Power Logger: Energieverbrauch verstehen
Ein Power Logger ist das richtige Werkzeug, wenn es vor allem um Verbrauch, Lastprofile und Energieflüsse geht.
Typische Fragen sind:
• Wie viel Energie wird verbraucht?
• Wann treten Lastspitzen auf?
• Wie entwickelt sich der Stromverbrauch über einen Tag, eine Woche oder einen Monat?
• Welche Verbraucher dominieren das Lastprofil?
• Gibt es Potenzial zur Energieeinsparung?
Ein Power Logger zeichnet typischerweise Spannung, Strom, Leistung und Energie über längere Zeit auf. Seine Stärke liegt also nicht in der Analyse einzelner kurzer Ereignisse, sondern in der kontinuierlichen Beobachtung von Lastverläufen.
HIOKI Power Logger wie der PW3360-20, PW3360-21 oder PW3365 sind, wie Power Logger in der Regel, für netzbezogene Messungen ausgelegt. Die Leistungsberechnung orientiert sich entsprechend an 50 Hz oder 60 Hz und erfolgt für eine hohe Messgenauigkeit über vollständige Perioden: 10 Perioden bei 50 Hz, 12 Perioden bei 60 Hz. In beiden Fällen ergibt das ein Berechnungsfenster von 200 ms.
Was ein Power Logger jedoch nicht kann, ist eine weitergehende Analyse der aufgezeichneten Daten innerhalb dieses 200-ms-Berechnungsfensters. Sehr kurze Netzereignisse können also nicht gezielt als Ereignis erkannt und mit einer passenden Wellenform aufgezeichnet werden. Der Power Logger speichert die berechneten Leistungswerte, kann das dafür aber problemlos über einen Zeitraum von einer oder mehreren Wochen tun.
Power Logger wie der PW3360-21 oder PW3365 können zusätzlich Oberschwingungswerte oder den THD-Wert aufzeichnen. Das ist in der Praxis hilfreich, weil harmonische Anteile zum Beispiel auf nichtlineare Verbraucher hinweisen können. Die Grundaufgabe bleibt aber die Langzeitaufzeichnung von Verbrauchs- und Lastdaten.
Netzqualitätsanalysator: Netzereignisse erkennen und dokumentieren
Wie ein Power Logger ist auch ein Netzqualitätsanalysator für netzbezogene Messungen ausgelegt, typischerweise in 50-Hz- oder 60-Hz-Netzen. Er deckt dabei auch die typischen Grundmessungen eines Power Loggers mit ab. Im Mittelpunkt steht aber nicht die Aufzeichnung von Verbrauchs- und Lastprofilen, sondern die Erkennung und Dokumentation von Netzqualitätsereignissen.
Typische Fragen sind:
• Gab es Spannungseinbrüche, Spannungserhöhungen oder Unterbrechungen?
• Sind Transienten aufgetreten?
• Wann ist ein Netzqualitätsereignis aufgetreten?
• Wie lange hat es gedauert?
• Wurde zum Ereignis eine passende Wellenform aufgezeichnet?
Voraussetzung für die Beantwortung solcher Fragen ist ein Triggersystem, das Netzqualitätsereignisse erkennen kann. Typische Beispiele sind Spannungseinbrüche, Spannungserhöhungen, Unterbrechungen oder Transienten. Solche Ereignisse können sehr kurz sein und trotzdem ausreichen, um Steuerungen zurückzusetzen, Antriebe zu stoppen oder Schutzgeräte auszulösen.
Netzqualität: Ganz ohne Normen geht es nicht
Da „Netzqualitätsanalysator“ oder „Power Quality Analyzer“ allein keine einheitlich geschützten Gerätebezeichnungen sind, ist die IEC 61000-4-30 für die Einordnung wichtig. Sie legt fest, welche Netzqualitätsmerkmale wie vermessen werden, und definiert dafür die Messklassen A und S. Der HIOKI PQ3198 erfüllt die Anforderungen der Klasse A, während der HIOKI PQ3100 als Klasse-S-Gerät ausgelegt ist. Ein Gerät, das Oberschwingungen oder Flicker anzeigen kann, ist damit noch kein Netzqualitätsanalysator nach IEC 61000-4-30.
Vereinfacht gesagt ist Klasse A die strengere Klasse. Ob man sich das „A“ nun als „Advanced“ oder als „Accuracy“ merkt: Gemeint sind Messungen, bei denen Messergebnisse besonders belastbar und vergleichbar sein müssen, zum Beispiel bei Nachweisen, Streitfällen oder Abnahmen. Wenn ein Netzbetreiber vermutet, dass Maschinen oder Installationen in einer Fabrik die Netzqualität beeinflussen, wird er entsprechende Messungen am Netzanschlusspunkt sehr wahrscheinlich mit einem Klasse-A-Gerät durchführen.
Klasse S steht für „Survey“ und eignet sich eher für Überblicksmessungen, Zustandsaufnahmen und Fehlersuche, wenn es zunächst darum geht, die Situation vor Ort einzuordnen. Ein Maschinenhersteller könnte zum Beispiel vor der Installation einer Maschine eine Zeit lang die Netzqualität beim Kunden aufzeichnen, um die vorhandenen Versorgungsbedingungen zu dokumentieren. Gleichzeitig hätte er damit einen Beleg dafür, dass bestimmte wiederkehrende Ereignisse bereits vor der Installation der Maschine vorhanden waren und nicht erst durch die neue Maschine verursacht wurden.
Weder Klasse A noch Klasse S beziehen sich auf „gute“ oder „schlechte“ Netzqualität. Sie beschreiben die Anforderungen an Messgerät und Messverfahren. Die IEC 61000-4-30 legt also fest, wie Netzqualitätsmerkmale gemessen werden. Sie definiert aber nicht, ab welchem Wert ein Messergebnis zulässig oder unzulässig ist. Die Bewertung erfolgt über andere Vorgaben, in Europa vor allem über die EN 50160 für Merkmale der Versorgungsspannung in öffentlichen Stromnetzen. Je nach Anwendung können zusätzlich Verträge oder projektspezifische Grenzwerte relevant sein.
Fazit
Power Logger und Netzqualitätsanalysatoren können ähnliche Messgrößen erfassen. Der Unterschied liegt nicht in der einzelnen Messgröße, sondern in der Aufgabe des Geräts.
Der Power Logger dokumentiert Last- und Verbrauchsdaten.
Der Netzqualitätsanalysator dokumentiert Netzqualitätsereignisse.
Deshalb machen Oberschwingungen allein noch keinen Netzqualitätsanalysator. Entscheidend ist, ob das Gerät nur Werte über die Zeit aufzeichnet oder Ereignisse gezielt erkennt, triggert und dokumentiert.
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