Трёхфазный счётчик электроэнергии WB-MAP3E

Материал из Wiren Board
Перейти к: навигация, поиск


Счётчик электроэнергии WB-MAP3E

Купить в интернет-магазине

Назначение

Многоканальный счётчик электроэнергии (измеритель параметров электрической сети) WB-MAP3E предназначен для энергоменеджмента и мониторинга качества электропитания. Счетчик WB-MAP3E идеален для технологического учёта электроэнергии в многоквартирных домах и офисных зданиях, для мониторинга потребителей в дата-центрах и умных офисах. Отличие счетчика WB-MAP3E от WB-MAP3H -- возможность измерения пиковых значений тока и напряжения в определенном интервале времени; счетчики WB-MAP3E не поддерживают измерения амплитуд гармоник тока и напряжения, а также коэффициентов нелинейных искажений.


Использование внешних разъёмных трансформаторов тока позволяет производить монтаж системы без отключения потребителей.


Для активной энергии измеритель обеспечивает класс точности 0,5S. Для реактивной энергии - класс точности 1.

Выдерживает скачки напряжения до 1.8 кВ длительностью до 10 мс.

Технические характеристики

Измеряемые параметры

Полный список измеряемых параметров приводится на странице Счетчик WB-MAP12H: измеряемые параметры и погрешности, их названия в веб-инетрфейсе Wiren Board.

Характеристики

Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 12 В — 24 В постоянного тока (интерфейсная часть)

50 В — 250 В переменного тока (измерительная часть)

Потребляемая мощность максимальная 1.3 Вт
Потребляемая мощность средняя 0.9 Вт
Каналы измерения
Число каналов 3 однофазных либо 1 трехфазный
Длительность измеряемых всплесков

напряжений и токов

от 300 мкс
Максимальные допустимые параметры
Напряжение на клеммах L1, L2, L3

в течение 10 мс

1800 V r.m.s.
Управление
Интерфейс управления RS-485
Изоляция интерфейса Гальванически развязанный от измерительных цепей
Протокол обмена данными Modbus RTU, адрес задается программно, заводские настройки указаны на наклейке
Параметры интерфейса RS-485

По умолчанию: скорость 9600 бит/с; данные — 8 бит; четность N; стоп-биты 2; Параметры интерфейса могут быть настроены программно:

Готовность к работе после подачи питания 1 c
Габариты
Габариты 59 x 90,2 x 57,5 мм (3 модуля DIN)
Условия эксплуатации
Температура воздуха от -40°С до +80°С
Относительная влажность воздуха до 98%, без конденсации влаги

Габаритные размеры счетчика

Габаритные размеры

Питание счетчика

Счетчик WB-MAP3E может получать питание от любой из подключенных фаз. Для обмена данными по Modbus с контроллером необходимо также подать питание на разъем интерфейсной части. Возможно питание счетчика только от интерфейсной части. При этом параметры переменного тока не измеряются (напряжения по всем каналам будут отображаться как 0 В), но значения тока, получаемые от токовых трансформаторов будут измеряться верно.

Работа при провалах и прерываниях напряжения

Замер энергии прекращается при напряжении меньше 180 вольт (провал или прерывание напряжения), порог задается в одном из Modbus-регистров счетчика.

Обмен данными

На физическом уровне модуль подключается через интерфейс RS-485. Для управления счетчиком используется протокол Modbus RTU. В устройствах Wirenboard данные Modbus передаются по линиям связи RS-485. Подробнее смотрите страницу Протокол Modbus. Modbus-адрес счетчика задается на заводе и нанесен на наклейке. Адрес может быть изменен программно. Подробности смотрите в разделе Управление по Modbus.

Монтаж

Пример схемы подключения счетчика WB-MAP12 к трехфазной сети
Пример схемы подключения счетчика WB-MAP3H (WB-MAP3E) к трехфазной сети
Warning Warning: Важно! При монтаже счетчика клемма PE обязательно должна быть соединена с защитным заземлением, а на клемму N подключена нейтраль.

Если защитное заземление (PE) не подключено, то при случайном появлении фазового напряжения на клемме одного из токовых трансформаторов, то опасное для жизни фазовое напряжение появляется и на остальных клеммах для подключения трансформаторов. Если защитное заземление подключено - то опасного напряжения на клеммах остальных трансформаторов тока не появится: либо сработает УЗО, либо сгорят резисторы на входах токовых трансформаторов.

Подключение интерфейсной части

Счетчик подключается к контроллеру через разъемы A и B RS-485. Питание интерфейсной части может подаваться непосредственно от контроллера (Клеммы Gnd (-) и Vout (+)), либо от отдельного источника питания — в этом случае линии GND контроллера и источника питания рекомендуется объединить.

Подключение высоковольтной части

К разъемам высоковольтной части счетчика подаются три фазы, нейтраль и защитное заземление. При подключении защитное заземление (PE) и нейтраль (N) должны подключаться первыми, во избежание поражения электрическим током (см. предупреждение выше). Фазы A, B и C должны быть подключены в правильном порядке в соответствии с подписями к контактам.

При правильном порядке подключения фазовые углы (Voltage angle) должны быть следующими: фаза A — 0°, фаза B — ~120°, фаза C — ~-120°.

Правильное чередование фаз

Подключение токовых трансформаторов

Удлинение проводов токовых трансформаторов

Провода токовых трансформаторов можно удлинять при необходимости до 50 метров. Ключевой параметр при этом - сопротивление кабеля: суммарное (в обе стороны) сопротивление дополнительного кабеля не должно превышать 2 Ом, иначе точность измерений будет снижена.

Чтобы избежать наводок, не рекомендуется прокладывать удлинительный кабель вплотную к силовым кабелям, а также делать петлю - то есть оба проводника, идущие к одному трансформатору, должны быть проложены вместе. Желательно использовать экранированный кабель.

Мы рекомендуем использовать кабель КГВЭВ 7х1,0 или подобные - им удобно удлинять все три трансформатора одной трёхфазной нагрузки одним кабелем.

Очистка магнитопровода

Отпечатки пальцев, грязь или пыль на магнитопроводе могут создать воздушный зазор, который существенно снизит точность измерений. Поэтому, перед тем, как защёлкнуть трансформатор на проводе, настоятельно рекомендуется удалить с магнитопровода все посторонние частицы. Особенное внимание следует уделять при монтаже токовых трансформаторов в электротехнических щитах, где зачастую скапливается пыль и строительный мусор.

На магнитопроводе видны отпечатки пальцев и частицы пыли. Точность измерений будет снижена.
Для более точных измерений поверхность магнитопровода должна быть чистой.

Зазор в магнитопроводе

Warning Warning: Проверьте, что трансформатор свободно вращается на проводе! Если трансформатор не защёлкнут, перекошен или не вращается свободно на проводе, то величина ошибки измерения может достигать 10% и более.

Воздушный зазор между половинками магнитопровода может возникнуть и по другим причинам. Половинки разъёмного трансформатора прижимаются друг к другу пластиковой "пружиной". Это значит, что даже при полностью защёлкнутой защёлке трансформатора, половинки магнитопровода могут неплотно прилегать друг к другу.

Нужно проверить, что трансформатор защёлкнут ровно, без перекосов; а также проверить, что пластиковая пружина ("лепестки" в крышке) пружинит и прижимает части магнитопровода друг к другу.

Важно, чтобы трансформатор свободно вращался на проводе. Если это не так, то значит есть механическое напряжение, которое может справиться с пружиной трансформатора и создать воздушный зазор.

Подключение к правильной фазе

При подключении токовых трансформаторов следует верно расположить их на фазовых проводниках и правильно подключить выводы к разъемам счетчика. Также важно, чтобы каждый токовый трансформатор был подключен к проводнику нужной фазы.

Соответствие номеров токовых входов фазам: 1-L1(A), 2-L2(B), 3-L3(C). К токовым входам счетчика со знаком "минус" подключаются черные провода трансформаторов тока, а ко входам со знаком "плюс" — белые (см. рисунок "Пример схемы подключения счетчика WB-MAP3H к трехфазной сети").

В счетчиках-измерителях, прошедших процедуру предварительной калибровки, к каждому токовому каналу подключается индивидуально подобранный токовый трансформатор. Трансформаторы имеют подписи с указанием номера канала.

Проверка подключения к правильной фазе

В предположении, что тип нагрузки близок к активному (осветительные и нагревательные приборы, другая бытовая техника), угол фазового сдвига между током и напряжением обычно находится в пределах десятков градусов. Величины порядка 100 градусов и больше в этом случае означают, что через трансформатор тока проходит проводник неверной фазы. Заметим, что, например, в промышленных условиях, где используются устройства компенсации реактивной мощности или мощные электродвигатели, такая оценка может быть неинформативной.


На этой диаграмме показаны направление векторов тока и напряжения для фазы A. Видно, что угол между напряжением и фазой небольшой: это означает, что трансформатор тока фазы A подключен верно.
На этой диаграмме угол между током и напряжением значительный. Это, скорее всего, означает, что на самом деле измеряется ток в проводнике другой фазы и трансформатор тока установлен неправильно.

Чтобы убедиться, что токовые трансформаторы подключены к проводникам соответствующих фаз, необходимо выполнить следующую процедуру.

  1. Нагрузите фазы — мощности порядка 100 Вт будет достаточно.
  2. В интерфейсе контроллера смотрим на значения углов между током и напряжением.

Небольшие значения углов позволяют предполагать, что трансформаторы тока правильно установлены на соответствующих фазовых проводниках. Большие углы (поряда сотни градусов) для фаз A и B означают, что трансформаторы тока, скорее всего перепутаны.

В счетчике WB-MAP3-E фазовые углы считаются не от -180 до +180, а от 0 до 360. Таким образом, -1 градус в других моделях счетчиков WB соответствует 359 градусам в WB-MAP3-E.

Фаза нагружена достаточно.
Трансформаторы тока установлены на нужных фазах.
Трансформаторы тока для фаз A и B перепутаны.

Направление подключения токовых трансформаторов

Трансформатор тока с проходящим через него фазовым проводником; стрелка направлена в сторону подключенной нагрузки. Трансформатор показан в открытом состоянии.


При подключении токового трансформатора следует верно расположить его на проводнике и правильно подключить выводы к счетчику. Расположение токового трансформатора на фазовом проводнике, ведущем к нагрузке, показано стрелкой, направленной к нагрузке. Здесь следует сделать оговорку, что речь идет о тех сетях, подключенных к счетчику, которые потребляют, а не генерируют энергию. К примеру, некоторые модели инверторов, обеспечивающих дополнительное питание нагрузки потребителей от солнечных батарей или ветряных генераторов, могут отдавать в электросеть избыточную энергию. В качестве генераторов энергии могут выступать и электродвигатели, вращаемые внешними силами.

Таким образом, если в сети нет внутренних источников электроэнергии, а направление установки токового трансформатора выбрано верно, то активная мощность P (A, B, C) на той фазе, где установлен трансформатор, будет иметь положительное значение, если неверно — то отрицательное. Если в сети генерируется электроэнергия, то такая оценка будет неинформативной.


Индикация

Счетчик имеет 1 светодиодный индикатор Status,который мигает при обмене данными по Modbus, и светится непрерывно при подаче напряжения.

Представление в web-интерфейсе

Полный список названий параметров, отображаемых в web-интерфейсе приводится на странице Счетчик WB-MAP12H: измеряемые параметры и погрешности, их названия в веб-инетрфейсе Wiren Board

Описание Modbus-регистров

Счетчик поддерживает большое количество Modbus-регистров, которые хранят значения измеряемых и вычисляемых величин, а также регистры управления счетчиком.

Таблицу регистров, описывающих измеряемые величины, можно найти на странице Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP3E: таблица Modbus-регистров измеряемых и вычисляемых величин. Набор modbus-регистров модели WB-MAP3E идентичен набору регистров WB-MAP3H, за исключением регистров амплитуд гармоник, THD и регистров хранения пиковых амплитуд.

Таблица управляющих регистров приведена на странице Многоканальный счётчик электроэнергии WB-MAP12H: таблица управляющих Modbus-регистров.