Power logger nebo analyzátor kvality sítě: který potřebujete pro jaký účel?

Power logger je vhodným přístrojem, pokud je hlavním cílem sledování spotřeby energie, průběhu zatížení a odběrových špiček.

Typické otázky jsou:

• Kolik energie se spotřebovává?
• Kdy dochází ke špičkám zatížení?
• Jak se spotřeba mění během dne, týdne nebo měsíce?
• Které spotřebiče nebo zátěže mají největší podíl na celkovém zatížení?
• Existuje potenciál pro snížení nákladů na energie?

Power logger obvykle zaznamenává napětí, proud, výkon a energii po delší dobu. Jeho hlavní předností není analýza jednotlivých krátkodobých událostí, ale průběžné sledování chování zátěže.

Power loggery HIOKI, jako jsou PW3360-20, PW3360-21 nebo PW3365, jsou stejně jako power loggery obecně určeny pro měření související s elektrickou sítí. Výpočet výkonu proto vychází z měřicí frekvence 50 Hz nebo 60 Hz a využívá celé periody k dosažení vysoké přesnosti měření: 10 period při 50 Hz a 12 period při 60 Hz. V obou případech to odpovídá výpočtovému oknu 200 ms.

Power logger však neprovádí hlubší analýzu dat uvnitř tohoto 200ms výpočtového okna. Velmi krátké výkonové události proto nelze detekovat jako samostatné události a zaznamenat společně s odpovídajícím průběhem signálu. Logger místo toho ukládá vypočtené hodnoty výkonu. Výhodou je, že to dokáže spolehlivě po dlouhou dobu, například po dobu jednoho nebo několika týdnů.

Power loggery, jako jsou PW3360-21 nebo PW3365, mohou zaznamenávat také harmonické složky nebo THD. To je v praxi užitečné, protože harmonické složky mohou například indikovat přítomnost nelineárních zátěží. Primárním úkolem však zůstává dlouhodobé zaznamenávání údajů o spotřebě a zatížení.

Stejně jako power logger je i analyzátor kvality sítě určen pro měření související s elektrickou sítí, typicky v systémech s frekvencí 50 Hz nebo 60 Hz. Zahrnuje také základní měření typická pro power logger. Jeho hlavním účelem však není zaznamenávání spotřeby a průběhu zatížení, ale detekce a dokumentace událostí souvisejících s kvalitou elektrické energie.

Typické otázky jsou:

• Došlo k poklesům napětí, přepětím nebo přerušením dodávky?
• Byly zaznamenány přechodové jevy?
• Kdy k události související s kvalitou elektrické energie došlo?
• Jak dlouho trvala?
• Byl zaznamenán odpovídající průběh signálu?

K zodpovězení těchto otázek potřebuje analyzátor kvality sítě spouštěcí systém (trigger), který dokáže události související s kvalitou elektrické energie detekovat. Typickými příklady jsou poklesy napětí, přepětí, přerušení nebo přechodové jevy. Tyto události mohou být velmi krátké, přesto mohou stačit k resetování řídicích systémů, zastavení pohonů nebo vybavení ochranných prvků.

Když analyzátor kvality sítě takovou událost detekuje, zaznamená ji s časovým údajem. V závislosti na typu události lze zaznamenat také další podrobná data, například odpovídající průběh signálu. Jinými slovy, analyzátor kvality sítě může stejně jako power logger zaznamenávat trendová data, ale pokud dojde k události související s kvalitou elektrické energie, zdokumentuje ji samostatně.

Samotné označení „analyzátor kvality sítě“ neurčuje, jakým způsobem přístroj kvalitu elektrické energie měří. Zde je důležitou referenční normou IEC 61000-4-30. Ta stanovuje, které parametry kvality elektrické energie se měří, jak se měří a jaké třídy měření se používají. HIOKI PQ3198 splňuje požadavky třídy A, zatímco HIOKI PQ3100 je navržen jako přístroj třídy S. Jinými slovy, přístroj, který dokáže zobrazovat harmonické složky nebo flicker, není automaticky analyzátorem kvality sítě podle IEC 61000-4-30.

Jednoduše řečeno, třída A je přísnější. Ať už si „A“ zapamatujete jako „Advanced“, nebo „Accuracy“, podstata je stejná: třída A se používá tam, kde musí být výsledky měření mimořádně spolehlivé a vzájemně porovnatelné, například pro účely dokazování, řešení sporů nebo přejímacích zkoušek. Pokud provozovatel distribuční sítě podezírá stroje nebo zařízení ve výrobním závodě z negativního vlivu na kvalitu elektrické energie, měření v místě připojení bude s největší pravděpodobností provedeno přístrojem třídy A.

Třída S znamená „Survey“, tedy průzkum. Je určena spíše pro orientační měření, kontrolu stavu a odstraňování problémů, kdy je prvním krokem získat přehled o situaci přímo na místě. Výrobce strojů může například před instalací stroje zaznamenat kvalitu elektrické energie u zákazníka, aby zdokumentoval stávající stav napájecí sítě. Zaznamenaná data mohou také ukázat, že určité opakující se události byly přítomny již před instalací nového zařízení, a nebyly tedy způsobeny právě tímto zařízením.

Ani třída A, ani třída S neurčuje, zda je kvalita elektrické energie „dobrá“, nebo „špatná“. Třídy popisují požadavky na přístroj a metodu měření. Norma IEC 61000-4-30 stanovuje, jak se parametry kvality elektrické energie měří, ale nedefinuje limity pro hodnocení vyhovuje/nevyhovuje. Toto hodnocení se provádí na základě jiných dokumentů, zejména v Evropě podle EN 50160, která stanovuje charakteristiky napětí ve veřejných distribučních sítích. V závislosti na konkrétní aplikaci mohou platit také smluvní nebo projektově stanovené limity.

Power loggery a analyzátory kvality sítě mohou zaznamenávat podobné elektrické veličiny. Rozdíl nespočívá v konkrétní měřené veličině, ale především v úkolu, ke kterému je přístroj určen.

Výkonový logger dokumentuje údaje o zatížení a spotřebě energie.

Analyzátor kvality sítě dokumentuje události související s kvalitou elektrické energie.

Proto samotné měření harmonických složek ještě z přístroje nedělá analyzátor kvality sítě. Rozhodující je, zda přístroj pouze zaznamenává hodnoty v čase, nebo zda dokáže také detekovat, spouštět záznam a dokumentovat konkrétní události.