EM4300 : Compteur d’énergie sans fil
EM4200 : Compteur d’énergie (Uni-directionnel, bi-directionnel, Modbus et BACnet)

EM4300

Les compteurs d’énergie sans fil PowerLogic™ de Schneider Electric série EM4300 offrent une solution économique et évolutive pour les applications de gestion de l’énergie et de contrôle des coûts.
Tous les compteurs de la gamme série EM4300 offrent une précision de 1 % pour l’énergie, avec un format compact et des capteurs de courant intégrés pour une installation simple et rapide.

Présentation

Les compteurs série EM4300 constituent une solution idéale pour les bâtiments, neufs ou anciens, équipés d’un réseau électrique triphasé avec neutre.
Les compteurs communiquent grâce à un réseau sans fil ZigBee Pro.
Ces compteurs peuvent être aisément installés en rénovation dans les bâtiments dont le réseau électrique ne comporte aucun équipement de mesure.
Ils offrent de nombreux avantages :
– Installation rapide : Seuls les raccordements de tension sont nécessaires. Il n’y a pas de bus de communication à créer ou à prolonger.
Les capteurs de courant souples à enroulement de Rogowski s’installent vite et aisément.
Le temps d’arrêt du réseau pour l’installation des produits dans les tableaux existants est donc limité au minimum.
– Mesure d’énergie : La connectivité “Cloud” et les services intégrés assurent une surveillance de l’énergie très efficace. Il est possible de sélectionner les mesures et les intervalles à enregistrer.

Caractéristiques

– Conçu pour le raccordement direct à un réseau en étoile triphasé à 4 fils avec neutre, mais peut aussi être raccordé à un réseau L-N monophasé par le biais des bornes L1 et N.
– Trois capteurs de courant flexibles, raccordés au boîtier et étalonnés en usine.
– Courant nominal de 200 A, 500 A, 1000 A ou 2000 A, selon le modèle :
> EM4302 : 200 A.
> EM4305 : 500 A.
> EM4310 : 1000 A.
> EM4320 : 2000 A.
– Classe de tension de 100V à 277V entre Phase/Neutre et 173V à 480V entre Phase/Phase.
– Le compteur est alimenté par les connecteurs de tension L1 et N, il ne nécessite donc pas d’alimentation auxiliaire.
– Montage sur rail DIN ou sur une surface plane par vis.
– Communication sans fil avec ZigBee Pro.
– Compatible avec les passerelles sans fil Com’X et MPM (Multi-purpose Manager : contrôleurs programmables).
– Fréquence : 50/60 Hz.
– Catégorie de mesure III.

Paramètres mesurés

Le compteur offre une précision des mesures d’énergie de 1 % pour :
– Puissance active, réactive et apparente instantanée par phase.
– Énergie active, réactive et apparente accumulée par phase.
– Puissance active, réactive et apparente instantanée totale.
– Énergie active, réactive et apparente accumulée totale.
– Facteur de puissance.
– Fréquence du réseau.
– Courant maximum par phase.
– Tension minimum par phase.

Passerelles et collecteurs de données

Les données du compteur sont recueillies et transmises par l’intermédiaire d’une passerelle ZigBee.
Il est possible d’utiliser une passerelle de la série Com’X.
Ces passerelles offrent des fonctions de collecte de données sans fil.

Analyse et présentation des données d’énergie

Le compteur s’intègre avec les logiciels de consultation et d’analyse dans le “Cloud” proposés par Schneider Electric.
StruxureWare™ Facility Insight et StruxureWare™ Building Expert sont des applications “Cloud” pour l’analyse, la surveillance et la présentation des données d’énergie.

Détails du compteur

Le schéma ci-dessous indique l’emplacement des composants du compteur série EM4300 :

(A) Entrées de tension.
(B) Bornes de raccordement des entrées de tension.
(C) Voyants rouge et vert : Signalent les alertes ou indiquent l’activité de l’appareil ou des communications. Les séquences de clignotement rouge et vert indiquent l’état de l’appareil.
(D) Capteur de courant souple : Détecte l’énergie électrique que le compteur doit transmettre. Chaque capteur de courant comporte un enroulement de Rogowski, qui enserre simplement le conducteur de courant à surveiller.
(E) Bride de capteur de courant.
(F) Emplacement de l’adresse MAC.
(G) Trou de montage.
(H) Emplacement de l’antenne : Transmet le signal à un réseau sans fil.
(I) Emplacement de l’interrupteur à lames souples (Commutateur Reed) : Le compteur comporte un commutateur magnétique permettant d’effacer les données d’énergie du compteur ou de réinitialiser les paramètres réseau avec un aimant (déconnecter le compteur afin de le remplacer, par exemple).
(J) Passerelle sans fil : collecteur de données.

Installation et mise en service

Avant l’installation du compteur il est important de noter les informations suivantes qui y figurent sur l’étiquette du produit :
– Numéro de modèle.
– Courant nominal.
– Adresse MAC.

Les compteurs doivent être installés dans un tableau électrique fermé.
Les murs et autres structures peuvent gêner la transmission des signaux sans fil entre le compteur et la passerelle. Dans la mesure du possible, il faut installer le produit avec le minimum d’obstacles entre le produit et la passerelle sans fil.
La distance entre le compteur sans fil et le récepteur ne doit pas dépasser 10 m en l’absence de tout obstacle.
S’il y a des obstacles physiques tels que murs ou panneaux, la distance ne doit pas dépasser 5 m.

Le compteur peut être placé sur un rail DIN 35 mm ou vissé sur un support.

Câblage

(A) Protection et séparation du circuit tension avec un calibre de 10 A :
Les fusibles et disjoncteurs doivent proposer une capacité nominale correspondante à la tension de l’installation et un pouvoir de coupure correspondant au courant de défaut présumé au point d’installation.
La borne de neutre doit être protégée dans le cas d’un neutre isolé (SLT IT).

(B) Les étiquettes des capteurs I1, I2, I3 doivent être apposées face à l’extérieur du point de mesure électrique et la flèche du capteur doit être dirigée dans le sens du courant, de P1 à P2.
(C) Les capteurs de courant doivent être installés uniquement sur des câbles ou des barres isolés.

Une fois le compteur installé et mis sous tension, il transmet des signaux sans fil en direction du réseau sans fil le plus proche. Chaque compteur ne peut transmettre ses données qu’à une seule passerelle.
S’il y a plusieurs réseaux de passerelle sans fil au alentour, il faut couper les autres réseaux pour ne laisser actif que le réseau de la passerelle à laquelle on souhaite appairer le compteur avec le logiciel de configuration de la
passerelle.

Exemple de mise en œuvre

WT4200 : Compteurs émetteur d’impulsions WAGES
WAGES pour Water, Air, Gas, Electricity, Steam -> eau, air, gaz, électricité, vapeur.
Ces compteurs sont utilisés pour le suivi de l’énergie lorsque les dispositifs de contrôle sont installés à distance dans des conditions dangereuses ou des endroits difficiles d’accès.
Ils peuvent compter sur une fréquence allant de 0.1 à 10 Hz et transmettent les valeurs de mesure toute les 15 minutes.
Le raccordement des capteurs est basé sur un réseau Modbus.

EM4200

Série EM4200 compteur d’énergie et de puissance compacte (uni-directionel, bi-directionnel, Modbus et BACnet)

Les compteurs d’énergie PowerLogic série EM4200 offrent une flexibilité maximale pour les applications de rénovation.
Ils sont compatibles avec les capteurs de courant souples à enroulement de Rogowski, et les transformateurs de courant à tore ouvrant ou tore fermé LVCT avec une sortie basse tension de 0,333V.
Ces TC disposent d’une résistance intégrée pour générer une tension de sortie. Ces niveaux de tension sont similaires à ceux des transformateurs basse-tension. (0,333 V, 1 V, 10 V, etc.).
L’EM4200 a une large plage d’entrée de 90 à 480 V AC, avec pour tension maximum 300 V entre phase et neutre.
La taille réduite du compteur permet une installation aisée.
La transmission des donnée se fait par Modbus RTU ou BACnet MS/TP avec la détection automatique de la vitesse de transmission et de la parité.

Caractéristiques principales

– Haute fiabilité avec ANSI C12.20 précision de 0,2%, CEI 62053-22 classe 0.2S.
– Fréquence de 45 à 65 Hz.
– Compatible avec des TC 5-5000 A, rendant le compteur disponible pour une large gamme de types de services.
– Configuration avec sélecteurs rotatifs en face avant.
– Montage sur rail DIN ou avec des vis.
– Natif Modbus RTU et BACnet MS/TP, pas de passerelle avec un débit jusqu’à 115,2 kbauds.
– Intégration transparente avec Power Monitoring Expert (PME), StruxureWare Building Operation (SBO), et StruxureWare Building Expert (SBE).
– Configurable avec ou sans alimentation.

Principaux paramètres mesurés

Le compteur offre une précision des mesures d’énergie de 0,2% et permet de réaliser des mesures de l’énergie bidirectionnels :
– Puissance active, réactive et apparente instantanée par phase.
– Puissance active, réactive et apparente instantanée totale.
– Énergie active, réactive et apparente accumulée par phase.
– Énergie active, réactive et apparente accumulée totale.
– Facteur de puissance total et facteur de puissance par phase.
– Fréquence du réseau.
– Courant total et courant par phase.
– Tension entre phase et phase et neutre.
– Puissances et énergies importés et exportés.

Description

(1) Support de montage sur rail DIN ou fixation par vis.
(2) LEDs d’indication de présence des phases (L1, L2, L3). Les LEDs sont tricolores et permettent d’indiquer une estimation du facteur de puissance ainsi que le sens du courant :
> LEDs vertes : Facteur de puissance supérieur à 0,70.
> LEDs oranges : Facteur de puissance inférieur à 0,70 mais supérieur à 0,50.
> LEDs rouges : Facteur de puissance inférieur à 0,50.
> LEDs clignotantes ¾ seconde : L’alimentation entre (en provenance du réseau).
> LEDs clignotantes ¼ de seconde : L’alimentation sort (envoyé vers le réseau).
Applications bidirectionnelles uniquement : La durée d’un clignement peut également indiquer qu’un TC a été installé de manière incorrecte. Si deux phases présentent un long clignotement et une phase un clignotement court et que l’alimentation vient du réseau, cela indique qu’un TC de la phase avec le clignotement court est probablement installée à l’envers.
(3) LED bicolore d’état du compteur :
> LED Verte allumée : Fonctionnement normal.
> LED rouge allumée : Condition d’erreur.
> LED clignotante : Mode téléchargement du Firmware.
(4) Changement de phase ou de la direction par le logiciel du système :
> LED éteinte : Le compteur fonctionne normalement, les réglages sont définis sur le panneau avant.
> LED allumée (jaune) : Une des commandes ou plus de l’interface utilisateur (sélecteurs rotatifs) du compteur ont été ignorées.
(5) Sélecteur rotatif de paramétrage des TC.
(6) Sélecteurs rotatifs de réglage d’adresse de communication.
(7) LEDs de protocole de communication :
> LED Rx jaune allumée : L’appareil est en mode détection automatique de débit et ne s’est pas encore verrouillé sur une vitesse de transmission, une parité et un protocole.
> LED Rx rouge allumée : Le compteur a reçu une erreur de communication (généralement un CRC erroné ou un défaut de verrouillage).
> LED Rx verte allumée : Le compteur a reçu un signal de verrouillage valide.
> LED Tx verte allumée : Le compteur est en cours d’émission.

Câblage
– Il ne faut pas réaliser de mesures sur le côté charge d’un entraînement à fréquence variable.
– Pour les applications bi-directionnelles, il faut respectez l’orientation des TC.
– Les TC utilisés sont de la série LVCT 0.333 V. Ils sont câblés chacun avec une paire torsadée.

Les circuits tension doivent être protégés par fusibles ou disjoncteur et offrir une capacité nominale correspondante à la tension de l’installation et un pouvoir de coupure correspondant au courant de défaut présumé au point d’installation.

Vidéo