Janitza UMG511 User guide [de]

Power Quality Analyser
Art. Nr. 33.03.072
UMG511
Installation und Inbetriebnahme
Dok Nr. 1.037.002.3
Janitza electronics GmbH Vor dem Polstück 1 D-35633 Lahnau Support Tel. (0 64 41) 9642-22 Fax (0 64 41) 9642-30 e-mail: info@janitza.de Internet: http://www.janitza.de
Inhaltsverzeichnis
Allgemeines 3
Eingangskontrolle 6
Beschreibung 8
Bestimmungsgemäßer Gebrauch 8 Leistungsmerkmale UMG511 9 Messverfahren 10 Programmiersoftware GridVis 11 Bedienung 12
Montage 14
Installation 16
Versorgungsspannung 16 Spannungsmessung 18 Frequenzmessung 27 Strommessung 28 RS485 32 Ethernet 36 Digitale Ausgänge 38 Digitale Eingänge 40
Parametrieren 42
Sprache 43 Messung 44 Relevante Spannung 46 Nennfrequenz 47 Spannungswandler 48 Nennspannung 48 Stromwandler 49 Nennstrom 49 RS485 50 Anzeigen 52 Passwort 53
Inbetriebnahme 55
Versorgungsspannung anlegen 55 Messspannung anlegen 55 Frequenzmessung 56 Drehfeldrichtung 56 Messstrom anlegen 57 Kontrolle der Leistungsmessung 58
Systeminformationen 60
Arbeit löschen 61
Service und Wartung 62
Technische Daten 65
Maßbilder 74
2
Allgemeines
Allgemeines
Copyright
Dieses Handbuch unterliegt den gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsschutzes und darf weder als Ganzes noch in Teilen auf mechanische oder elektronische Weise foto­kopiert, nachgedruckt, reproduziert oder auf sonstigem Wege ohne die rechtsverbindliche, schriftliche Zustimmung von Janitza electronics GmbH, Vor dem Polstück 1, D 35633 Lahnau, Deutschland, vervielfältigt oder weiterveröffentlicht werden.
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Haftungsauschluss
Janitza electronics GmbH übernimmt keinerlei Verantwortung für Fehler oder Mängel inner­halb dieses Handbuches und übernimmt kei­ne Verpflichtung, den Inhalt dieses Handbuchs auf dem neuesten Stand zu halten.
Kommentare zum Handbuch
Ihre Kommentare sind uns willkommen. Falls irgend etwas in diesem Handbuch unklar er­scheint, lassen Sie es uns bitte wissen und schicken Sie uns eine EMAIL an:
info@janitza.de
Ausgabevermerk
10.12.2008 Erstausgabe. 3
Sicherheitshinweise
Bedeutung der Symbole
Im vorliegenden Handbuch werden folgende Piktogramme verwendet:
c
m
4
Gefährliche Spannung!
Lebensgefahr oder schwere Verlet­zungsgefahr. Vor Beginn der Arbei­ten Anlage und Gerät spannungsfrei schalten.
Achtung!
Bitte beachten Sie die Dokumentati­on. Dieses Symbol soll Sie vor mög­lichen Gefahren warnen, die bei der Montage, der Inbetriebnahme und beim Gebrauch auftreten können.
Schutzleiteranschluss.
c
m
m
Achtung! Wird das Gerät nicht gemäß der Be­triebsanleitung betrieben, so ist der Schutz nicht mehr sichergestellt und es kann Gefahr von dem Gerät aus­gehen.
Leiter aus Einzeldrähten müssen mit Aderendhülsen versehen werden.
Nur Schraubsteckklemmen mit der gleichen Polzahl und der gleichen Bauart dürfen zusammengesteckt werden.
Sicherheitshinweise
Anwendungshinweise
Bitte lesen Sie die vorliegende Bedienungsan­leitung sowie alle weiteren Publikationen, die zum Arbeiten mit diesem Produkt (insbeson­dere für die Installation, den Betrieb oder die Wartung) hinzugezogen werden müssen.
Beachten Sie hierbei alle Sicherheitsvor­schriften sowie Warnhinweise. Sollten Sie den Hinweisen nicht folgen, kann dies Personen­schäden oder/und Schäden am Produkt her­vorrufen.
Jegliche unerlaubte Änderung oder Verwen­dung dieses Geräts, welche über die ange­gebenen mechanischen, elektrischen oder anderweitigen Betriebsgrenzen hinausgeht, kann Personenschäden oder/und Schäden am Produkt hervorrufen.
Jegliche solche unerlaubte Änderung begrün­det „Missbrauch“ und/oder „Fahrlässigkeit“ im Sinne der Gewährleistung für das Produkt und schließt somit die Gewährleistung für die Deckung möglicher daraus folgender Schä­den aus.
Dieses Gerät ist ausschließlich durch Fach­kräfte zu betreiben und instandzuhalten.
Fachkräfte sind Personen, die aufgrund ihrer einschlägigen Ausbildung und ihrer Erfahrung befähigt sind, Risiken zu erkennen und mög­liche Gefährdungen zu vermeiden, die der Betrieb oder die Instandhaltung des Gerätes verursachen kann.
Bei Gebrauch des Gerätes sind zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderli­chen Rechts- und Sicherheitsvorschriften zu beachten.
5
Eingangskontrolle
Eingangskontrolle
Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Gerätes setzt sachgemäßen Transport, fach­gerechte Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung und Instandhal­tung voraus. Wenn anzunehmen ist, dass ein gefahrloser Betrieb nicht mehr möglich ist, so ist das Gerät unverzüglich außer Betrieb zu setzen und gegen unbeabsichtigte Inbetrieb­nahme zu sichern. Das Aus- und Einpacken ist mit der üblichen Sorgfalt ohne Gewaltanwendung und nur unter Verwendung von geeignetem Werkzeug vorzu­nehmen. Die Geräte sind durch Sichtkontrolle auf einwandfreien mechanischen Zustand zu überprüfen. Bitte beachten Sie auch die dem Gerät beigelegte Installationsanleitung. Es ist anzunehmen, dass ein gefahrloser Be­trieb nicht mehr möglich ist, wenn das Gerät z.B.
• sichtbare Beschädigung aufweist,
• trotz intakter Netzversorgung nicht mehr ar-
beitet,
• längere Zeit ungünstigen Verhältnissen
(z.B. Lagerung außerhalb der zulässigen Klimagrenzen ohne Anpassung an das Raum­klima, Betauung o.ä.) oder Transportbean­spruchungen (z.B. Fall aus großer Höhe auch ohne sichtbare äußere Beschädigung o.ä.) ausgesetzt war.
Prüfen Sie bitte den Lieferumfang auf Vollstän­digkeit bevor Sie mit der Installation des Ge­rätes beginnen.
Alle zum Lieferumfang gehörenden
m
m
m
Schraubklemmen sind am Gerät auf­gesteckt.
Die Installations- und Inbetriebnah­meanleitung beschreibt auch Optio­nen, die nicht zum Lieferumfang ge­hören.
Alle gelieferten Optionen und Ausfüh­rungsvarianten sind auf dem Liefer­schein beschrieben.
6
Eingangskontrolle
Lieferumfang
Anzahl Art.Nr. Bezeichnung
1 52 19 xxx 1) UMG511 1 33 03 072 Installations- und Inbetriebnahmeanleitung. 1 51 00 116 CD mit folgendem Inhalt:
- Programmiersoftware „GridVis“,
- Funktionsbeschreibungen, GridVis, UMG511,
- UMG511, GSD-Datei „U5110C2B.GSD“ für Profibus DP V0. 1 10 01 601 Schraubklemme, steckbar, 2polig (Hilfsenergie). 1 10 01 653 Schraubklemme, steckbar, 5polig (Spannungsmessung 1-4). 1 10 01 674 Schraubklemme, steckbar, 8polig (Strommessung 1-4). 1 10 01 952 Schraubklemme, steckbar, 6polig (Digitale Ausgänge). 2 10 01 769 Schraubklemme, steckbar, 5polig (Digitale Eingänge). 1 08 01 504 Patch-Kabel 3m, blau. (Verbindung UMG - Switch/Hub) 1 08 01 505 Patch-Kabel 2m, gedreht. (Verbindung UMG - PC) 1 52 19 301 Befestigungsklammern.
1)
Artikelnummer siehe Lieferschein.
Lieferbares Zubehör
Art.Nr. Bezeichnung
13 10 539 Profibus-Stecker, 9-polig DSUB, mit integrierten schaltbaren Abschlusswiderständen. 29 01 903 Dichtung, 144x144.
7
Beschreibung
Beschreibung
Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Das UMG511 ist für die Messung der Span­nungsqualtität nach EN61000-4-30 in der Gebäudeinstallation, an Verteilern, Leistungs­schaltern und Schienenverteilern vorgesehen. Messspannungen und Messströme müssen aus dem gleichen Netz stammen.
Das UMG511 ist für den Einbau in ortsfesten und wettergeschützten Schalttafeln geeignet. Leitende Schalttafeln müssen geerdet sein.
Das UMG511 ist in 2-, 3- und 4-Leiter-Netzen und in TN- und TT-Netzen einsetzbar.
Die Strommesseingänge des UMG511 wer­den über externe ../1A oder ../5A Stromwand­ler angeschlossen.
Die Messung in Mittel- und Hochspannungs­netzen findet grundsätzlich über Strom- und Spannungswandlern statt.
Das UMG511 kann in Wohnbereichen und In­dustriebereichen eingesetzt werden.
Messergebnisse können angezeigt, gespei­chert und über serielle Schnittstellen ausgele­sen und weiterverarbeitet werden.
8
Beschreibung
Leistungsmerkmale UMG511
Fronttafeleinbau, 144x144mm,
Arbeitstemperaturbereich -10°C .. +55°C,
Farbgrafikdisplay 320x240, 256 Farben, 6 Tasten,
8 digitale Eingänge, 5 digitale Ausgänge,
16Bit A/Wandler, Datenspeicher 256MByte Flash, SDRAM 32Mbyte,
Kontinuierliche Abtastung der Spannungs- und Strommesseingänge mit 20kHz,
Frequenzbereich der Grundschwingung 15Hz .. 440Hz
4 Spannungsmesseingänge, 4 Strommesseingänge,
Messung in TN- und TT-Netze,
RS485
- Profibus DP/V0 (Option),
- Modbus RTU, Modbus-Master, BACnet (Option)
Ethernet Web-Server, EMAIL, BACnet (Option),
Erfassung von Transienten >50µs und Speicherung mit bis zu 16000 Abtastpunkten,
Erfassung von mehr als 2000 Messwerten,
Messung der Netzqualität nach DIN EN61000-4-30, Klasse A,
Flickermessung nach DIN EN61000-4-15,
Analyse und Auswertung nach DIN EN50160 mit der zum Lieferumfang gehörenden Program-
miersoftware GridVis,
Arbeitsmessung, Messunsicherheit nach DIN EN50470-3:
- Klasse C für ../5A Wandler,
- Klasse B für ../1A Wandler,
Messung der Oberschwingungen 1. bis 63. nach DIN EN61000-4-7 Klasse 1, für
- Ull, Uln, I, P (Bezug/Lief.) und
- Q (ind./kap.),
Messung der Zwischenharmonischen 1. bis 63. für (Uln, Ull, I) nach‚ DIN EN61000-4-7 Kl.1,
Programmierung eigener Anwendungen in Jasic,
9
Beschreibung
Messverfahren
Das UMG511 misst lückenlos und berechnet alle Effektivwerte über ein 200ms Intervall. Das UMG511 misst den echten Effektivwert (TRMS) der an denn Messeingängen angeleg­ten Spannungen und Ströme.
Bedienungskonzept
Sie können das UMG511 über mehrere Wege programmieren und Messwerte abrufen.
• Direkt am Gerät über 6 Tasten und das Dis- play.
Über die Programmiersoftware GridVis.
Bei Geräten mit Ethernet-Schnittstelle über
die Homepage des UMG511.
Über die RS485 mit dem Modbus-Proto- koll. Sie können Daten mit Hilfe der Mod­bus-Adressenliste (ist auf dem beiliegenden Datenträger abgelegt) ändern und abrufen.
In dieser Betriebsanleitung wird nur die Bedie­nung des UMG511 über das integrierte Dis­play und die 6 Tasten beschrieben. Die Programmiersoftware Gridvis und die Homepage haben eine eigene „Online-Hilfe“.
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Beschreibung
Programmiersoftware GridVis
Das UMG511 kann mit der zum Lieferumfang gehörenden Programmiersoftware GridVis
programmiert und ausgelesen werden. Hierfür muss ein PC über eine serielle Schnittstelle (RS485/Ethernet) an das UMG511 ange­schlossen werden.
Leistungsmerkmale GridVis
Programmieren des UMG511.
Konfiguration von Aufzeichnungen.
Analyse der ausgelesenen Daten nach EN
61000-2-4.
Auslesen von Aufzeichnungen.
Speichern von Daten in eine Datenbank.
Grafische Darstellung von Messwerten.
Programmierung von kundenspezifischen
Anwendungen.
Schnittstellen-
®
wandler
RS232
PC
RS485
Abb.13.2 Anschluss eines UMG511 an einen PC über einen Schnittstellenwandler.
PC
Abb.13.3 Anschluss eines UMG511 (mit der Option Ethernet) an einen PC über Ethernet.
Ethernet
UMG
511
UMG
511
11
Bedienung
Bedeutung der Tasten
Hauptfunktionen der Tasten
Zum ersten Bild zurückkehren.
1
ESC
Menü verlassen.
Ziffer wählen.
2
Hauptwerte (U, I, P ..) wählen.
Ändern (Ziffer -1).
3
Nebenwerte (Peak, Ull, ..) wählen. Menüpunkt wählen.
Ändern (Ziffer +1).
4
Nebenwerte (Peak, Ull, ..) wählen. Menüpunkt wählen.
Ziffer wählen.
5
Hauptwerte (U, I, P ..) wählen.
Bedienung
12
Auswahlmenü öffnen.
6
Auswahl bestätigen.
Bedienung
13
Montage
Montage
Einbauort
Das UMG511 ist für den Einbau in ortsfesten und wettergeschützten Schalttafeln geeignet. Leitende Schalttafeln müssen geerdet sein.
Einbaulage
Um eine ausreichende Belüftung zu erreichen muss das UMG511 senkrecht eingebaut wer­den. Der Abstand oben und unten muss min­destens 50mm und seitlich 20mm betragen.
Unterhalb des Gerätes müssen für den Ether­netanschluss mindestens 50mm Platz vorge­sehen werden.
Abb. Einbaulage UMG511; Ansicht von hin­ten.
14
Nichteinhaltung der Mindestab-
m
stände kann das UMG511 bei hohen Umgebungstemperaturen zerstören!
Ethernet
Montage
Ethernet Anschluss
Patchkabel
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Installation
Installation
Schutzleiteranschluss
Verwenden Sie für den Anschluss des Schutz­leiters an das UMG511 einen Ringkabel­schuh.
Versorgungsspannung
Für den Betrieb des UMG511 ist eine Ver­sorgungsspannung erforderlich. Die Art und Höhe, der erforderlichen Versorgungsspan­nung, ist auf dem Typenschild vermerkt.
Stellen Sie vor dem Anlegen der Versorgungs­spannung sicher, dass Spannung und Fre­quenz mit den Angaben auf dem Typenschild übereinstimmen!
Die Anschlussleitungen für die Versorgungs­spannung müssen über eine UL gelistete Si­cherung (6A Auslösecharakteristik B) abgesi­chert werden.
c
Achtung Lebensgefahr!
Der Schutzleiteranschluss am Gerät muss unbedingt mit der Erdung des Systems verbunden werden.
Trennvorrichtung
Sicherung
L1 N PEL3L2
Abb. Anschlussbeispiel; Anschluss der Versor­gungsspannung an ein UMG511.
Anschlussstelle des
Schutzleiters
Schutzleiter
16
Installation
c
c
m
Achtung! Die Eingänge für die Versorgungs­spannung sind berührungsgefährlich!
Achtung! Beachten Sie unbedingt die Angaben zur Versorgungsspannung die auf dem Typenschild des UMG511 ge­macht sind.
- In der Gebäudeinstallation muss ein Trennschalter oder Leistungsschalter für die Versorgungsspannung vorge­sehen sein.
- Der Trennschalter muss in der Nähe des Gerätes angebracht und durch den Benutzer leicht zu erreichen sein.
- Der Schalter muss als Trennvorrich­tung für dieses Gerät gekennzeichnet sein.
-Spannungen, die über dem zulässi­gen Spannungsbereich liegen, kön­nen das Gerät zerstören.
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Installation
Spannungsmessung Dreiphasen-4-Leitersysteme
Das UMG511 kann in Dreiphasen-4-Leitersys­temen (TN-, TT-Netz) mit geerdetem Nulleiter eingesetzt werden. Die Körper der elektri­schen Anlage sind geerdet.
L1
417V/720V 50/60Hz
V1 V3V2 Vref
V4
4M
4M
4M
4M
Spannungsmessung
UMG511
AC/DC
4M
Hilfsenergie
DC
Erdung des
Systems
L2 L3
N
PE
Dreiphasen-3-Leitersysteme
Für den Einsatz in IT-Netzen ist das UMG511 nur bedingt geeignet, da die Messspannung gegen das Gehäusepotential gemessen wird und die Eingangsimpedanz des Gerätes einen Ableitstrom gegen Erde verursacht. Der Ab­leitstrom kann die Isolationsüberwachung in IT-Netzen zum Ansprechen bringen. Uneingeschränkt für IT-Netze eignen sich die Anschlussvarianten mit Spannungswandler.
L1
480V 50/60Hz
L2
L3
Impedanz
V3V2
Erdung des
Systems
V1
V4
4M
4M
4M
Spannungsmessung
UMG511
4M
Vref
AC/DC
4M
Hilfsenergie
DC
Abb. Prinzipschaltbild, UMG511 im TN-Netz.
18
Abb. Prinzipschaltbild, UMG511 im IT-Netz ohne N.
Installation
Nennspannungen
Listen der Netze und deren Netz-Nennspan­nungen in denen das UMG511 eingesetzt wer­den kann.
Dreiphasen-4-Leiternetz mit geerdetem Neu­tralleiter.
U
/ U
L-N
L-L
66V / 115V 120V / 208V 127V / 220V 220V / 380V 230V / 400V 240V / 415V 260V / 440V 277V / 480V 347V / 600V 400V / 690V 417V / 720V
Maximale Nennspannung
des Netzes nach UL
Maximale Nennspannung
des Netzes
Abb. Tabelle der für die Spannungsmess­eingänge geeigneten Netz-Nennspannungen nach EN60664-1:2003.
Dreiphasen-3-Leiternetz ungeerdet.
U
L-L
66V 115V 120V 127V 200V 220V 230V 240V 260V 277V 347V 380V 400V 415V 440V 480V
Maximale Nennspannung
des Netzes
Abb. Tabelle der für die Spannungsmess­eingänge geeigneten Netz-Nennspannungen nach EN60664-1:2003.
19
Installation
Spannungsmesseingänge
Das UMG511 hat 4 Spannungsmesseingänge (V1, V2, V3, V4).
Überspannung
Die Spannungsmesseingänge sind für die Messung in Netzen, in denen Überspannun­gen der Überspannungskategorie 500V CATIII vorkommen können, geeignet.
6A
(UL listed)
L1 N PEL3L2
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Abb. Anschlussbeispiel für die Spannungs­messung.
Installation
Beim Anschluss der Spannungsmessung muss folgendes beachtet werden:
Um das UMG511 stromlos und spannungs­los zu schalten ist eine geeignete Trennvor­richtung vorzusehen.
Die Trennvorrichtung muss in der Nähe des UMG511 plaziert, für den Benutzer gekenn­zeichnet und leicht erreichbar sein.
Verwenden Sie nur UL/IEC zugelassene Überstrom-Schutzeinrichtungen und Trenn­schalter.
Verwenden Sie als Überstrom-Schutzein­richtungen einen Leitungsschutzschalter 6A (Typ B).
Die Überstrom-Schutzeinrichtung muss einen Nennwert haben, der für den Kurz­schlussstrom am Anschlusspunkt bemes­sen ist.
Messspannungen und Messströme müssen aus dem gleichen Netz stammen.
c
c
c
c
Achtung!
Spannungen die erlaubten Netz­Nennspannungen überschreiten, müssen über Spannungswandler an­geschlossen werden.
Achtung!
Das UMG511 ist nicht für die Messung von Gleichspannungen geeignet.
Achtung!
Die Spannungsmesseingänge am UMG511 sind berührungsgefährlich!
Achtung! Die Spannungsmesseingänge dür­fen nicht zur Spannungsmessung in SELV-Kreisen (Schutzkleinspannung) verwendet werden.
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Hauptmessung, Eingänge 1-3
Installation
Abb. Messung in einem Dreiphasen-4-Leiter­netz mit unsymmetrischer Belastung.
Abb. Messung in einem Dreiphasen-4-Leiter­netz mit symmetrischer Belastung.
22
Abb. Messung über 3 Spannungswandler in einem Dreiphasen-4-Leiternetz mit unsymme­trischer Belastung.
Abb. Messung über 2 Spannungswandler in einem Dreiphasen-4-Leiternetz mit unsymme­trischer Belastung.
Installation
Abb. Messung über 2 Spannungswandler in einem Dreiphasen-3-Leiternetz mit symmetri­scher Belastung.
Abb. Messung in einem Dreiphasen-4-Leiter­netz mit unsymmetrischer Belastung.
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