IEC 61000-4-30 Klasse A Netzqualitäts-Messgeräte

Die IEC 61000-4-30 Ed. 3 definiert die Methoden zur Messung und Interpretation der Ergebnisse für Netzqualitäts-Parameter in Wechselstrom-Versorgungssystemen mit einer deklarierten Grundfrequenz von 50 Hz oder 60 Hz. Lassen Sie uns einen genaueren Blick auf die Klassifizierung der Klasse A werfen und wie sie sich auf Ihre Entscheidung für ein Netzqualitäts-Messgerät auswirkt.

Einleitung

Ob aus eigenem Interesse, aus regulatorischen Gründen oder aufgrund von Kundenbeschwerden - wir wollen wissen, wie Probleme mit der Netzqualität erkannt werden können. Und darüber hinaus welche Monitoring-Systeme zu diesen Bedürfnissen und regulatorischen Anforderungen passen. Als ersten Schritt werden wir über jene Norm sprechen, die erstmals im Jahr 2003 eingeführt und dessen neueste Version im Jahr 2015 veröffentlicht wurde. Vielleicht nicken Sie bereits mit dem Kopf - wir sprechen hier natürlich über die IEC 61000-4-30: Ed. 3 Testing and measurement techniques – Power quality measurement methods.

Keine Norm. Keine Probleme?

Obwohl es lange her zu sein scheint, gab es für Netzqualitäts-Messungen keine normative und somit vergleichbare Grenzwerte. Reports und damit die Netzqualität hingen von Ihrem Messgerät - eine für Ingenieure unzufriedenstellende Situation.

Was besagt die IEC 61000-4-30 Ed. 3?

Sie definiert die Methoden zur Messung und Interpretation der Ergebnisse für Netzqualitätsparameter in Wechselstromnetzen mit einer deklarierten Grundfrequenz von 50 Hz oder 60 Hz.

International Electrotechnical Commission

Kurzum: Unabhängig vom Messgerät hat die IEC 61000-4-30 einen gemeinsamen Rahmen für PQ-Equipment geschaffen, um zuverlässige und vergleichbare Ergebnisse zu etablieren.

IEC 61000-4-30 Measurement Classes

Was bedeutet Klasse A nach der IEC 61000-4-30?

Die IEC 61000-4-30 Klasse A definiert Messmethoden, Zeitaggregation und Angaben zu Genauigkeit, Bandbreite, Grenzwerten und Bewertung verschiedener PQ-Parameter. Mit der Wahl eines Klasse-A-konformen Geräts machen Sie den ersten wichtigen Schritt, um zuverlässige Ergebnisse gemäß der IEC 61000-4-30 zu erhalten. Sie standardisiert die Messungen der folgenden Parameter

Mit der dritten Edition wurde die Norm um folgende Punkte erweitert:

Messunsicherheit

Messtechniker verlassen sich auf die von ihnen verwendeten Geräte und deren Genauigkeit. Die Messunsicherheit für zertifizierte Geräte der Klasse A ist auf 0,1 % der Eingangsspannung festgelegt. Dies ermöglicht den Anwendern, konforme Messergebnisse zu erhalten und diese von Geräten unterschiedlicher Anbieter zu vergleichen.

Voltage flagging

Es ist von zentraler Bedeutung, dass Sie auch bei Spannungseinbrüchen, Überspannungen oder Unterbrechungen zuverlässige Ergebnisse Analyse der Netzqualität erhalten. Mit Hilfe des Flagging-Konzepts zählen einzelne Ereignisse nicht als Mehrfachereignisse. Zum Beispiel zählt ein einzelner Einbruch nicht sowohl als Frequenzänderung als auch als Spannungseinbruch. Die Kennzeichnung indiziert eine mögliche Unzuverlässigkeit.

Für Spannungseinbrüche, -überhöhungen und -unterbrechungen muss die Effektivspannung über 1 Zyklus (auf Basis einer gleitenden ½-Periodenwert-Schätzung), beginnend bei einem fundamentalen Nulldurchgang, ausgewertet und alle Halbzyklen aufgefrischt werden. Ereignisse werden erkannt, wenn die Spannung den vordefinierten Bereich verlässt (üblicherweise ±10% von Un). In Anlehnung an die IEC61000-4-30 werden einphasige oder dreiphasige Ereignisse entsprechend der Abbildung unterschiedlich ausgewertet.

Zeitaggregation von PQ-Daten & Frequenzbestimmung

Die IEC 61000-4-30 definiert die Zeitfenster für Parametergrößen (Versorgungsspannung, Oberschwingungen, Zwischenharmonische und Unsymmetrie). Es handelt sich um ein 10-Zyklen-Zeitintervall für ein 50-Hz-Netz oder ein 12-Zyklen-Zeitintervall für ein 60-Hz-Netz. Des Weiteren erfolgt die Aggregation der gemessenen Zeitintervalle über drei verschiedene Zeitintervalle:

Durch die Betonung des fortlaufenden Überwachungsprozesses tauchen automatisch Fragen zur Datenspeicherung und zum Datenhandling auf und fordern Überwachungssysteme in unterschiedlichem Maße heraus.

Anforderungen von 4 Differenzspannungs- und 4 Differenzstromkanälen

Single-Ended-Verstärker sind zwar einfach zu bedienen, da ihr zweiter Pin mit Masse verbunden ist, sie eignen sich aber nur zur Messung erdfreier Spannungsquellen und haben damit zwei Nachteile - den Einfluss von Masseschleifen und die fehlende Isolation. Leider verfügen einige Netzqualitäts-Messgerte nur über Single-Ended-Verstärker. Im Gegensatz zu ihnen vermeiden Differenzverstärker mit von der Masse getrennten Eingängen die oben erwähnten Masseschleifen, haben aber mit dem Problem der Gleichtaktspannung zu kämpfen.

Isolierte Verstärker eliminieren all diese Nachteile wie Masseschleifen, Gleichtaktspannungen, da sie vom Gehäuse und der Hauptplatine des Messgerätes isoliert sind und somit eine sichere und zuverlässige Lösung für den Umgang mit Spannungsspitzen, Fehlern und anderen Störungen darstellen. Alle HV-Eingänge der NEO-Instrumente sind isoliert. Stromeingänge (über LV-Eingänge) sind in der Regel nicht isoliert, da die Isolation durch die verwendeten Stromsensoren gegeben ist.

Klasse A ++ Netzqualitäts-Messgerät

Wir können diesen Artikel über die IEC 61000-4-30 Ed. A Klasse A nicht abschließen, ohne Ihnen ein Messgerät vorzustellen, welches weit über die Norm hinausgeht - Klasse A ++.

PQA 8000H

All-In-One. 1MS/s. Multi-Touch. 4h mobiler Einsatz. Das Referenzinstrument am Markt.

Produktseite

Wie Sie einen leistungsstarken PQ-Analyzer erkennen

PQA 8000H – Der Columbo unter den Netzqualitäts-Messgeräten

Literatur

Der ultimative Leitzufaden zur Netzqualität 2021

Von "½ Perioden-Werten" bis zur "Zero-Sequenz", hier sind alle Begriffe, Normen und Abkürzungen, die Sie brauchen, um Netzqualität im Jahr 2021 zu verstehen.