Strommessmodul: Anleitung zur Inbetriebnahme

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1 Strommessmodul: Anleitung zur Inbetriebnahme 1 Gerätedaten Drehstromzähler ELMET3-PLC 3x230/400V 50Hz max 3x20A (Größere Ströme möglich mit als Option erhältlichen anderen Typen von Stromwandlern) Nicht geeicht Bidirektionaler Zähler mit getrennten Zählwerken für die Erfassung von Verbrauch und Einspeisung je Phase in Wh und VArh je Phase und in Summe. Messung je Phase von Wirkleistung mit Auflösung 1/10 W Blindleistung mit Auflösung 1/10 VAr Scheinleistung mit Auflösung 1/10 VA Phasenwinkel mit Auflösung 1/10 Spannung mit Auflösung 1/10 V Stromstärke mit Auflösung 1mA Kommunikation über Stromnetz (PLC) und RS485 (Modbus) Zur Montage auf Tragschiene EN (Hutschiene 35 mm) in Verbindung mit mitgelieferter Montageklammer Eigenverbrauch typisch <= 1,1W Diese Anleitung bezieht sich auf Stromzähler mit der Firmware Version Lieferumfang ELMET3-PLC Stromzähler 3 x Stromwandler Type 0615 nom 15A max 25A 1x Hutschienenmontageklammer 3 Sicherheitshinweise Nicht bestimmungsgemäße Verwendung kann zu Verletzungen oder tödlichen Unfällen führen. Die Arbeiten zur Installation dürfen nur von einem qualifizierten Elektriker durchgeführt werden. Unsachgemäße Installationsarbeiten können zu einem Brand oder einem elektrischen Schlag führen! Die mitgelieferten Stromwandler müssen mit dem Stromzähler verbunden sein, bevor der gemessene Leiter unter Spannung gesetzt wird. Entsorgen Sie dieses Gerät nach dem Ende der Lebensdauer nicht über den Hausmüll, sondern über eine Sammelstelle für elektrische Geräte. Version von 10

2 4 Umweltbedingungen Umgebungstemperatur im Betrieb: 0 C bis +50 C Lagertemperatur: -20 C bis +70 C Relative Luftfeuchte: Jahresmittelwert <75% Keine kondensierende Feuchte 5 Anschluss Der Anschluss kann wahlweise mit drei oder einer Phase erfolgen. Beim Einsatz zur Erfassung der Wirkleistung (W) und Wirkenergie (Wh) ist eine Strommessung am Neutralleiter nicht erforderlich ELMET3-PLC Stromwandler 1 weiß Stromwandler 1 schwarz Stromwandler 2 weiß Stromwandler 2 schwarz Stromwandler 3 weiß Stromwandler 3 schwarz Stromwandler N weiß Stromwandler N schwarz Phase 1 Phase 2 Phase 3 Neutralleiter R485 D+ RS485 D- RS485 GND L1 L2 L3 k l k l k l Verbraucher N Abbildung 1: Anschluss 4-Leiter 3 x 230V/400V Version von 10

3 ELMET3-PLC Stromwandler 1 weiß Stromwandler 1 schwarz Stromwandler 2 weiß Stromwandler 2 schwarz Stromwandler 3 weiß Stromwandler 3 schwarz Stromwandler N weiß Stromwandler N schwarz Phase 1 Phase 2 Phase 3 Neutralleiter R485 D+ RS485 D- RS485 GND L N k l Verbraucher Abbildung 2 Anschluss 2-Leiter 230V Im Falle des 2-Leiter Anschlusses dürfen Phase 1 und Neutralleiter am Gerät auch vertauscht angeschlossen werden. Folgende Punkte müssen unbedingt beachtet werden, um korrekte Messergebnisse zu erhalten: Die Montage der Stromwandler und der Spannungsabgriff müssen entsprechend der Nummer (Stromwandler 1 zu Spannung L1, ) jeweils an der gleichen Phase erfolgen. Wenn der Spannungsabgriff nach den Leitungsschutzschaltern erfolgt, ist nicht sicher, dass der erste Automat auch mit der ersten Phase verbunden ist. Am sichersten ist das Finden der richtigen Phase nach den Automaten bei ausgeschaltetem Fehlerstromschutzschalter mit einem geeigneten Messgerät. Achten Sie auf die Orientierung der Stromwandler und den korrekten Anschluss von weißem und schwarzem Draht an der Geräteklemme. Der Richtungspfeil an der Unterseite muss in die Richtung des Energieflusses vom Energieversorger in Richtung Verbraucher zeigen. Version von 10

4 Zuleitung Zu den Verbrauchern L1 N L2 L3 USB LEARN USB RS485 PLC STATUS ELMET3-PLC L1 L2 L3 FI Schutzschalter Test N L N L N L N Stromverteilschiene L1 L2 L3 N Abbildung 3: Möglicher Montageort im Verteilerkasten Wenn wenig Platz vorhanden ist, und in der oberen Reihe keine Stromverteilschienen montiert sind, ist auch eine horizontale Montage zwischen belegten DIN Schienen möglich. Ohne Montageklammer ist das Gerät weniger tief als ein normales Reiheneinbaugerät und passt auch hinter die Blendenabdeckung. Version von 10

5 Zum Hauptverteiler L1 L2 L3 N L N L N L N L N Von PV Anlage ELMET3-PLC USB LEARN USB RS485 PLC STATUS L N L N L N L N L N L N Abbildung 4: Beispiel für horizontale Montage zwischen DIN Schienen Die Anschlusskabel der Stromwandler können mit Blockklemmen und geeignetem Draht (z.b. Mantelleitung 2 x 0,8² oder 2 x 1,5² 450V) auf eine Gesamtlänge von maximal 3m verlängert werden. Beim Anschluss eines Strommessmoduls an einen Wechselrichter ist zu beachten, dass bei der Montage nicht nur der Leitungsschutzschalter sondern auch der Wechselrichter geräteseitig abgeschaltet werden muss. Ob der Eigenverbrauch des Stromzählers gemessen wird, hängt davon ab, ob die Stromwandler vor oder hinter dem Anschluss der Spannungsversorgung für den Stromzähler montiert werden. Normgerechter Einbau laut Sicherheitsnorm EN : Als Trennvorrichtung ist extern ein Leitungsschutzschalter vorzusehen, hinter dem der Spannungsabgriff erfolgt. Die Strom- und Leistungsmessung wird beendet, sobald die Phasen vom Netz getrennt werden, z.b. weil der Leitungsschutzschalter betätigt wird. Energiezählerwerte werden in einem permanenten Speicher (Flash Technologie) gesichert. Wenn die Phase 1 des Geräts vom Netz getrennt wird, erfolgt für keine Phase mehr eine Messung. Version von 10

6 6 Anzeigen LED USB LED RS485 LED PLC 1 LED Status Leuchtet grün, solange der Stromzähler per USB Kabel mit einem PC verbunden ist. Leuchtet grün, wenn Modbus aktiviert ist. (Auslieferzustand) Geht kurz aus, wenn ein Modbus Kommando vom Master empfangen wurde. Leuchtet durchgehend grün, wenn Power Line Communication (PLC) aktiviert ist und eine Verbindung mit der angelernten Zentraleinheit besteht. Blinkt grün, wenn PLC aktiviert ist und noch keine Verbindung mit einer Zentraleinheit besteht. (Auslieferzustand) Ist Rot, wenn der PLC Chip einen Fehler meldet. Ist Rot, während das Gerät startet. Leuchtet durchgehend grün, wenn der Stromzähler seine Funktion aufgenommen hat und auf Phase 1 mit Strom versorgt ist. Die LEDs USB, RS485 und PLC blinken gemeinsam grün, während der PLC Lernmodus aktiv ist. 7 Messgenauigkeit Die Messgenauigkeit entspricht Klasse B gemäß EN I st 0,010 A Startwert für Strom je Phase, ab dem eine Messung möglich ist (ca. 2W). I min 0,160 A Der niedrigste Stromwert je Phase, ab dem definierte Genauigkeitsanforderungen laut Norm gelten. Zwischen I min und I tr gibt die Norm mit 1,5% reduzierte Anforderungen an die Genauigkeit vor. I tr 0,800 A Der Stromwert je Phase, ab dem bis I max die vollen Genauigkeitsanforderungen von 1% der Norm EN bzw. EN gelten I max 20,000 A Der höchste Stromwert je Phase, bis zu dem die Genauigkeitsanforderungen laut Norm gelten. U 3 x 230V -20% +15% Messgenauigkeit 1% 1 PLC = Power Line Communication Version von 10

7 8 Power Line Communication (PLC) Power Line Communication im CENELEC B Band nach Home Plug Command and Control Standard. Das Gerät kommuniziert aktiv über alle drei angeschlossenen Phasen. 8.1 Anlernen an einer Zentraleinheit Für die Kommunikation mit einer Zentraleinheit muss das Gerät dort angelernt werden. Dazu muss an der Zentraleinheit und am Stromzähler der Lernmodus aktiviert werden. Der Lernmodus wird aktiviert: am Stromzähler selbst, indem der Taster mit einem geeigneten Gegenstand (z.b. Büroklammer) für mehr als 3 Sekunden und weniger als 7 Sekunden durchgehend gedrückt und dann losgelassen wird. Achtung: Der Taster benötigt nur einen geringen Kraftaufwand zur Betätigung. Übermäßiger Krafteinsatz (z.b. mit einem mit einer Hand eingeklemmten Schraubenzieher) kann zur Beschädigung des Tasters führen. Die LEDs USB, RS485 und PLC blinken gemeinsam grün, während der PLC Lernmodus aktiv ist. Nach erfolgreichem Pairing mit der Zentraleinheit leuchtet die PLC LED durchgehend grün. Der Lernmodus kann durch stromlos machen des Geräts jederzeit beendet werden. Wenn innerhalb von 15 Minuten keine Zentraleinheit gefunden wird, beendet das Gerät den Lernmodus selbst. Anlernen an VERBUND Zentraleinheit Zum Starten des Lernmodus auf der VERBUND Zentraleinheit muss sichergestellt sein, dass diese am Strom und Internet angeschlossen ist bzw. eine Erstinstallation bereits erfolgt ist (oberste grüne LED leuchtet andauernd). Um den Anlernmoduls auf der VERBUND Zentraleinheit zu starten muss der kleine grüne Taster auf der Rückseite des Gerätes mit einem geeigneten Gegenstand (z.b. Büroklammer) für mehr als 3 Sekunden und weniger als 7 Sekunden durchgehend gedrückt und dann losgelassen werden. Der Leuchtring auf der Zentraleinheit beginnt dann grün zu blinken und zeigt somit an, dass der PLC Lernmodus auch auf diesem Gerät aktiv ist. Zentraleinheit und Strommessmodul suchen und verbinden sich jetzt automatisch über die PLC Verbindung (Pairing), dieser Vorgang dauert typischerweise mehrere Minuten. Version von 10

8 Wenn das Pairing erfolgt ist, wird bei beiden Geräten automatisch der PLC Lernmodus verlassen. Die PLC LED am Strommessmodul leuchtet andauernd grün, der Leuchtring auf der Zentraleinheit blinkt nicht mehr grün sondern ist wieder ausgeschaltet. Nur die oberste LED auf der Zentraleinheit leuchtet weiterhin andauernd grün. Der Anlernmodus kann auf der Zentraleinheit durch 3 Sekunden durchgehende Betätigung des grünen Tasters manuell beendet werden. 8.2 Abmelden von einer Zentraleinheit Der Entlernmodus wird aktiviert: am Stromzähler selbst, indem der Taster mit einem geeigneten Gegenstand (z.b. Büroklammer) für mehr als 7 Sekunden durchgehend gedrückt und dann losgelassen wird. Nach 3 Sekunden dauerndem Tastendruck gehen alle LEDs außer der Status LED aus. Nach 7 Sekunden gehen die LEDs wieder an. Sobald dann der Taster losgelassen wird, wird der Entlernmodus aktiviert. Sobald das Gerät entlernt ist, blinkt die PLC LED grün. Abmelden von einer VERBUND Zentraleinheit Bei Verwendung mit einer VERBUND Zentraleinheit muss das Ablernen an der Zentraleinheit durch durchgehendes Drücken der grünen Taste für mindestens 10 Sekunden aktiviert werden. Der Leuchtring blinkt dann rot. Nach erfolgreichem Ablernen ist der Leuchtring wieder ausgeschaltet. 9 Zurücksetzen der Einstellungen Durch dreimal aufeinander folgendes kurzes Drücken des Tasters innerhalb von drei Sekunden kann das Gerät auf die Standardeinstellungen zurückgesetzt werden. Sobald die Abfolge der Tastendrucke zum Zurücksetzen erkannt wurde, gehen USB, RS485 und PLC LED aus und blinken nach ca. einer Sekunde kurz Rot auf. Nach einigen Sekunden startet das Gerät neu und die LEDs leuchten entsprechend der Standardeinstellung (die USB LED leuchtet, wenn ein PC angeschlossen ist, die RS485 leuchtet grün, die PLC LED blinkt grün, die Status LED leuchtet grün). Folgende Einstellungen werden verändert: 1. PLC wird auf aktiviert gesetzt. Die Seriennummer der übergeordneten Zentraleinheit wird gelöscht und bestehende PLC Verbindungen werden gelöscht. In Summe vergisst das Gerät ein eventuell früher erfolgtes Pairing mit einer Zentraleinheit. 2. Kalibrierwerte für die Stromwandler werden auf Standardeinstellungen gesetzt 3. Modbus Einstellungen (Baudrate, Parity, Stop Bits, Slave ID) werden auf Standardeinstellungen ( N2 Slave ID 50) gesetzt Version von 10

9 Die Stände der Energiezähler werden durch das Zurücksetzen auf Standardeinstellungen nicht verändert. 10 Abmessungen in mm Abbildung 5: Stromzähler Abbildung 6: Stromwandler Typ 0615 Abbildung 7: Stromwandler Typ 1015 Version von 10

10 11 Normen Das Gerät entspricht den für eine CE Zulassung erforderlichen Normen und erfüllt die RoHS (Reduction of Hazardous Substances) Vorgaben. Messgenauigkeit Klasse B laut EN Isolationsfestigkeit EMV 2 Störfestigkeit EMV Ausstrahlung Norm EN : Verbindung zum Stromnetz Überspannungskategorie 2; transiente Überspannung vom Versorgungsstromkreis: max 2500V. EN :2005 EN : EMV = Elektro Magnetische Verträglichkeit Version von 10