30-tägige Lastgangstudien mit dem Power Logger Fluke 1735

07-02-2013 | Elektrik

Wenn ein Gebäudeeigentümer neue Verbraucher in ein vorhandenes Energieverteilungssystem integrieren möchte, muss zunächst geprüft werden, ob das vorhandene System für die neuen Verbraucher ausgelegt ist. Stellen Sie sich vor, es sind in Ihrer Anlage bereits Verbraucher mit 600 A installiert. Können Sie weitere 100 A Last hinzufügen?

Um diese Frage beantworten zu können, muss zunächst eine andere Frage gestellt werden: Welche Spitzenlast muss das System momentan aushalten können?

Oftmals benötigen die örtlichen Energiebehörden eine Antwort auf diese Fragen, bevor sie entsprechende Genehmigungen ausstellen können. Sie müssen sich außerdem ein exaktes Bild von der gegenwärtigen Lastverteilung verschaffen, um das neue System nach dessen Installation beurteilen zu können.

Um die Kapazität des gegenwärtigen Systems zu ermitteln, müssen der Leiterdurchmesser an der Einspeisung, die Leistungsdaten des Systems sowie der Platzbedarf für neue Stromleitungen berücksichtigt werden. Zur Ermittlung der gegenwärtigen Belastung muss die Stromaufnahme der vorhandenen Verbraucher berechnet oder gemessen werden.

In Artikel 220 des NEC (National Electrical Code) 2005 werden zwei Messverfahren zur Ermittlung vorhandener Lasten und des Spitzenbedarfs einer elektrischen Anlage beschrieben.

NEC definiert den Bedarf als die über 15-Minuten-Intervalle gemittelte Leistungsaufnahme.

Die primäre Methode besteht gemäß NEC in der Ermittlung der Spitzenlast in einem Einjahreszeitraum. Dieses Verfahren ist aber nur anwendbar, wenn Daten für ein ganzes Jahr vorliegen.

Alternativ kann die Aufnahme des Bedarfs im Verlauf von 30 Tagen aufgezeichnet werden, um den typischen Bedarf zu ermitteln. In diesem Artikel wird die 30-tägige Aufzeichnung beschrieben, die als Lastgangstudie bezeichnet wird.

Im Artikel der NEC wird erläutert, dass:

  • der Spitzenbedarf die Summe des Spitzenbedarfs aller Einspeisungen ist
  • die Messungen bei belegtem Gebäude durchgeführt werden müssen
  • Verbraucher für Heizung und Kühlung berücksichtigt werden müssen, je nachdem, welche Systeme mehr Strom aufnehmen, oder Korrekturfaktoren für diese Verbraucher angewendet werden müssen
  • alle anderen Verbraucher berücksichtigt werden müssen, die regelmäßig zugeschaltet werden

In allen Fällen sind die lokalen EVUs für die Auslegung der Vorschriften und Messwerte verantwortlich. Örtliche Bestimmungen schreiben vor, wann eine Lastgangstudie durchzuführen ist, welche Informationen genau benötigt werden und wie die Prüfung auszusehen hat. Machen Sie sich mit den lokal geltenden Bestimmungen vertraut, bevor Sie mit einer Lastgangstudie beginnen.

Aufzeichnung von Stromstärke und Leistung mit dem Fluke 1735

Der kompakte und stabile Power Logger Fluke 1735 eignet sich ideal zur Durchführung von Lastgangstudien.

  • Er enthält flexible Stromzangen zum Anschluss um mehrere Leiter oder Sammelschienen.
  • Er verfügt über eine PC-Schnittstelle und Software zum Herunterladen von Messungen auf einen Windows-PC und zum Erstellen professioneller Berichte für elektrische Pläne.
  • Er misst die Spannung auf drei Phasen und die Stromstärken auf drei Phasen und Neutralleiter.
  • Das Gerät zeichnet verschiedene Parameter des Energieverteilungssystems auf, z. B. Spannung, Strom, Frequenz, Wirkleistung (kW), Scheinleistung (kVA), Blindleistung (kVAR), Leistungsfaktor und Energie (kWh).
  • Außerdem können mit dem Gerät Messungen der Netzqualität durchgeführt werden.

Die Durchführung einer Lastgangstudie mit dem Fluke 1735 erfolgt in nur fünf Schritten:

  1. Gerät an die Versorgungsleitungen bzw. das Energieverteilungssystem anschließen
  2. Parameter des Energieversorgungssystems einstellen
  3. Aufzeichnungszeit einstellen
  4. Aufzeichnung starten
  5. Messwerte herunterladen und überprüfen

1. Gerät an die Versorgungsleitungen bzw. das Energieverteilungssystem anschließen

Beim Anschließen des Fluke 1735 an die 120-V-Stromversorgung die entsprechende persönliche Schutzausrüstung nutzen und den Bereich des Messaufbaus so absichern, dass Unbefugten der Zutritt verwehrt ist. Bei einem dreiphasigen Sternschaltungssystem gibt es acht Anschlüsse:

  • 3-Phasen-Spannungen
  • Neutralleiterspannung
  • 3-Phasen-Ströme
  • Neutralleiterstrom

2. Parameter des Energieversorgungssystems einstellen

Das Messgerät entsprechend der Topologie des Stromversorgungsnetzes auf Stern oder Dreieck einstellen. Sicherstellen, dass Nennspannung (Netzspannung) und Netzfrequenz korrekt sind.

3. Aufzeichnungszeit einstellen

Den Fluke 1735 auf ein Mittelwertintervall von 15 Minuten und eine Aufzeichnungsdauer von 30 Tagen einstellen.

4. Daten aufzeichnen.

An der Leistungsanzeige W des Fluke 1735 werden alle 15 Minuten das Minimum und Maximum sowie der Durchschnitt dieser Werte aufgezeichnet:

  • Leistung in Watt pro Phase und insgesamt
  • Blindleistung in VAR pro Phase und insgesamt
  • Scheinleistung in VA pro Phase und insgesamt
  • Leistungsfaktor pro Phase und im Durchschnitt
  • Mittelwerte von Energie in kWh und Blindenergie in kVARh

Die Trendanzeige zeigt alle 15 Minuten einen neuen Minimal-, Maximal- und Mittelwert auf dem Bildschirm an, wobei die Werte von links nach rechts verschoben werden. Klemmen Sie Fluke 1735 nach 30 Tagen vom Energieverteilungssystem ab, schließen Sie das Gerät mit dem seriellen Kabel an Ihren Computer an, und übertragen Sie die Daten auf die mitgelieferte Power Log-Software.

5. Messwerte herunterladen und überprüfen

Nach 30 Tagen Aufzeichnungsdauer mit Messungen im Abstand von 15 Minuten stehen Ihnen 2880 Messdatensätze zur Verfügung. Mithilfe von Power Log können Sie diese Daten grafisch anzeigen, den maximalen Strom bzw. die maximale Leistung jeder einzelnen Phase ermitteln, die drei Phasen miteinander vergleichen und den Maximalwert in einem Bericht festhalten.

Power Log verfügt über einen integrierte Berichtsfunktion, die Grafiken zu Stromstärke und Wirkleistung sowie Balkendiagramme zu maximaler und durchschnittlicher Stromstärke umfasst. Der Bericht kann wahlweise nur aus einer einzelnen Angabe zu Stromstärke oder Leistung bestehen oder aber zu einem umfassenden Dokument mit Diagrammen und Tabellen erweitert werden. Das letztendliche Ziel bleibt aber gleich: Ein genaues Bild der Systemlast erhalten, ein sicheres aktualisiertes System konstruieren und die behördlichen Auflagen erfüllen

BEISPIEL: Holmes Electric aus dem Bundesstaat Washington führt durchschnittlich drei Lastgangstudien pro Monat durch

Zur Durchführung der Studie zahlt der Gebäudeeigentümer alle anfallenden Arbeiten und eine Gebühr für die Nutzung des Power-Recorders, den Holmes nutzt. Von den ca. 100 Elektrikern, die Holmes vor Ort einsetzt, führen Dave D'Ambrosio und zwei weitere Elektriker die meisten Lastgangstudien durch. Bevor ein Gutachter die Arbeiten plant, schließt Herr D'Ambrosio beim Kunden den Recorder vor Ort an, um die noch freie Kapazität des bestehenden Systems zu ermitteln. Die im Laufe eines Monats erfassten Daten dienen dem Gutachter als Entscheidungshilfe, ob die bestehenden Anlagen oder Einspeisungen weiterhin genutzt werden können oder geändert, ersetzt oder erweitert werden müssen. Die Daten können auch zur Projektierung der Anlagenerweiterung und zur Beantragung von Genehmigungen, die dem EVU vorgelegt werden, genutzt werden.

Das Fluke 1735: Aufzeichnung von dreiphasigen Oberschwingungen und von Ereignissen

Das Fluke 1735 ist für den Elektriker das ideale Messgerät zur Aufzeichnung und Analyse der Leistungs- und Energieverhältnisse in gewerblich und industriell genutzten Einrichtungen. Außer der Aufzeichnung von Leistungsparametern für Lastgangstudien können Sie mit dem Fluke 1735 auch:

  • auf der integrierten Oszilloskopanzeige Signale von Strömen und Spannungen darstellen
  • die Verzerrungen aufgrund von Oberschwingungen messen, die durch elektronische Lasten verursacht werden
  • Spannungseinbrüche und -überhöhungen erfassen, die durch Schaltvorgänge von Lasten und defekte Geräte verursacht werden