Kas yra nuolatinės srovės skaitiklis ir kaip jis veikia?

Skirtingai nei tradicinės kintamosios srovės (AC) sistemos, nuolatinės srovės (DC) instaliacijos reikalauja specializuotų matavimo sprendimų, kurie užtikrintų tikslumą, patikimumą ir atitiktį galiojantiems standartams.

Nuolatinės srovės matuoklis (angl. DC Billing Meter) – tai įrenginys, skirtas energijos ir galios matavimui nuolatinės srovės grandinėse. Šiuolaikiniai matuokliai, tokie kaip LEM įmonės DCBM serija, yra atsakas į augantį tikslų energijos matavimų poreikį fotovoltinėse sistemose, elektromobilių įkrovimo stotyse, energijos kaupimo sistemose ir pramoninėse automatizavimo sistemose.

Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra DC matuoklis, kaip jis veikia, kur yra taikomas ir kodėl LEM sprendimai laikomi vienais pažangiausių ir profesionaliausių rinkoje.

Kas yra DC matuoklis ir kaip jis veikia?

DC matuoklis (angl. DC Billing Meter) – tai specializuotas matavimo įrenginys, skirtas nuolatinės srovės energijos srauto stebėjimui. Skirtingai nei klasikiniai kintamosios srovės matuokliai, vyraujantys buitinėse ir komercinėse tinkluose, DC matuokliai sukurti atsižvelgiant į specifinius nuolatinės srovės aspektus – tokius kaip energijos kaupimo sistemos, saulės elektrinės, UPS avarinio maitinimo šaltiniai ar elektromobilių įkrovimo infrastruktūra.

Tokiuose sprendimuose kaip LEM DCBM serijos matuokliai, matavimas grindžiamas Holo efektu. Tai bekontaktė srovės matavimo technologija, naudojanti skersinės įtampos reiškinį laidininke, patenkančiame į magnetinį lauką, kurį sukuria tekančioji srovė. Tai leidžia tiksliai nustatyti srovės stiprumą, nesikišant į srovės kelią.

Ši technologija pasižymi keliomis svarbiomis savybėmis:

• Aukštas matavimo tikslumas – nepriklausomas nuo temperatūros ar komponentų senėjimo,
• Galvaninis atskyrimas – visiška matavimo grandinės izoliacija nuo aukštos įtampos grandinių, užtikrinanti saugumą,
• Saugus montavimas – nereikia šuntų ar srovės transformatorių, kurie gali sugesti ar sukelti trikdžius,
• Nėra įtampos kritimo srovės grandinėje – ypač svarbu didelių srovių DC sistemose.

DCBM matuoklis matuoja ne tik srovę, bet ir DC įtampą (iki 1000 V), bei apskaičiuoja faktinį suvartotos energijos kiekį per laiką (Wh, kWh). Įrenginys tai atlieka realiu laiku, registruodamas energijos srautą viena arba abiem kryptimis (įkrova ir iškrova), todėl idealiai tinka, pavyzdžiui, energijos kaupimo sistemoms.

Integruota Modbus RTU komunikacija leidžia lengvai integruoti matuoklį į aukštesnio lygio sistemas (pvz., SCADA, BMS, EMS), todėl matavimo duomenis galima stebėti nuotoliniu būdu, archyvuoti ir naudoti atsiskaitymui su galutiniais vartotojais. Todėl DC matuoklis – tai ne tik matavimo prietaisas, bet strateginis energijos valdymo sistemos elementas moderniose mažai arba visai CO₂ neišskiriančiose instaliacijose.

Kur naudojami DC matuokliai?

DC matuokliai naudojami visur, kur būtina tiksliai valdyti elektros energijos srautą nuolatinės srovės grandinėse – tiek diagnostikai, tiek atsiskaitymo tikslais. Plečiantis DC pagrindu veikiančioms technologijoms, tokioms kaip energijos kaupimo sistemos, saulės elektrinės ar elektromobilių įkrovimo stotys, didėja poreikis tiksliai ir sertifikuotai matuoti šiuose kontekstuose.

Vienas svarbiausių pritaikymo sričių – elektromobilių įkrovimo stotys, ypač veikiančios DC greitojo įkrovimo režimu. Tokiose instaliacijose matuoklis ne tik kontroliuoja tiekiamos energijos kiekį, bet ir leidžia tiesiogiai atsiskaityti su vartotoju pagal teisės aktus. Dėl atitikties MID standartui ir C tikslumo klasei, DCBM matuokliai puikiai tinka komerciniams atsiskaitymams.

Dar viena svarbi sritis – energijos kaupimo sistemos (ESS), kurios tampa vis populiaresnės vietinio suvartojimo, tinklo stabilizavimo ar energijos išlaidų optimizavimo kontekste. Tokiose sistemose DC matuokliai leidžia matuoti energijos srautą tiek įkraunant, tiek iškraunant baterijas. Tai leidžia tiksliai valdyti akumuliatorių darbo ciklus ir analizuoti jų efektyvumą.

Taip pat svarbus pritaikymas – saulės elektrinės, kuriose DC matuokliai naudojami atskirų panelių grandžių (stringų) efektyvumui stebėti dar iki energijos konversijos į AC per inverterius. Tokie matavimai leidžia greitai nustatyti modulių gedimus ir optimizuoti energijos gamybą.

Pramonės sektoriuje DC matuokliai naudojami paskirstymo spintose ir automatizuotose sistemose, kur DC maitinimas dažnai naudojamas kritinėse valdymo, matavimo ar atsarginės galios sistemose. Tokie sprendimai leidžia tiksliai kontroliuoti atskirų sistemų energijos suvartojimą ir didina energetinį įmonės saugumą.

Taip pat verta paminėti specializuotas sritis – geležinkelį, telekomunikacijas ar duomenų centrus, kur DC maitinimas yra standartas. Tokiose srityse matuokliai atlieka ne tik informacinę, bet ir operatyvinę funkciją – realiu laiku stebint energijos suvartojimą ir padedant energetinės optimizacijos procesams.

DCBM matuokliai iš LEM – rinkos lyderis

Jei ieškote sprendimo, kuris sujungia aukščiausią matavimo tikslumą su moderniomis technologijomis ir visišku saugumu – LEM DCBM serijos matuokliai yra nepralenkiamas pasirinkimas. Šie kompaktiški, bet itin pažangūs prietaisai sukurti reikliausioms nuolatinės srovės taikymo sritims – nuo EV įkrovimo stotelių ir energijos kaupiklių iki pramoninių paskirstymo sistemų – visur, kur svarbus tikslumas, patikimumas ir atitiktis normoms.

Kas juos išskiria iš kitų? Visų pirma tai, kad nėra naudojami šuntai ar srovės transformatoriai, kurie laikui bėgant gali prarasti tikslumą ar sukelti trikdžius. Vietoje to LEM naudoja bekontaktį matavimą pagal Holo efektą, užtikrinantį visišką galvaninį atskyrimą ir saugumą – net iki 1000 V įtampoje.

Pagal poreikius yra trys modeliai:

• DCBM 100 – idealiai tinka mažesnėms sistemoms, matuoja iki 80 A srovę, iki 1000 V DC įtampą.
• DCBM 400 – universalus sprendimas – iki 400 A / 1000 V DC – tinka daugeliui komercinių ir pramoninių taikymų.
• DCBM 600 – galingiausias serijoje, skirtas didelėms apkrovoms – iki 600 A esant 1000 V DC.

Kiekvienas modelis turi MID sertifikatą, tai reiškia galimybę naudoti atsiskaitymams su galutiniais klientais – pvz., EV įkrovimo stotyse ar saulės sistemose su kaupikliais.

Prie to prisideda paprastas montavimas ant DIN bėgelio, integruota Modbus RTU sąsaja ir C klasės tikslumas. Kitaip tariant – viskas, ko reikia tiksliam matavimui, kontrolei ir energijos apskaitai šiuolaikinėse DC sistemose.

Kaip veikia DCBM matuoklis?

DCBM matuoklių iš LEM tikslumo pagrindas – saugi ir patikima Holo efekto matavimo technologija. Praktikoje tai reiškia, kad prietaisui nereikia turėti tiesioginio kontakto su laidininku, kad nustatytų tekančios srovės stiprumą. Užtenka, kad srovė sukuria magnetinį lauką – Holo jutiklis jį aptinka ir paverčia į srovės vertę. Visas matavimo procesas vyksta visiškai galvaniniu būdu atskirtame kelyje, todėl sistema saugi ir patikima net prie aukštos įtampos.

Bet tai tik pradžia. DCBM matuokliai turi ir kitas naudingas funkcijas:

• DC įtampos matavimas iki 1000 V – vienas matuoklis daugeliui taikymų.
• MID atitiktis ir C tikslumo klasė – pasiruošimas oficialiai energijos apskaitai, pvz., įkrovimo stotims.
• Modbus RTU sąsaja – lengva integracija su BMS, SCADA ar kitomis energijos valdymo platformomis.
• DIN bėgelio montavimas – montavimas per kelias minutes, be specialių įrankių.
• IEC 61010 atitiktis – atsparumas trikdžiams ir visiškas saugumas.

DCBM – tai ne tik matuoklis, bet kompleksinis įrankis šiuolaikiniam DC energijos valdymui. Ir toks, kuris tiesiog veikia – patikimai, tiksliai ir bet kokiomis sąlygomis.

Išvada

Šiandien, kai vis daugiau energijos sistemų pereina prie nuolatinės srovės – nuo elektromobilių įkrovimo, saulės elektrinių, iki pramoninių paskirstymo skydų ir kaupimo sistemų – tikslus, saugus ir sertifikuotas DC energijos matavimas tampa būtinybe.

LEM DCBM matuokliai – tai atsakymas į šiuos poreikius. Naudojant pažangią Holo efekto matavimo technologiją, pilną galvaninį atskyrimą ir atitiktį naujausiems standartams, šie įrenginiai veikia ten, kur nėra vietos kompromisams. Nesvarbu, ar valdote įkrovimo infrastruktūrą, saulės jėgainę, ar pramoninę DC sistemą – DCBM užtikrins tikslumą, saugumą ir kontrolę.

Jei planuojate investiciją į DC matavimo sistemą, verta rinktis sprendimą, kuris jungia technologiją, ilgaamžiškumą ir apskaitos parengtį – būtent todėl LEM DCBM – profesionalų pasirinkimas.