Oznaczenia na liczniku energii elektrycznej – co oznaczają MID, kWh, 5(80) A, CT, 4Q i Modbus?

Karta licznika energii elektrycznej potrafi wyglądać jak przepis na magiczną miksturę napisany językiem dostępnym tylko dla wtajemniczonych: 3-fazowy, 5(80) A, MID, kWh, kvarh, A+, A−, PF, RS-485, Modbus RTU… Na szczęście do jego rozszyfrowania nie potrzeba ani różdżki, ani dyplomu z elektrotechniki.

Większość tych oznaczeń odpowiada na kilka całkiem prostych pytań: do jakiej instalacji pasuje licznik, co właściwie mierzy, czy może służyć do rozliczeń i czy jego wskazania da się odczytywać automatycznie.

Warto je poznać szczególnie wtedy, gdy licznik ma pełnić funkcję podlicznika, kontrolować zużycie wybranego urządzenia, monitorować przepływ energii w instalacji z fotowoltaiką albo przekazywać dane do systemu zarządzania energią.

Jeżeli szukasz informacji o tym, jak odczytać stan licznika energii elektrycznej i jak interpretować wyświetlane na nim wskazania, zobacz poradnik o odczytywaniu licznika energii. Tutaj skupiamy się na parametrach i oznaczeniach, które pomagają zrozumieć możliwości urządzenia i dobrać licznik do konkretnego zadania.

liczniki energii elektrycznej

Licznik w skrócie – najważniejsze oznaczenia

Oznaczenie	Co oznacza?	Kiedy ma znaczenie?
1-fazowy / 3-fazowy	rodzaj układu pomiarowego	pierwszy etap doboru licznika
5(80) A	prąd bazowy i prąd maksymalny	dopasowanie licznika do obciążenia
MID	zgodność z wymaganiami metrologicznymi dyrektywy MID	gdy wskazania energii czynnej mają służyć do rozliczeń
kWh	energia czynna	podstawowy pomiar zużycia energii
A+ / A−	energia pobrana / oddana	instalacje z przepływem energii w obu kierunkach
4Q	pomiar czterokwadrantowy	dokładniejsza analiza energii czynnej i biernej
CT	współpraca z przekładnikami prądowymi	pomiar większych prądów
P / Q / S	moc czynna / bierna / pozorna	analiza parametrów instalacji
PF / cosφ	współczynnik mocy / cosinus kąta przesunięcia fazowego	analiza obciążenia i energii biernej
RS-485 / Modbus RTU	interfejs komunikacyjny i protokół wymiany danych	automatyczny odczyt danych i integracja z systemem
M-Bus	magistrala do odczytu urządzeń pomiarowych	systemy z wieloma licznikami i różnymi mediami
Ethernet / Modbus TCP	komunikacja przez sieć LAN	integracja z systemem nadrzędnym

„Jednofazowy” i „trójfazowy” – od tego zaczynamy

Pierwsza informacja mówi, do jakiej instalacji przeznaczony jest licznik.

Licznik jednofazowy

Licznik jednofazowy stosuje się w obwodach jednofazowych, typowo zasilanych napięciem 230 V.

Może mierzyć zużycie energii całego niewielkiego lokalu albo tylko wybranego obwodu, na przykład:

• ogrzewania elektrycznego,
• klimatyzacji,
• garażu,
• domku letniskowego,
• lokalu wynajmowanego,
• stanowiska na kempingu,
• wybranego urządzenia lub grupy urządzeń.

Dlatego licznik jednofazowy bardzo często pracuje jako podlicznik energii elektrycznej.

Jeżeli poza samym pomiarem kWh potrzebne są rozliczenia, pomiar energii w obu kierunkach i automatyczny odczyt danych, można zastosować jednofazowy licznik energii z MID i komunikacją Modbus RTU

Licznik trójfazowy

Licznik trójfazowy przeznaczony jest do instalacji trójfazowych. Takie instalacje są powszechnie stosowane w domach jednorodzinnych, warsztatach, budynkach usługowych i zakładach przemysłowych – szczególnie tam, gdzie występuje większe zapotrzebowanie na moc lub pracują odbiorniki trójfazowe.

W zależności od wersji urządzenia i sposobu podłączenia mogą to być między innymi:

• pompy ciepła,
• ładowarki samochodów elektrycznych,
• płyty indukcyjne,
• przepływowe podgrzewacze wody,
• sprężarki,
• silniki i maszyny.

Nie oznacza to oczywiście, że każde urządzenie z tej listy musi być trójfazowe. Wiele z nich występuje również w wersjach przeznaczonych do innych sposobów zasilania.

Prosty licznik trójfazowy może rejestrować przede wszystkim całkowite zużycie energii. Urządzenia wieloparametrowe pozwalają dodatkowo obserwować napięcia, prądy, moce czy inne parametry poszczególnych faz.

Do podstawowej kontroli zużycia można wykorzystać trójfazowy licznik energii do pomiaru bezpośredniego.

„230 V” i „3 × 230/400 V” – co oznacza napięcie na liczniku?

Na liczniku jednofazowym typowym oznaczeniem będzie 230 V.

Przy licznikach trójfazowych możemy spotkać zapis 3 × 230/400 V.

Co oznaczają te dwie wartości?

• około 230 V występuje między przewodem fazowym a neutralnym,
• około 400 V – pomiędzy dwiema fazami.

Parametry napięciowe licznika muszą odpowiadać układowi sieci, w którym ma on pracować. Sama informacja „jednofazowy” czy „trójfazowy” nie zastępuje więc sprawdzenia danych technicznych urządzenia.

„5(80) A” – dlaczego na liczniku podano dwie wartości prądu?

Na licznikach do pomiaru bezpośredniego można spotkać zapis:

5(80) A

W takim oznaczeniu:

5 A – prąd bazowy,
80 A – prąd maksymalny.

Prąd maksymalny jest szczególnie ważny przy wyborze licznika, ponieważ określa najwyższą wartość prądu przewidzianą dla jego pracy przy zachowaniu wymaganych parametrów pomiarowych.

Nie oznacza to natomiast, że licznik zaczyna mierzyć dopiero od 5 A. Pełna charakterystyka urządzenia obejmuje również znacznie niższe wartości prądu, określające początek rejestracji energii i zakres, w którym licznik musi zachowywać wymaganą dokładność.

Imin, Ist, Itr, Iref – co jeszcze można znaleźć w dokumentacji licznika?

W bardziej szczegółowych danych technicznych możemy spotkać dodatkowe oznaczenia:

• Ist – prąd rozruchu – najniższa deklarowana wartość prądu, przy której licznik rozpoczyna ciągłą rejestrację energii,
• Imin – prąd minimalny – wartość, powyżej której błąd licznika powinien mieścić się w określonych dla urządzenia granicach,
• Itr – prąd przejściowy – wartość wykorzystywana przy określaniu wymagań dotyczących dokładności pomiaru,
• Iref – prąd odniesienia – parametr stosowany w nomenklaturze metrologicznej dla liczników wprowadzanych do obrotu po ocenie zgodności.

W polskich przepisach dotyczących prawnej kontroli metrologicznej dla liczników wprowadzonych do obrotu na podstawie oceny zgodności stosowana jest zależność Iref = 10 × Itr.

Dla użytkownika najważniejszy jest jednak praktyczny wniosek: wartość stojąca przed nawiasem w oznaczeniu 5(80) A nie określa dolnej granicy, od której licznik zaczyna rejestrować energię. Informacji o zachowaniu urządzenia przy małych prądach trzeba szukać w pełnej specyfikacji technicznej.

„Pomiar bezpośredni” – czyli bez przekładników

Jeżeli w opisie widzimy pomiar bezpośredni, oznacza to, że mierzony prąd przepływa przez obwody prądowe licznika.

To najprostszy układ pomiarowy. Nie wymaga stosowania dodatkowych przekładników prądowych i dlatego jest bardzo często wykorzystywany w mieszkaniach, domach, lokalach usługowych czy niewielkich obiektach.

Ważne jest jednak dopasowanie licznika do maksymalnego prądu instalacji.

Nie istnieje jedna uniwersalna granica mocy, po której zawsze należy zrezygnować z pomiaru bezpośredniego. O wyborze sposobu pomiaru decydują parametry konkretnej instalacji oraz zakres prądowy danego licznika.

„CT” i pomiar półpośredni – po co licznikowi przekładniki prądowe?

Jeżeli prądy w instalacji są zbyt duże, aby mierzyć je bezpośrednio przez obwody prądowe licznika, stosuje się przekładniki prądowe, często oznaczane skrótem CT od angielskiego Current Transformer.

W takim przypadku mamy do czynienia z pomiarem półpośrednim.

Przekładnik odwzorowuje duży prąd płynący w instalacji jako odpowiednio mniejszy prąd po stronie pomiarowej.

Możemy na przykład spotkać przekładnik:

400/5 A

Oznacza to, że prądowi 400 A po stronie pierwotnej odpowiada 5 A po stronie wtórnej przekładnika.

Układ pomiarowy musi uwzględniać tę przekładnię, aby prawidłowo wyznaczyć rzeczywiste wartości prądu, mocy i energii.

licznik energii do pomiaru półpośredniego z przekładnikami prądowymi.

pomiarowe przekładniki prądowe

Licznikom z pomiarem półpośrednim poświęciliśmy również poradnik F&F licznik do pomiaru półpośredniego-wszystko, co trzeba o nim wiedzieć.

Pomiar pośredni – gdy przekładniki dotyczą również napięcia

Trzecim rozwiązaniem jest pomiar pośredni.

W tym przypadku licznik otrzymuje sygnały zarówno z przekładników prądowych, jak i przekładników napięciowych.

Taki sposób pomiaru wykorzystuje się przede wszystkim w bardziej rozbudowanych układach przemysłowych i energetycznych, szczególnie w sieciach o napięciu wyższym niż typowe napięcie instalacji niskiego napięcia.

Dla większości użytkowników domowych i niewielkich obiektów pojęcie pomiaru pośredniego będzie więc miało przede wszystkim znaczenie informacyjne.

licznik umożliwiający pomiar półpośredni i pośredni

„MID” – jedno z najważniejszych oznaczeń, gdy licznik służy do rozliczeń

MID to skrót od Measuring Instruments Directive, czyli unijnej dyrektywy 2014/32/UE dotyczącej przyrządów pomiarowych.

W przypadku liczników energii elektrycznej odpowiedni załącznik dyrektywy MID – MI-003 – dotyczy liczników energii elektrycznej czynnej.

Najprościej można powiedzieć tak:

jeżeli wskazanie zużycia energii czynnej ma stanowić podstawę ustalania należności, zgodność metrologiczna licznika przestaje być dodatkiem, a staje się jednym z podstawowych kryteriów wyboru urządzenia.

Nowe liczniki przeznaczone do zastosowań objętych prawną kontrolą metrologiczną są wprowadzane do obrotu po przeprowadzeniu odpowiedniej procedury oceny zgodności.

Czy MID to po prostu „certyfikat do fakturowania”?

Takie określenie bywa używane potocznie, ale jest uproszczeniem.

MID oznacza zgodność przyrządu z wymaganiami odpowiedniej dyrektywy i przeprowadzenie przewidzianej procedury oceny zgodności.

Warto też pamiętać o ważnym rozróżnieniu: MID w przypadku liczników energii elektrycznej odnosi się do pomiaru energii czynnej.

Licznik może jednocześnie mierzyć energię bierną, moc, napięcie, prąd, współczynnik mocy czy harmoniczne, ale nie oznacza to, że wszystkie te dodatkowe parametry są objęte zakresem MID w taki sam sposób jak pomiar energii czynnej.

Klasy dokładności MID – czym różnią się A, B i C?

W przypadku liczników energii czynnej objętych MID spotykamy klasy dokładności A, B i C.

Im wyższa klasa dokładności, tym bardziej rygorystyczne są wymagania dotyczące dopuszczalnego błędu pomiaru.

Nie należy jednak sprowadzać klasy A, B czy C do jednego stałego procentu błędu. Dopuszczalne wartości zależą między innymi od obciążenia, współczynnika mocy, temperatury i warunków pracy licznika.

Dyrektywa MID przewiduje możliwość stosowania liczników klasy A w pomiarach mieszkaniowych, przy czym w określonych zastosowaniach może być wymagana klasa B. W zastosowaniach komercyjnych i lekkim przemyśle jako właściwą przewidziano klasę B, a dla określonych zastosowań może być wymagana klasa C.

W dokumentacji urządzeń można spotkać również klasy dokładności podawane według innych norm, w tym oznaczenia liczbowe. Nie warto jednak automatycznie przeliczać jednego systemu oznaczeń na drugi – zakresy badań i wymagania należy zawsze odnosić do normy oraz dokumentacji konkretnego urządzenia.

Czy licznik zgodny z MID można stosować do rozliczeń bezterminowo?

Nie.

Przyrządy wykorzystywane w obszarze prawnej kontroli metrologicznej podlegają również zasadom dotyczącym legalizacji ponownej.

Dla elektronicznych liczników energii elektrycznej obecne polskie przepisy przewidują pierwsze zgłoszenie licznika wprowadzonego do obrotu lub użytkowania po ocenie zgodności do legalizacji ponownej po:

• 12 latach – w przypadku liczników zdalnego odczytu,
• 8 latach – w przypadku pozostałych liczników elektronicznych.

Dla liczników energii elektrycznej czynnej zdalnego odczytu wyprodukowanych i poddanych ocenie zgodności przed 1 stycznia 2024 roku stosuje się przepisy wcześniejsze, zgodnie z przepisami przejściowymi.

Termin pierwszego zgłoszenia do legalizacji ponownej po ocenie zgodności liczy się od 1 grudnia roku, którego oznaczenie zostało naniesione na liczniku podczas dokonywania oceny zgodności.

Licznik trzeba zgłosić do legalizacji ponownej również wcześniej w sytuacjach określonych przepisami, między innymi po naprawie, zmianie miejsca instalacji lub użytkowania albo w przypadku uszkodzenia lub zniszczenia oznaczeń bądź cech zabezpieczających naniesionych podczas oceny zgodności lub legalizacji.

Warto wiedzieć: legalizacja większej liczby liczników

Przy dużej liczbie urządzeń możliwa jest legalizacja ponowna jednorodnej partii liczników metodą statystyczną.

Nie oznacza to badania każdego egzemplarza. Z partii wybierana jest próbka kontrolna, a jej wyniki decydują o możliwości legalizacji całej partii.

Przepisy szczegółowo określają jednak, kiedy partię można uznać za jednorodną. Liczniki muszą między innymi:

• pochodzić od tego samego producenta,
• być tego samego typu lub modelu i posiadać właściwe wspólne oznaczenie zatwierdzenia typu albo certyfikat badania typu lub projektu,
• być wyprodukowane w okresie kolejnych 12 miesięcy,
• mieć odpowiednio zbliżony termin upływu legalizacji lub pierwszego zgłoszenia do legalizacji ponownej.

W przypadku liczników energii elektrycznej muszą być zgodne również określone podstawowe parametry metrologiczne, w tym napięcie znamionowe, właściwy prąd bazowy, nominalny lub odniesienia oraz prąd maksymalny.

Próbkę kontrolną wybiera organ administracji miar lub podmiot upoważniony, a nie właściciel instalacji.

Dla elektronicznych liczników energii elektrycznej legalizacja ponowna dokonana metodą statystyczną jest obecnie ważna przez 4 lata.

Dla użytkownika najważniejszy wniosek pozostaje jednak prosty:

jeśli wskazanie podlicznika ma być podstawą rozliczenia kosztu zużytej energii czynnej, trzeba dobrać urządzenie przeznaczone do takiego zastosowania, a nie dowolny miernik pokazujący kWh.

liczniki energii elektrycznej zgodne z MID

„kWh” – liczba, którą znamy z rachunku za prąd

kWh, czyli kilowatogodzina, jest jednostką energii czynnej.

To właśnie ona odpowiada na pytanie:

ile energii zużyliśmy?

Jeżeli urządzenie o mocy 2 kW pracuje przez trzy godziny, zużyje:

2 kW × 3 h = 6 kWh

Warto przy tym nie mylić dwóch pojęć:

• kW oznacza moc,
• kWh oznacza energię.

Można to porównać do samochodu: moc mówi o możliwościach silnika w danej chwili, a zużyta energia – o ilości „elektrycznego paliwa” wykorzystanego w określonym czasie.

„A+”, „A−”, „import”, „eksport” – w którą stronę płynie energia?

W tradycyjnej instalacji bez własnego źródła energii interesuje nas przede wszystkim energia pobierana z sieci.

Fotowoltaika, magazyny energii i inne lokalne źródła sprawiły jednak, że w odpowiednio skonfigurowanej instalacji energia może przepływać w obu kierunkach.

Dlatego w licznikach dwukierunkowych spotykamy dwa podstawowe pojęcia:

• energia pobrana – import, A+ lub AE+,
• energia oddana – eksport, A− lub AE−.

Sposób oznaczania poszczególnych rejestrów może różnić się w zależności od urządzenia, dlatego zawsze warto sprawdzić jego instrukcję. Zasada pozostaje jednak ta sama: licznik dwukierunkowy rozróżnia kierunek przepływu energii czynnej.

Po co prywatny licznik dwukierunkowy, skoro licznik OSD również mierzy energię w obu kierunkach?

Ponieważ urządzenia te pełnią inne funkcje.

Licznik operatora jest elementem układu pomiarowo-rozliczeniowego i jego wskazania służą do rozliczeń z siecią.

Dodatkowy licznik dwukierunkowy może natomiast służyć do wewnętrznego monitorowania instalacji – na przykład do analizy ilości energii pobieranej i oddawanej w wybranym punkcie instalacji.

Nie zastępuje licznika OSD, ale może dostarczyć danych potrzebnych do dokładniejszej analizy przepływów energii.

„4Q” lub „pomiar czterokwadrantowy” – co oznaczają cztery kwadranty?

To określenie brzmi znacznie bardziej skomplikowanie, niż jest w praktyce.

Pomiar dwukierunkowy pozwala rozróżnić kierunek przepływu energii czynnej.

Pomiar czterokwadrantowy idzie krok dalej – uwzględnia znak mocy czynnej P oraz mocy biernej Q, dzięki czemu rozróżnia cztery możliwe obszary pracy układu.

Pozwala to bardziej szczegółowo analizować zarówno kierunek przepływu energii czynnej, jak i charakter przepływu energii biernej.

Dokładny sposób przypisania rejestrów do poszczególnych kwadrantów należy sprawdzić w dokumentacji danego licznika.

Pomiar 4Q może być szczególnie przydatny w instalacjach, w których oprócz kierunku przepływu energii czynnej chcemy dokładniej obserwować także energię bierną, na przykład przy:

• instalacjach z fotowoltaiką lub magazynami energii,
• falownikach,
• układach kompensacji mocy biernej,
• bardziej rozbudowanym monitoringu energii.

Sama instalacja fotowoltaiczna nie oznacza jednak automatycznie konieczności stosowania pomiaru czterokwadrantowego. Jeżeli interesuje nas przede wszystkim kierunek przepływu energii czynnej, podstawowym wymaganiem jest pomiar dwukierunkowy. 4Q staje się istotny wtedy, gdy potrzebna jest również dokładniejsza analiza energii biernej.

trójfazowy licznik czterokwadrantowy ze zdalnym odczytem

„kvarh” – czyli energia bierna

Skoro kWh oznacza energię czynną, to kvarh jest jednostką energii biernej.

Energia bierna jest związana z okresową wymianą energii pomiędzy źródłem a elementami instalacji magazynującymi energię w polu magnetycznym lub elektrycznym.

Możemy spotkać energię bierną:

• indukcyjną, związaną między innymi z silnikami, transformatorami czy dławikami,
• pojemnościową, która może występować między innymi w instalacjach z dużą liczbą urządzeń elektronicznych, długimi liniami kablowymi, oświetleniem LED czy falownikami.

Energia bierna nie jest trwale zamieniana na inną formę energii w taki sposób jak energia czynna. Jej obecność zwiększa wartość prądu potrzebnego do przesłania określonej mocy czynnej, a tym samym może zwiększać obciążenie przewodów, transformatorów i innych elementów instalacji.

Czy każdy musi kontrolować energię bierną?

Nie.

W typowym gospodarstwie domowym zwykle nie jest to parametr, który użytkownik musi na co dzień analizować.

W przedsiębiorstwie, biurowcu lub innym obiekcie komercyjnym sytuacja może wyglądać inaczej. Nadmierny pobór lub oddawanie energii biernej może – zależnie od warunków umowy i taryfy operatora – powodować dodatkowe opłaty.

Dlatego pomiar energii biernej pozwala najpierw rozpoznać skalę i charakter problemu, a dopiero później dobrać właściwy sposób kompensacji.

„P”, „Q” i „S” – trzy rodzaje mocy

W opisach bardziej rozbudowanych liczników często znajdujemy trzy litery:

P, Q i S.

P – moc czynna

Moc czynna podawana jest w watach lub kilowatach – W albo kW.

Opisuje tempo trwałego przekształcania energii elektrycznej w inne formy energii – na przykład ruch mechaniczny, ciepło czy światło.

Q – moc bierna

Moc bierną podaje się w var lub kvar.

Opisuje chwilową wymianę energii związaną z polami magnetycznymi lub elektrycznymi elementów instalacji.

S – moc pozorna

Moc pozorna jest podawana w VA lub kVA.

Opisuje obciążenie elektryczne wynikające z napięcia i przepływającego prądu.

W dużym uproszczeniu można więc zapamiętać:

P – moc czynna,
Q – moc bierna,
S – moc pozorna, związana z całkowitym obciążeniem elektrycznym.

„PF” i „cosφ” – współczynnik mocy bez straszenia matematyką

Współczynnik mocy odpowiada na pytanie, jaki jest stosunek mocy czynnej do mocy pozornej.

Można przedstawić go zależnością:

PF = |P| / S

czyli jako stosunek wartości bezwzględnej mocy czynnej do mocy pozornej.

Im jego wartość jest bliższa 1, tym większy udział mocy pozornej przypada na moc czynną.

W dokumentacji liczników możemy spotkać oznaczenia:

• PF,
• λ,
• cosφ.

Nie należy jednak bezwarunkowo traktować ich jako dokładnie tego samego parametru.

W warunkach sinusoidalnych współczynnik mocy jest bezpośrednio związany z przesunięciem fazowym między napięciem i prądem. W instalacjach z odbiornikami powodującymi odkształcenie przebiegu prądu pełny współczynnik mocy uwzględnia również wpływ harmonicznych.

Dla użytkownika ważniejszy od samej teorii jest praktyczny wniosek:

niski współczynnik mocy może oznaczać, że instalacja jest obciążona większym prądem, niż wynikałoby to z samej mocy czynnej odbiorników.

„V”, „A” i „Hz” – podstawowe parametry sieci

Nowoczesny licznik może być nie tylko licznikiem kWh, ale również źródłem podstawowych informacji o warunkach pracy instalacji.

V – napięcie

Napięcie podawane jest w woltach.

W liczniku trójfazowym można często odczytać napięcia poszczególnych faz, a w bardziej rozbudowanych urządzeniach także napięcia międzyfazowe.

A – natężenie prądu

Natężenie podawane jest w amperach.

Porównanie prądów na L1, L2 i L3 może pomóc zauważyć nierównomierne obciążenie instalacji trójfazowej.

Hz – częstotliwość

W europejskiej sieci elektroenergetycznej częstotliwość znamionowa wynosi 50 Hz.

Jej pomiar przydaje się między innymi przy nadzorze pracy agregatów oraz lokalnych źródeł zasilania.

„Demand” – zapotrzebowanie na moc

W dokumentacji bardziej rozbudowanych liczników można spotkać określenia:

Power Demand,
Maximum Demand,
zapotrzebowanie na moc.

Nie oznaczają one po prostu aktualnej mocy chwilowej.

Licznik może obliczać średnią wartość mocy w określonym przedziale czasu i – zależnie od modelu oraz jego ustawień – zapamiętywać najwyższe osiągnięte wartości.

W obiektach komercyjnych jest to cenna informacja, ponieważ pozwala obserwować szczytowe obciążenia i może pomagać w kontroli wykorzystania mocy umownej.

„THD” – gdy sinusoida przestaje być idealna

THD to skrót od Total Harmonic Distortion, czyli całkowitego współczynnika odkształceń harmonicznych.

W idealnych warunkach przebieg napięcia i prądu przemiennego miałby kształt sinusoidy. W rzeczywistej instalacji pracują jednak między innymi:

• falowniki,
• zasilacze impulsowe,
• sterowniki elektroniczne,
• napędy,
• oświetlenie LED,

które mogą wprowadzać harmoniczne i powodować odkształcenie przebiegu prądu, a w określonych warunkach również napięcia.

Bardziej rozbudowane urządzenia pomiarowe mogą informować o poziomie takich odkształceń.

Dla użytkownika domowego THD najczęściej nie będzie najważniejszym parametrem. Dla elektryka, projektanta czy służb utrzymania ruchu może być natomiast cenną informacją diagnostyczną.

„RS-485 / Modbus RTU” – licznik, którego nie trzeba spisywać ręcznie

To jedno z najczęściej spotykanych zestawień w licznikach ze zdalnym odczytem.

Warto rozdzielić dwa pojęcia.

RS-485

RS-485 określa sposób elektrycznego przesyłania danych pomiędzy urządzeniami.

Modbus RTU

Modbus RTU określa natomiast zasady organizacji i wymiany tych danych.

Można więc powiedzieć obrazowo:

RS-485 tworzy drogę, a Modbus RTU ustala język, którym urządzenia porozumiewają się na tej drodze.

Dzięki temu wiele liczników można połączyć we wspólną magistralę i automatycznie odczytywać ich wskazania oraz inne parametry.

liczniki energii ze zdalnym odczytem Modbus RTU

„M-Bus” – gdy chcemy odczytywać różne media

M-Bus, czyli Meter-Bus, został opracowany specjalnie z myślą o systemach zdalnego odczytu urządzeń pomiarowych.

Może być wykorzystywany w instalacjach obejmujących urządzenia mierzące różne media, na przykład:

• energię elektryczną,
• wodę,
• ciepło,
• gaz.

Dlatego M-Bus jest szczególnie interesujący w:

• budynkach wielorodzinnych,
• apartamentowcach,
• hotelach,
• biurowcach,
• obiektach z wieloma najemcami.

liczniki energii z komunikacją M-Bus

„Ethernet / Modbus TCP” – licznik bezpośrednio w sieci LAN

Kolejną możliwością jest komunikacja przez Ethernet.

Licznik może wtedy zostać włączony do lokalnej infrastruktury sieciowej i udostępniać dane za pomocą protokołu Modbus TCP.

W porównaniu z typowym układem RS-485/Modbus RTU oznacza to, że do komunikacji licznika bezpośrednio przez Ethernet nie jest potrzebny osobny konwerter RS-485/Ethernet.

Takie rozwiązanie jest szczególnie wygodne w obiektach, w których infrastruktura LAN już istnieje.

licznik energii z Ethernetem i Modbus TCP

„Zdalny odczyt” nie zawsze oznacza „odczyt przez internet”

To ważne rozróżnienie.

Jeżeli licznik ma RS-485, M-Bus albo Ethernet, oznacza to, że może cyfrowo przekazywać dane za pomocą odpowiedniego interfejsu i protokołu.

Nie oznacza automatycznie, że po wyjęciu urządzenia z pudełka możemy sprawdzić jego stan z telefonu z dowolnego miejsca na świecie.

Do zdalnego monitorowania potrzebny jest odpowiednio zbudowany system. W dużym uproszczeniu może wyglądać tak:

licznik → sieć komunikacyjna → urządzenie nadrzędne → oprogramowanie → użytkownik.

Dopiero całość może pozwolić między innymi:

• automatycznie odczytywać wiele liczników,
• archiwizować dane,
• tworzyć raporty,
• porównywać zużycie w czasie,
• analizować parametry instalacji,
• obsługiwać rozliczenia wewnętrzne.

system zdalnego odczytu, rejestracji i analizy danych pomiarowych może zbierać dane z kompatybilnych urządzeń i udostępniać je do dalszej analizy.

Do podstawowej konfiguracji kompatybilnych liczników może natomiast służyćbezpłatny program serwisowy do konfiguracji liczników energii.

Licznik OSD i podlicznik – podobne urządzenia, inne zadania

Warto uporządkować jeszcze jedno pojęcie, ponieważ oba urządzenia mierzą energię, ale ich rola jest inna.

Licznik rozliczeniowy operatora

Licznik OSD jest elementem układu pomiarowo-rozliczeniowego operatora systemu dystrybucyjnego.

Jego wskazania służą do rozliczania energii pobieranej z sieci, a w odpowiednich instalacjach również energii do niej oddawanej.

Podlicznik

Podlicznik montujemy wewnątrz własnej instalacji, za głównym układem pomiarowym.

Może odpowiedzieć na pytanie:

• ile energii zużywa najemca,
• ile pobiera pompa ciepła,
• ile energii zużywa ładowarka samochodu,
• jakie jest zużycie konkretnej maszyny,
• ile energii przypada na wybrany dział, piętro lub lokal.

Podlicznik nie zastępuje licznika operatora. Daje jednak znacznie większą kontrolę nad tym, co dzieje się z energią już wewnątrz naszego obiektu.

Mały słownik oznaczeń liczników F&F

Skoro rozszyfrowaliśmy oznaczenia spotykane w parametrach technicznych, spójrzmy jeszcze na skróty pojawiające się w nazwach liczników F&F.

Nie próbujmy jednak rozkładać każdej nazwy na pojedyncze litery – nie wszystkie oznaczenia tworzą jeden uniwersalny kod. Ostatecznie zawsze decydują dane techniczne konkretnego urządzenia.

WZE – oznaczenie rodziny wskaźników zużycia energii.

RST – wskazuje na wersję z dodatkowym kasowalnym liczydłem energii.

CT – od Current Transformer; wskazuje na współpracę z przekładnikami prądowymi.

ETH – oznacza komunikację Ethernet.

DC – od Direct Current; oznacza urządzenie przeznaczone do pomiarów w obwodach prądu stałego.

4Q – oznacza pomiar czterokwadrantowy.

4T – wskazuje na obsługę czterech stref taryfowych.

MB – w odpowiednich modelach wiąże się z komunikacją M-Bus.

A co z oznaczeniami M, MW czy MQ? Tutaj nie warto tworzyć sztucznego alfabetu funkcji. Nazwę urządzenia lepiej czytać razem z pełnym opisem: liczbą faz, sposobem pomiaru, mierzonymi parametrami oraz dostępną komunikacją.

Podobnie nie należy automatycznie wyciągać wniosków z samych numerów 01, 02 czy 03. Właściwy układ pomiarowy zawsze sprawdzamy w danych technicznych konkretnego licznika.

Z oznaczeń ułóżmy odpowiedni licznik

Teoria za nami. Spróbujmy przełożyć poznane oznaczenia na kilka typowych potrzeb.

„Chcę tylko wiedzieć, ile energii zużywa dane urządzenie”

Najważniejsze będą:

liczba faz + właściwy zakres prądowy + pomiar kWh.

Jeżeli chodzi wyłącznie o prostą kontrolę zużycia energii i nie potrzebujemy szczegółowej analizy parametrów sieci ani komunikacji z systemem nadrzędnym, nie ma powodu wybierać najbardziej rozbudowanego urządzenia.

Dla obwodu jednofazowego wystarczy prosty licznik energii do pomiaru bezpośredniego, a dla obwodu trójfazowego –trójfazowy licznik energii do pomiaru bezpośredniego

Takie rozwiązanie sprawdzi się na przykład przy kontroli zużycia wydzielonego obwodu, ogrzewania, warsztatu czy konkretnego urządzenia, gdy stan licznika będzie odczytywany bezpośrednio z wyświetlacza.

„Chcę rozliczać najemcę za zużytą energię”

Tutaj oprócz liczby faz i zakresu prądowego istotna staje się zgodność z wymaganiami MID.

Jeżeli wystarczy miejscowy odczyt stanu licznika, można zastosować prosty licznik zgodny z MID – odpowiedni do liczby faz i parametrów instalacji.

Jeżeli podliczników jest więcej albo chcemy automatycznie pobierać ich wskazania, warto od razu wybrać urządzenie z komunikacją.

W instalacji jednofazowej może to byćlicznik z MID, pomiarem dwukierunkowym i Modbus RTU, a w trójfazowej –wieloparametrowy licznik z MID i Modbus RTU

„Mam fotowoltaikę i chcę wiedzieć, w którą stronę płynie energia”

Tutaj jednym z podstawowych wymagań staje się pomiar dwukierunkowy.

Pozwala on rozróżnić energię pobieraną i oddawaną w obserwowanym punkcie instalacji.

W instalacji jednofazowej można wykorzystać jednofazowy licznik dwukierunkowy ze zdalnym odczytem.

Jeżeli w instalacji trójfazowej potrzebna jest dodatkowo szczegółowa analiza energii biernej w poszczególnych kwadrantach, można zastosować trójfazowy licznik dwukierunkowy z pomiarem czterokwadrantowym.

Dodatkowy licznik w instalacji fotowoltaicznej służy do własnego monitorowania przepływów energii – nie zastępuje licznika rozliczeniowego OSD.

„Chcę sprawdzić, skąd biorą się opłaty za energię bierną”

Tutaj prosty licznik kWh już nie wystarczy.

Potrzebne jest urządzenie, które oprócz energii czynnej mierzy również parametry związane z energią i mocą bierną oraz współczynnikiem mocy.

Przy szczegółowej analizie przepływów można wykorzystać licznik z pomiarem czterokwadrantowym.

Alternatywą jest wieloparametrowy licznik energii z komunikacją Modbus RTU, umożliwiający monitorowanie energii czynnej i biernej oraz innych parametrów sieci.

Sam pomiar nie kompensuje oczywiście energii biernej. Pozwala natomiast rozpoznać jej charakter i skalę, czyli zebrać informacje potrzebne przed doborem właściwego rozwiązania kompensacyjnego.

„Mam kilkadziesiąt liczników i nie chcę ich ręcznie spisywać”

Tutaj o wyborze urządzenia zaczyna decydować nie tylko to, co mierzymy, ale również jak chcemy odbierać dane.

W instalacji wykorzystującej RS-485 i Modbus RTU można zastosowaćliczniki energii z komunikacją Modbus RTU.

Jeżeli budynek korzysta z systemu odczytu różnych mediów poprzez M-Bus, rozwiązaniem może być licznik energii z komunikacją M-Bus.

Jeżeli natomiast chcemy włączyć licznik bezpośrednio do infrastruktury LAN, można wykorzystać licznik z Ethernetem i Modbus TCP.

Przy większej liczbie punktów pomiarowych urządzenia można połączyć z systemem zdalnego odczytu i rejestracji danych, aby zbierać i analizować informacje w jednym miejscu.

„Prąd jest zbyt duży na licznik do pomiaru bezpośredniego”

Tu wracamy do oznaczenia CT.

Jeżeli parametry instalacji wymagają zastosowania przekładników prądowych, potrzebny będzie licznik przeznaczony do pomiaru półpośredniego.

W bardziej rozbudowanych układach, w których oprócz przekładników prądowych wykorzystywane są także przekładniki napięciowe, można zastosować licznik do pomiaru półpośredniego i pośredniego z Ethernetem.

Nie każdy potrzebuje najbardziej zaawansowanego licznika

Przy wyborze licznika energii łatwo wpaść w pułapkę: skoro urządzenie mierzy więcej parametrów, to musi być lepsze.

Niekoniecznie.

Dobry licznik to przede wszystkim licznik odpowiednio dobrany do zadania.

Jeżeli chcemy tylko sprawdzić zużycie energii w jednym obwodzie, wystarczy prosty pomiar kWh. Jeśli wskazania urządzenia mają być wykorzystywane do rozliczania kosztu energii czynnej – istotne stają się zgodność z MID i wymagania prawnej kontroli metrologicznej.

Przy przepływie energii w obu kierunkach potrzebny może być pomiar dwukierunkowy. W obiekcie komercyjnym istotna może stać się kontrola energii biernej, współczynnika mocy czy zapotrzebowania na moc.

Przy wielu punktach pomiarowych równie ważne jak to, co licznik mierzy, staje się to, jak odczytamy zgromadzone przez niego dane.

Dlatego zamiast pytać: „który licznik ma najwięcej funkcji?”, lepiej odpowiedzieć sobie na kilka prostych pytań:

Co chcę zmierzyć?
Czy pomiar będzie służył do rozliczeń?
Czy energia może płynąć w obu kierunkach?
Czy potrzebuję informacji o energii biernej?
Czy licznik będę odczytywać ręcznie, czy automatycznie?

Odpowiedzi na nie zazwyczaj wystarczą, żeby lista tajemniczych symboli z początku artykułu przestała przypominać recepturę magicznej mikstury.

I bez obaw – różdżkę można odłożyć.