusové
3000 A
40,2 mV; 50 Hz, sinusové
3× AC 100 mA
Viz stranu 7
855-9100/500-000 855-9300/500-000 Viz str. 32–33 855-9100/2000-000 855-9300/2000-000
– 31 –
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
– 32 –
Y
Ø5 27,4
- US +Us
34,4
RT 500: délka vedení 1,5 m RT 2000: délka vedení 3 m
IpIp
Bílá +Us
RT 500: max. Ø 55 RT 2000: max. Ø 125
Ø5
15,7
Černá -Us
Rogowského cívky – časově úsporná instalace
Objednací číslo
Vstup
Výstup
855-9100/500-000 500 A
10,05 mV
Popis RT 500: délka vedení 1,5 m
855-9300/500-000
RT 500, délka vedení 3 m
855-9100/2000-000
RT 2000, délka vedení 1,5 m
2000 A
40,2 mV
855-9300/2000-000
– 33 –
RT 2000: délka vedení 3 m
MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY PROUDU JUMPFLEX® Řada 857
Měřicí převodník proudu 857-550 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. 4–20 mA).
Měřicí převodník proudu Vstupní signál Rozsah frekvencí Výstupní signál
857-550
857-552
AC/DC 0–1 A AC/DC 0–5 A
Rogowského cívky 500 A / 2 000 A
16–400 Hz
16–1 000 Hz
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
Binární výstup DO Zatížitelnost
Rogowského měřicí převodník 857-552 snímá pomocí Rogowského cívky efektivní hodnotu střídavého proudu, přičemž vstupní signál převádí na straně výstupu na unifikovaný signál (např. 4–20 mA).
DC 24 V/100 mA Proud ≤ 600 Ω, napětí ≥ 2 000 Ω
Napájecí napětí
Proud ≤ 600 Ω, Napětí ≥ 1000 Ω DC 24 V
– 34 –
Rogowského měřicí převodník 857-552 RT 500 (500 A)
+Us
Měřicí převodník proudu 857-550 0–20 mA
0–20 mA
+Us
Převodník proudu 250 A / 1 A Rogowského cívka
DO/signalizace 24 V / 100 mA
DO/signalizace 24 V / 100 mA Power
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 61140
* jen 857-552
** jen 857-550
– 35 –
MĚŘICÍ PŘEVODNÍKY PROUDU JUMPFLEX® Řada 2857
Měřicí převodník proudu 2857-0550 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 zvý-
šením 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 2857-0900.
• 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
– 36 –
Příklad použití 0–20 mA
DO/signalizace 24 V / 100 mA
L1 Napájení
PLC
Nouzový proud
Power
Monitorování osvětlení
Měřicí převodník proudu
2857-550
Vstupní signál
AC/DC 100 A
Rozsah frekvencí
15–2 000 Hz
Výstupní signál
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
Výstup – binární
DC 24 V/100 mA
Výstup – relé
1 přepínací kontakt (1u) AC 250 V / 6 A
Zatížitelnost
Proud < 600 Ω Napětí > 1 000 Ω
Jmenovité napájecí napětí
DC 24 V
– 37 –
KONFIGURACE JUMPFLEX® Řady 857 a 2857
USB kabel 750-923
Aplikace ke konfiguraci rozhraní – alternativa k nastavování pomocí přepínačů DIP Stáhnout ze služby Google Play Software nabízí: • simulaci vstupních a výstupních parametrů (řada 2857) • automatickou detekci modulů • konfiguraci a vizualizaci procesních hodnot • parametrizaci binárního spínacího vstupu (funkce mezní hodnoty) • komunikaci prostřednictvím servisního USB kabelu WAGO 750-923 nebo Bluetooth® adaptéru WAGO 750-921
Bezplatné stažení aplikace: www.wago.cz
– 38 –
Bluetooth® adaptér 750-921
(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 a 2857.
Informace o přístroji
Vstupní parametry
Se stejnou jednoduchostí si můžete nechat zobrazit konfigurační data či aktuální naměřenou hodnotu. Komunikaci mezi smartphonem a měřicím převodníkem přitom zajišťuje Bluetooth® adaptér WAGO 750-921.
Výstupní parametry
– 39 –
Binární výstup
Skutečná hodnota
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 2857-0900
– 40 –
Vhodný pro pouzdra o šířce 12,5 mm a 22,5 mm
• 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
– 41 –
INTELIGENTNÍ SENZORY PROUDU
1–3 2
sen zo rů
…k monitorování solárních elektráren prostřednictvím sběrnice MODBUS
Adresování
289-965 Přípojný modul RJ-45 pro moduly proudových senzorů
Indikace stavu
Inteligentní proudové senzory k monitorování solárních soustav, resp. střídačů pro měření stejnosměrného proudu s velkým rozsahem měřeného proudu
– 42 –
Rozsah měření Chyby přenosu
789-620
789-621
789-622
DC 0–80 A
DC 0–140 A
AC 0–50 Aeff
≤ 0,5 % z konečné hodnoty
Napájení
12–34 V (přes RJ-45)
Provedení
15 mm (pro proudové vodiče)
Rozhraní
RS-485
Protokol
MODBUS
Adresování
1–32
Max. délka sběrnice
≤ 1200 m
Připojení k ovládacímu panelu WAGO PERSPECTO® Sériové rozhraní RS-485
Napájecí napětí
např. 787-1002 EPSITRON® COMPACT Power
– 43 –
SYSTÉMOVÝ MANAGEMENT HOSPODAŘENÍ S ENERGIÍ EN ISO 50001 Energetická politika a energetické plánování
Nápravná a preventivní opatření; přezkoumání systému managementu
Neustálé zlepšování
Realizace a provoz
Kontrola, měření, analýza; audit
Certifikace
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. K získání certifikace dle normy DIN 50001 musí podnik nebo organizace: zavést a dokumentovat systém managementu hospodaření s energií v souladu s normou DIN 50001, stanovit, dokumentovat, realizovat a zachovávat oblast použití a meze svého systému managementu hospodaření s energií, určit a dokumentovat, jak splňuje požadavky normy DIN 50001 z hlediska neustálého zlepšování své energetické účinnosti.
Znázornění cyklu PDCA dle normy ISO 50001: Předpoklady pro certifikaci dle normy ISO 50001.
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)
– 44 –
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 úspoře energie. 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 2012.
V této oblasti se opíráme zejména o tyto pilíře: • Systematická instalace a vyhodnocování měřičů energie (samozřejmě pomocí vlastních výrobků značky WAGO) • 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 a údržbou a nákupem a controllingem • 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 50001 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.
– 45 –
RŮZNÉ METODY MĚŘENÍ
Ie Měřicí zařízení Ubočník Rbočník
B
V
A
Ue
I Ie
Rměř.
Rměř.
I
Měřicí zařízení
Ue
Ie= Ubočník / Rbočník
Ubočník Rbočník
Metoda high side
V
Princip transformátoru
Ie= Ubočník / Rbočník
Metoda low side
Měření pomocí bočníku (AC/DC)
Měření pomocí bočníku v kombinaci s násuvným převodníkem proudu (AC)
Měření proudu zajišťuje nízkoohmový odpor (bočník), paralelně zapojený k měřiči napětí (voltmetru). Proud je přímo úměrný k napětí I = U/R naměřenému na bočníku.
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.
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.
– 46 –
Metoda měření
Přednost
Bočník
Velmi vysoká přesnost Vhodný pro stejnosměrný i střídavý proud
Bočník + převodník proudu
Vhodný pro vyšší střídavý proud Bezpotenciálové měření
Hallův senzor
Bezpotenciálové měření Pro vyšší proud Varianty pro stejnosměrný i střídavý proud
Hallův senzor Uout
I měř.
U U, I
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
– 47 –
GLOSÁŘ
S=U*I
+ -
S
+ -
Q=UL*IL
V
V + +
I
-
-
P=UR*IR
-
+ -
I Q
P V I
Zdánlivý výkon S
Efektivní výkon P
Jalový výkon Q
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 (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.
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.
– 48 –
Ze součtu vyplývá křivka nesinusového tvaru
Základní frekvence 50 Hz
Třetí 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.
– 49 –
GLOSÁŘ
Efektivní proud
Sinusový proud
A
400
400
300
350
200
300 250
100 0 -100
3/2T
1/2T
A 200
2T
150
-200
100
-300
50
-400
0
Perioda Sinus
1/2T
Aritmetická střední hodnota
Ieff ≈
1 n
T
Perioda Hodnota sinu
n
3/2T
2T
RMS
∑×
2 i
i=1
Aritmetická střední hodnota
Efektivní hodnota
Aritmetická střední hodnota (také označovaná jako průměr) je podíl součtu všech zaznamenaných hodnot a jejich počtu.
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.
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.
– 50 –
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.
400
80000
300
70000
200
60000
100
50000
0
1/2T
-100
Vzorkování
40000 30000
-200
20000
-300
10000
-400
0
Vstupní signál
Vzorkovaný signál
Digitální zpracování
Analogové zpracování
Při digitálním zpracování se signál vzorkuje (digitalizuje) v definovaných, velmi krátkých časových intervalech. Vzorkované hodnoty se zpracovávají a převádějí například na unifikovaný signál.
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.
– 51 –
Technika k měření proudu 2.2 CS-CZ · 02/2016 · Vytištěno v České republice
WAGO-Elektro spol. s r.o. Rozvodova 1116/36 143 00 Praha 4 – Modřany Centrála +420 261 090 143 Prodej +420 261 090 146 Zákaznický servis +420 261 090 143 Technická podpora +420 261 090 149 Fax +420 261 090 144 E-mail
[email protected] Internet www.wago.cz
