Im gewerblichen und industriellen Strommessbereich werden Systeme basierend auf der bereitgestellten Spannungsklasse hauptsächlich in Hochspannungs- (HV) und Niederspannungs- (LV) Messgeräte eingeteilt. Hochspannungsmessung bezieht sich im Allgemeinen auf Messungen bei Mittelspannung (MV, z. B. 10 kV, 20 kV, 35 kV) und höheren Spannungsebenen, während Niederspannungsmessung sich auf Verteilungsspannungsebenen (z. B. 400 V, 480 V, 415 V) bezieht. Als Kernmessgeräte sind Dreiphasen-Energiezähler weisen zwischen diesen beiden Szenarien systematische Unterschiede in den technischen Schemata, der unterstützenden Ausrüstung und den Managementzielen auf. Ziel dieses Artikels ist es, ihre Unterschiede zu analysieren und Einblicke in die professionelle Konfiguration zu geben.

I. Kernunterschiede: Technisches Wesen und Anwendungsziele

Niederspannungsmessung : Misst den Stromverbrauch an Verteilerklemmen entweder direkt oder über Niederspannungs-Stromtransfodermatoren. Zu den Kernzielen des Unternehmens gehören niedrige Spannungsniveaus und intuitive, flexible technische Lösungen. Zu den Kernzielen gehören die interne Energiekostenverteilung, ein ausgefeiltes Energieeffizienzmanagement und die Geräteüberwachung.

Hochspannungsmessung : Muss auf Hochspannungs-Spannungswandler (VTs) und Stromwandler (CTs) angewiesen sein, um Hochspannung und große Ströme vom Primärsystem für die Messung in Standard-Sekundärsignale umzuwandeln. Der Schwerpunkt liegt auf einer äußerst zuverlässigen und präzisen Systemintegration. Er dient in erster Linie als gesetzlicher oder standardmäßiger Messpunkt für die Handelsabwicklung mit Stromnetzbetreibern und stellt gleichzeitig äußerst hohe Anforderungen an die Systemsicherheit.

II. Konfigurationsschema für Hochspannungsmessung (Handelsabrechnungspunkt).

Hierbei handelt es sich um ein systematisches Projekt, bei dem Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften an erster Stelle stehen.

1. Kernkonfigurationselemente

• Hochpräzise Ertragsmessgeräte : Wählen Sie hochpräzise dreiphasige Smart Meter mit großer Reichweite, z Klasse 0,5S (IEC 62053-22) or Klasse 0,2 Zu den obligatorischen Funktionen gehören die zeitgestempelte Ereignisaufzeichnung (z. B. Unterspannung, Unterstrom, Phasenausfall, umgekehrte Phasenfolge) sowie Tarifverwaltung, Bedarfsmessung, Dateneinfrierung und Fernkommunikationsfunktionen.
• Hochpräzise Messwandler : Der Eckpfeiler der Systemgenauigkeit. Die Genauigkeitsklassen von Strom- und Spannungswandlern müssen mit denen des Energiezählers übereinstimmen. Typische Auswahlmöglichkeiten sind Klasse 0,2 or 0.2S (IEC 61869) . Durch die Auswahl des CT-Verhältnisses sollte sichergestellt werden, dass die normale Last des Benutzers innerhalb von 30 % bis 100 % ihres Nennstroms arbeitet, um Messfehler bei geringer Last zu vermeiden.
• Unabhängige Messschränke/Gehäuse : Mess-VT/CT-Sekundärkreise, Energiezähler und Anschlusskästen müssen in unabhängigen, verschließbaren Messschränken installiert werden, die streng von Schutz- und Überwachungskreisen isoliert sind, um die Unabhängigkeit der Messkette und die Datensicherheit zu gewährleisten.
• Anforderungen an den Sekundärkreis : Verwenden Sie spezielle Drähte mit ausreichender Querschnittsfläche, um den sekundären Spannungsabfall des Spannungswandlers zu minimieren. Alle Anschlüsse müssen sicher befestigt und abgedichtet sein.

2. Verkabelungssysteme und Auswahl

• Dreiphasen-Dreileitersystem : Gilt für dreiphasige Dreileiter-Stromversorgungssysteme ohne Neutralleiter (häufig in Mittel- und Hochspannungsszenarien) unter Verwendung von 2 Spannungswandlern und 2 Stromwandlern.
• Dreiphasen-Vierleitersystem : Geeignet für Dreiphasen-Vierleitersysteme mit Neutralleiter und 3 Spannungswandlern und 3 Stromwandlern.
• Hinweis zur Auswahl wichtiger Messgeräte : Das Verkabelungssystem des Messgeräts (3-Leiter / 4-Leiter) muss genau mit der Verkabelungsmethode und der Systemkonfiguration des Transformators übereinstimmen.

III. Konfigurationsschema für Niederspannungsmessung (internes Energiemanagement).

Niederspannungsmesslösungen sind vielseitig und basieren auf Datenerfassung und Wertermittlung.

1. Kernkonfigurationselemente

• Multifunktionale Smart Meter : Wählen Klasse 1,0 oder Klasse 0,5 Dreiphasenzähler basierend auf den Managementanforderungen. Priorisieren Sie über die grundlegenden Messfunktionen hinaus Funktionen wie Netzqualitätsparameter (Oberschwingungen, Flicker, Spannungseinbruch/-anstieg), Lastprofilaufzeichnung mit hoher Dichte, Bedarfsmessung und -steuerung sowie verschiedene Kommunikationsschnittstellen.
• Niederspannungs-Stromwandler : Wird eingesetzt, wenn der Laststrom die Direktverbindungsgrenze des Messgeräts überschreitet (normalerweise 60–100 A). Eine Genauigkeitsklasse von Klasse 0,5 wird empfohlen. Auch die Auswahl sollte dem Prinzip der Sortimentsanpassung folgen.
• Kommunikation und Integration : Kommunikationsprotokolle sind von entscheidender Bedeutung. Bewerten Sie zusätzlich zum Industriestandard Modbus die Unterstützung für Protokolle wie DLMS/COSEM (globaler Versorgungsstandard) , IEC 61850 (für große Umspannwerke) , oder M-Bus (Europäischer Baustandard) um Systemintegrations- und zukünftige Erweiterungsanforderungen zu erfüllen.

2. Typische Anwendungsschichten

• Messung der Haupteingangsleitung : Installieren Sie erstklassige Multifunktionsmessgeräte, um eine unternehmensweite Überwachung des Stromverbrauchs (Energie, Bedarf, Leistungsfaktor, Stromqualität) zu erreichen.
• Zonale/untergeordnete Messung : Implementieren Sie unabhängige Messgeräte für Klimaanlage, Beleuchtung, Prozessausrüstung usw. Kostengünstige Multifunktionsmessgeräte der „Economy-Klasse“ können ausgewählt werden, sofern die Kommunikationskonsistenz gewährleistet ist.
• Messung kritischer Geräte : Bei Hochleistungsgeräten mit variabler Frequenz oder Geräten, die Oberwellen erzeugen, muss bei der Auswahl des Messgeräts das dynamische Ansprechverhalten und die Möglichkeiten zur Messung von Oberwellen im Vordergrund stehen.

IV. Universelle Prinzipien für Auswahl und Konfiguration

1. Prinzip der Genauigkeitskettenanpassung : Der Gesamtfehler des Messsystems wird durch die ungenaueste Komponente bestimmt. Stellen Sie sicher, dass die Genauigkeitsklassen des Messgeräts, der Stromwandler und Spannungswandler aufeinander abgestimmt sind.
2. Prinzip der Bereichsanpassung : Die Auswahl des Transformatorverhältnisses sollte auf die langfristige Betriebslast ausgerichtet sein, um den Betrieb im optimalen Genauigkeitsbereich zu halten.
3. Funktionalitätsangemessenheit und zukunftsorientiertes Prinzip : Vermeiden Sie eine Unter- oder Überkonfiguration. Reservieren Sie Kommunikationsbandbreite und Datenspeicherkapazität für zukünftige Datenanwendungen (z. B. Energieeffizienzanalyse, CO2-Bilanzierung).
4. Compliance-Prinzip : Hochspannungs-Abrechnungspunktsysteme müssen vollständig den örtlichen Vorschriften und technischen Anforderungen der Versorgungsunternehmen entsprechen. Interne Niederspannungsmesssysteme sollten die interne Datenerkennung und Prüfbarkeit gewährleisten.

Fazit: Von der genauen Messung zur Datenwertsteigerung

Hochspannungs- und Niederspannungsmessgeräte stellen unterschiedliche Rollen von Energiemessgeräten in der Stromwertschöpfungskette dar: Ersteres fungiert als präziser Schiedsrichter, der fairen Handel und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften gewährleistet, während letzteres als Datenmotor dient, der Verbesserungen der Energieeffizienz und Managementoptimierung vorantreibt.

Für Zählerhersteller bedeutet dies die Möglichkeit, umfassende Lösungen anzubieten – von Hochspannungs-Ertragsmesssystemen (einschließlich Transformatoren und Schaltschrankintegration) bis hin zu Niederspannungs-IoT Smart Meter Cluster – ist der Grundstein für die Bedienung vielfältiger Märkte. Eine stärkere Wettbewerbsfähigkeit liegt in der Integration dieser beiden Ebenen des Datenflusses, um End-to-End-Mehrwertdienste für Kunden bereitzustellen, die von der konformen Abrechnung bis hin zu Erkenntnissen zur Energieeffizienz reichen.

Für Anwender ist ein professionelles Konfigurationskonzept über die Gerätebeschaffung hinaus von Bedeutung. Es ist der erste Schritt zur Umwandlung des immateriellen Stromverbrauchs in sichtbare, verwaltbare und optimierbare digitale Vermögenswerte und schafft eine solide Datengrundlage für nachhaltige Abläufe und verbesserte Wettbewerbsfähigkeit.