ElektroSpicker #074
Zählerplätze mit halbindirekter Messung nach VDE-AR-N 4100
Zählerplätze mit halbindirekter Messung (Wandlermessung) nach VDE-AR-N 4100
Nach der direkten Messung folgt bei steigenden Leistungen die halbindirekte Messung.
Sie kommt immer dann zum Einsatz, wenn die Stromstärken eine direkte Messung nicht mehr zulassen und somit eine Stromstärke
von größer 63 A anliegt. Doch wie sind diese Zählerplätze aufgebaut und welche besonderen Anforderungen gelten für Planung, Montage und Betrieb? Dieser ElektroSpicker knüpft direkt an Teil 1 unserer Reihe zu den Veränderungen bei der VDE-AR-N 4100 an und fasst die wichtigsten Vorgaben der halbindirekten Messung kompakt zusammen. Neben der VDE-AR-N 4100 werden zusätzlich in der DIN VDE 0603-2-2 Anforderungen an halbindirekte Messungen bis 1.000 A definiert und im Rahmen des Elektrospickers ebenfalls umrissen.
Ausführung der Zählerplätze für halbindirekte Messungen
Die halbindirekte Messung basiert auf dem Einsatz von Stromwandlern, über die die eigentliche Messung erfolgt. Die Wandler fungieren als eine Art Transformator. Sie reduzieren den zu messenden Strom und lassen eine Messung des reduzierten Stroms über Stromzähler zu. Die halbindirekte Messung wird typischerweise bei Anlagen mit höheren Strömen eingesetzt und ist bis 1000 A zulässig. Die konkrete Ausführung der Wandleranlage wird vom jeweiligen Netzbetreiber in den Technischen Anschlussbedingungen (TAB) oder Technischen
Mindestanforderungen (TMA) festgelegt.
Für die Bemessung der Anschlussleistung wird von einem Belastungsfaktor von 1 ausgegangen. Das bedeutet, dass auf Basis eines vollständigen Dauerbetriebs die Leistung berechnet werden sollte. Die 44 A Dauerlast im Dauerbetrieb werden in der Regel überschritten, wenn in einer Anlage viele große Dauerlasten wie PV-Anlagen, Wärmepumpen und Wallboxen angeschlossen sind. Die bisherige Grundregel, wonach Wandlermessungen primär in Gewerbeanlagen und direkte Messungen in Wohngebäuden eingesetzt werden, gilt
aufgrund der veränderten Anforderungen an die elektrische Versorgung von Wohngebäuden nicht mehr.
Die eigentliche Bemessung erfolgt nach DIN VDE 0603-2-2 für Anlagen < 250 A nach der folgenden Aufstellung:
Für Anlagen von über 250 bis 1000 A muss die Anlage entsprechend des zu erwarteten Bemessungsstroms bemaßt werden. Je nach Bemessungsstrom werden die Anlagen zusätzlich unterschieden zwischen:
• Anlagen ≤ 200 A
• Anlagen über 200 A bis 1000 A
Diese Unterscheidung wirkt sich direkt auf Aufbau, Schutzmaßnahmen und Dimensionierung aus.
Aufbau des Zählerplatzes
Für halbindirekte Messungen mit einem Bemessungsstrom ≤ 200 A sind die Funktionsflächen in DIN VDE 0603-2-2 vorgegeben:
Für halbindirekte Messungen mit einem Bemessungsstrom > 200 A bis 1 000 A müssen die Funktionsfächen wie folgt dargestellt aussehen: Zusatzfelder wie APZ oder zusätzlicher Raum für Zusatzanwendungen sind seitlich neben dem Zählerfeld anzuordnen oder im SG-Feld (Schaltgeräte-Feld).
Bei mehreren Zählerschränken innerhalb einer Kundenanlage ist die Netzwerkanbindung sowie die Anordnung des APZ mit dem Netzbetreiber abzustimmen. Bereits in der Planungsphase sollte geprüft werden, ob alle technischen Kenndaten normkonform sind. Andernfalls drohen Verzögerungen bei der Inbetriebnahme.
Die Stromwandler werden auf Primärleiterschienen oder Kupferschienen montiert, entweder freischwebend oder mit Befestigung auf der Bodenplatte. Dabei ist zwingend zu beachten, dass die Kennzeichnung P1 immer zum Netz zeigen muss und die Montage eine freie Leitungsführung ermöglichen sollte. Die Ausführung der Wandler selbst (primärer Bemessungsstrom, Bemessungsleistung, Maße usw.) wird vom jeweiligen Netzbetreiber in den Technischen Anschlussbedingungen (TAB NS) bzw. den Technischen Mindestanforderungen (TMA) vorgegeben. Die Maße der Wandler dürfen zudem die Hauptmaße nach DIN 42600-2 nicht überschreiten.
Die Verdrahtung unterliegt deutlich strengeren Anforderungen als bei der Direktmessung. Strommessleitungen müssen durchgehend und ungeschnitten ausgeführt werden (H07V-K). Bei räumlicher Trennung müssen sie in Mantelleitungen oder Installationsrohren verlegt werden. Besondere Bedeutung hat die sogenannte Bürde (Be-
lastung des Wandlers). Sie setzt sich aus Leitungen, Klemmen und Messeinrichtung zusammen und hat direkten Einfluss auf die Messgenauigkeit. Die zulässige Leitungslänge hängt ab vom Leiterquerschnitt und der Wandlerleistung. Für Standardfälle stehen Tabellenwerte zur Verfügung. Bei komplexen oder abweichenden Auslegungssituationen ist eine individuelle fachliche Prüfung erforderlich. Für die Messung und Prüfung sind ent-
sprechende Strom-, Spannungs- und Steuerklemmen erforderlich, auf welche im weiteren Verlauf eingegangen wird. Für Zählerplätze mit BKE-Ausführung sind keine Strom-, Spannungs- und Steuerklemmleisten erforderlich. Für eine schnelle und normgerechte Konfiguration von Zählerschränken hilft der ComfortPlaner von ABB. Nach Eingabe weniger Parameter stellt das Tool die passenden Komponenten zusammen und berücksichtigt dabei die Anforderungen des zuständigen Netzbetreibers. Über ELBRIDGE lässt sich die fertige Konfiguration direkt an den Onlineshop des Elektrogroßhandels übertragen.
Die neue Ausführung der Strom-, Spannungs- und Steuerklemmen bei Dreipunkt-Zählerplätzen
Die Strom- und Spannungsklemmen dienen:
- der Zuführung des Messstroms und der Messspannung zur Messeinrichtung
- der sicheren Trennung der Messeinrichtung
- der Überprüfung der Messschaltung
Die Strom-, Spannungs- und Steuerklemmleiste ist auf einer Hutschiene im Wandlerzusatzraum vorzusehen.
Absicherung der Strom-, Spannungs- und Steuerklemmen
- Für halbindirekte Messungen ≤ 200 A sind zur Absicherung ein dreipoliger sowie ein einpoliger schaltender Leitungsschutzschalter mit einem Bemessungsstrom 10 A und Bemessungs-Kurzschlussausschaltvermögen 25 kA einzusetzen.
- Für halbindirekte Messungen > 200 A sind zur Absicherung einpolig schaltende Leitungsschutzschalter oder Schmelzsicherungen mit einem Bemessungsstrom 10 A und einem Bemessungs-Kurzschlussausschaltvermögen 50 kA einzustzen, sofern vom Netzbetreiber keine anderen Angaben vorliegen. Der Aufbau der Klemmen ist in der VDE-AR-N 4100:2026-04 vorgegeben und ist wie folgt aufzubauen:
Kommunikationseinrichtungen bei halbindirekten Messeinrichtungen
- Die Anforderungen an die Kommunikationseinrichtungen sind bei direkten und halbindirekten Zählerfeldern identisch. Weiterführende und detaillierte Informationen zu den Kommunikationseinrichtungen finden Sie im Elektrospicker Nr. 73: Link
- Die Installation der Steuerbox erfolgt im RFZ auf der Hutschiene des Zählers oder im Steuergerätefeld mit einem Zusatzgehäuse für 3 Punkt Montage auf der Hutschiene (zRfZ)
Der Aufbau ist wie folgt:
Empfehlungen zum Anschluss und Betrieb von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen: Link
Fragen & Antworten
011. Wann wird eine halbindirekte Messung eingesetzt?
Eine halbindirekte Messung kommt zum Einsatz, wenn der zu messende Strom die zulässige Belastbarkeit einer Direktmessung überschreitet. Dies ist typischerweise bei Anlagen mit höheren Betriebsströmen der Fall. Die konkreten Grenzwerte und Ausführungsanforderungen ergeben sich aus den TAB beziehungsweise TMA des zuständigen Netzbetreibers.
022. Was versteht man unter der „Bürde“ eines Stromwandlers?
Als Bürde wird die gesamte elektrische Belastung im Sekundärkreis des Stromwandlers bezeichnet. Sie setzt sich insbesondere aus den Messleitungen, den Klemmen und der angeschlossenen Mess-einrichtung zusammen und wird in Voltampere (VA) angegeben. Damit der Stromwandler innerhalb seiner festgelegten Genauigkeitsklasse arbeitet, muss die zulässige Bürde eingehalten werden.
033. Warum ist die Länge der Strommessleitungen so wichtig?
Mit zunehmender Leitungslänge steigt der elektrische Widerstand und damit die Belastung des Stromwandlers. Zu lange Leitungen oder ein zu geringer Leiterquerschnitt können dazu führen, dass die zulässige Bürde überschritten und die geforderte Messgenauigkeit nicht mehr erreicht wird. Deshalb müssen Leitungslänge, Leiterquerschnitt und Wandlerleistung aufeinander abgestimmt werden.
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