Smart Energy & Power Quality Solutions UMG 96RM-E Betriebsstrom und RCM-Fehlerstromüberwachung
Das UMG 96RM-E mit 6 Stromkanälen für permanente Betriebs- und Fehlerstromüberwachung RCM Die UMG 96RM-E Messgeräte verfügen über 6 Stromeingänge (4 Eingänge zu 1 bzw. 5 A und 2 Analogeingänge 0...30 ma), wovon die 2 Analogeingänge zur Temperatur- oder Differenzstrommessung eingesetzt werden können. Ein kontinuierliches Monitoring des Differenzstromes in Stromverteilungen ist damit neben der normalen Messung der Betriebsströme möglich. Für die RCM-Messung wurde ein spezielles Verfahren implementiert, mit dem RCM Grenzwerte in Abhängigkeit von der Gesamtleistung dynamisch gesetzt werden. Mit der dynamischen Grenzwertbildung wird in allen Lastbereichen ein maßgeschneiderter Differenzstromgrenzwert gebildet und unnötige Fehleralarme werden vermieden. Im Gegensatz zu herkömmlichen RCM-Überwachungsgeräten wird auch im Kleinlastbereich ein optimaler Fehlerstromgrenzwert gewährleistet. Abfließende Fehlerströme und Ableitströme gegen Erde werden nach IEC 60755 Typ A und B erfasst und aufgezeichnet, z. B. in Einspeisungen, Abgängen, Endverbrauchern oder zentralen Erdungspunkten. 24V DC - = + K1 K2 + = - S1 S2 S3 - = + K3 K4 K5 0-40 ma IPE 0-40 ma IDIFF B A 13 14 15 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Gruppe 1 Gruppe 2 I5 I6 Digital-Eingänge/Ausgänge Analog-Eingänge 16 17 B A RS485 UMG 96RM-E (RCM) Ethernet 10/100Base-T RJ45 PC Versorgungsspannung Spannungsmessung Strommessung N L 1 2 V1 V2 V3 VN 3 4 5 6 I1 I2 I3 7 8 9 10 11 12 I4 18 19 L1 L2 L3 N 230V/400V 50Hz S1 S2 S1 S2 S1 S2 S1 S2 Verbraucher Anschlussbeispiel (mit Differenzstrommessung IPE/IDIFF) Permanente Betriebs- und Sicherheitsmessung Differenz-/Fehlerstromüberwachung Überwachung von Betriebsströmen Überwachung zentraler Erdungspunkte Erleichterung der BGV-A3-Prüfung für ortsfeste Anlagen Vermeiden von Störungen und damit Steigerung der Systemzuverlässigkeit Reduzierung von EMV-Störungen Seite 2
Features UMG 96RM-E Vorteile gegenüber herkömmlichen RCM-Geräten Größtmögliche Sicherheit Kontinuierliche Fehlerstrommessung: AC und DC werden erfasst Historische Daten: Langzeitüberwachung des Fehlerstromes lässt Veränderungen rechtzeitig erkennen, z. B. Isolationsfehler Zeitliche Verläufe: Erkennung von zeitlichen Abhängigkeiten Vermeidung von Neutralleiterverschleppungen RCM-Grenzwerte für jeden Einsatzfall optimierbar: Fester, dynamischer und stufenweiser RCM-Grenzwert Überwachung des ZEP (Zentraler Erdungspunkt) und Unterverteilungen Abbildung: Zeitlicher Stromverlauf auf dem zentralen Erdungspunkt Analyse von Fehlerstromereignissen Ereignisliste mit Zeitstempel und Werten Darstellung der Fehlerströme mit Verlauf und Dauer Darstellung der Phasenströme während der Fehlerstromüberschreitung Darstellung der Phasenspannungen während der Fehlerstromüberschreitung Abbildung: Fehlerstromereignis Analyse der harmonischen Fehlerstromanteile Frequenzen der Fehlerströme (Art des Fehlers) Stromhöhen der einzelnen Frequenzanteile in A und % Oberschwingungsordnung (bis zur 40ten) Maximalwerte mit Echtzeitbalkenanzeige Abbildung: Oberschwingungsanalyse Hier liegt auf RCM-Kanal I6 ein Fehlerstrom an und der Alarmausgang K1 am Display ist aktiviert. Der RCM-Alarm kann z. B. an eine 24 Stunden besetzte Leitwarte weitergemeldet werden. Nachdem der Fehler behoben ist, kann der Alarm quittiert und zurückgesetzt werden. Seite 3
Fünf Geräte in einem Das UMG 96RM-E Energiemessgerät erfüllt die Anforderungen zum interaktiven Monitoring moderner Stromversorgungssysteme. Es vereint die Funktionen Universalmessgerät, Energieüberwachung, Oberschwingungsanalyse und Spannungsqualität sowie Differenzstrom-Überwachung in einem kompakten Gerät: kontinuierliches Energiemonitoring und präventive Überwachung der elektrischen Hochverfügbarkeit! Das UMG 96RM ist ein sehr kompaktes, aber leistungsstarkes Universalmessgerät. Das Gerät ist mit einem leistungsstarken, innovativen Mikroprozessor ausgestattet. Die Abtastung sämtlicher Messkanäle mit 21,3 khz erlaubt eine kontinuierliche Messung und die Erfassung von mehreren Hundert Messwerten in hoher Auflösung. Modernste Mikroprozessortechnologie, Bauelemente mit engen Toleranzwerten, jahrzehntelange Design- und Produktionserfahrung. 1. Universalmessgerät 2. Energiemessgerät Als Universalmessgerät dient das UMG 96RM-E der Betriebsstromüberwachung für allgemeine elektrische Parameter. Durch ein mehrstufiges und skalierbares Messsystem im Bereich der Energiemesstechnik erreicht man einen hohen Grad an Transparenz. Erst durch die kontinuierliche Messung mit hoher Auflösung werden sporadisch auftretende Ereignisse erfasst und damit Gegenmaßnahmen möglich. Energiemanagementsysteme z. B. nach der Norm ISO 50001 erfordern eine kontinuierliche Erfassung der Energiedaten & Lastprofile. Mithilfe des UMG 96RM ist eine detaillierte Erfassung der Energiedaten und des Lastprofils eine einfache Aufgabe. Dies ist sowohl für Themen der Energieeffizienz als auch für die sichere Auslegung der Energieverteilungseinrichtungen essenziell. Seite 4
Externe Spannungsversorgung mit weitem Spannungsbereich. Das außen liegende Batteriefach ermöglicht den bequemen Austausch der Batterie. Ethernetanschluss für die komfortable, sichere und schnelle Datenanbindung. Die große Anzahl integrierter digitaler Ein-/Ausgänge, 2 digitale Ausgänge + 3 wahlweise Ein- oder Ausgänge, erlaubt das Abspeichern von Verbrauchsdaten, Erfassen von Anlagenzuständen, Melden von Störungen oder interaktives Schalten. 2 analoge Eingänge 0 40 ma erlauben das Erfassen von beliebigen analogen Signalen, Temperaturen (z. B. PT 100), DC-Strömen oder können als RCM-Eingänge (DC und AC) verwendet werden. Der 4te Stromwandlereingang ermöglicht die Überwachung des N-Leiters oder bis zu 4 einphasige Verbraucher. 3. Oberschwingungsanalysator 4. RCM-Gerät 5. Ereignisrekorder UMG 96RM geben unverzichtbare Hinweise auf unzureichende Spannungsqualität und ermöglichen so Maßnahmen zur Behebung von Netzproblemen. Einzelne Oberschwingungen für Strom und Spannung können detailliert analysiert werden. Dies führt zur Vermeidung von Produktionsausfällen und erheblich längeren Lebenszeiten der Betriebsmittel. Durch eine kontinuierliche Überwachung von Differenzströmen (Residual Current Monitor, RCM) einer elektrischen Anlage kann ein Digitalausgang bei Überschreitung des Ansprechwertes gesetzt werden. Der Anlagenbetreiber kann zeitnah reagieren, bevor eine Schutzeinrichtung anspricht. Dies ist insbesondere in Anlagen, die eine sehr hohe Verfügbarkeit und EMV gewährleisten müssen z. B. Rechenzentren wichtig. Spannungseinbrüche können zu großen Problemen führen. Dies hat insbesondere in der Produktion und bei kritischen Prozessen Qualitätsprobleme und Fertigungsausfälle zur Folge. Spannungsunterbrechungen haben in den meisten Fällen unmittelbare sowie erhebliche Kosten zur Konsequenz. Hierbei gilt es, solche Spannungsqualitätsschwankungen mit benutzerfreundlichen Tools zu identifizieren und zu analysieren. Seite 5
Homepage & Ethernet mit Gateway-Funktionalität Der Ethernetanschluss ebenso wie die Kommunikation über Modbus/RS485 garantiert eine einfache Einbindung ins Netzwerk sowie einen schnellen und zuverlässigen Datentransfer. Die geräteeigene UMG-Homepage erlaubt einen komfortablen Zugang zu den Messdaten über einen handelsüblichen Webbrowser auch ohne Installierung von PC-Software. Die Messdaten sind entsprechend über verschiedene Kanäle abrufbar. Das integrierte Modbus-Ethernet-Gateway ermöglicht den Anschluss von Slavegeräten auf der Modbus-Ebene. Der sehr große 256 MB Messdatenspeicher sichert die Daten zuverlässig über einen langen Zeitraum ab. Zubehör: Differenzstromwandler Es können alle gängigen RCM-Stromwandler mit ma-ausgängen angeschlossen werden. Die RCM-Stromwandlerverhältnisse sind frei einstellbar. Aufsteck-Stromwandler finden vorwiegend in Neuinstallationen Anwendung, wohingegen teilbare Stromwandler für Nachrüstungen empfohlen werden. Die kompakten Stromwandler der Serie KBU ermöglichen durch ein Öffnen und Schließen der Stromwandler eine schnelle und kostengünstige Montage. Durch das Verriegelungssystem über einen einfachen Knopfdruck entfällt somit das Auftrennen und Abklemmen der Primärleiter. Für die Phasen L1...4 lassen sich herkömmliche 1/5-A-Stromwandler verwenden. Für die RCM-Funktion werden Differenzstromwandler benötigt. Abbildung: Durchführungs-Differenzstromwandler Abbildung: Aufklappbarer Differenzstromwandler Seite 6
Technische Details UMG 96RM-E Type Artikel-Nr.: UMG 96RM-E 52.22.004 Netzspannungen Einsatz in Dreiphasen-4-Leitersystemen mit geerdetem Neutralleiter bis maximal L/N = 277 VAC (50/60 Hz) L/L = 480 VAC (50/60 Hz) Hilfsspannung 95 240 VAC (45 65 Hz) 100 300 VDC* Dreileiter/Vierleiter 3/3 4 Quadranten 3 Abtastfrequenz 50/60 Hz 21,3/25,6 khz Lückenlose Messung 3 Oberschwingungen V/A 1 40 Verzerrungsfaktor THD-U / THD-I in % 3 Genauigkeit V / A 0,2 / 0,5 % Wirkarbeit Klasse 0,5 Arbeitstarife 8 x kwh / 8 x kvarh Digital-/Impulsausgang 2 Digitale Eingänge/Ausgänge (wahlweise Eingänge oder Ausgänge) 3 Analogeingänge (I5, I6) Temperatur/Differenzstrom, kombinierbar 4ter Stromwandlereingang (I4) 3 Speicher Min.-/Max.-Werte 3 Speichergröße Webserver 3 Uhr und Batterie 3 LCD-Display mit Hintergrundbeleuchtung 3 Software für Energie-Management und Netzanalyse Schnittstellen RS485 3 Ethernet 3 Protokolle Modbus RTU 3 Modbus-Gateway 3 TCP/IP 3 SNMP 3 Webserver/E-Mail 3 2 256 MB** GridVis-Basic Software: GridVis TÜV ISO 50001 zertifiziert. Die beim UMG 96RM zum Lieferumfang gehörende Programmier- und Netzvisualisierungssoftware GridVis-Basic ermöglicht eine einfache und vollständige Parametrierung der Geräte und Analyse der Fehlerstromereignisse. *) Optional weitere Hilfsspannungen verfügbar. **) 192 MB für Aufzeichnungen verfügbar. Weitere Informationen finden Sie auf unserer Internetseite www.janitza.de Seite 7
Smart Energy & Power Quality Solutions Janitza electronics GmbH Vor dem Polstück 1 D-35633 Lahnau Deutschland Tel.: +49 6441 9642-0 Fax: +49 6441 9642-30 info@janitza.de www.janitza.de Vertriebspartner Artikel-Nr.: 33.03.617 Stand 10/2012 Technische Änderungen vorbehalten.