Energy Meter VM-3P5A – große Ströme flexibel messen – mit 5A Stromwandlern
3-phasig | Ethernet & VE.Can | Flexible Anpassung | für ESS, PV-Wechselrichter, Generatoren & AC-Lasten | einfache Einrichtung
Der Victron VM-3P5A erfasst Leistung und Energie in einphasigen, dreiphasigen und spaltphasigen AC-Systemen und ermöglicht damit eine zuverlässige Überwachung unterschiedlicher Energieflüsse.
Mit dem VM-3P5A erweitert Victron sein Sortiment um den „größeren Bruder“ des bewährten VM-3P75CT. Während der VM-3P75CT ausschließlich mit den mitgelieferten Stromwandlern arbeitet und Ströme bis 75A pro Phase erfasst, ist der VM-3P5A für den Einsatz mit handelsüblichen 5A-Stromwandlern konzipiert und damit insbesondere für größere Anlagen und höhere Ströme geeignet.
Durch die Auswahl geeigneter 5A-Stromwandler kann der Messbereich flexibel an die jeweilige Anlage angepasst werden. Abhängig vom Übersetzungsverhältnis der verwendeten Stromwandler lassen sich theoretisch Ströme von bis zu 6.000A pro Phase erfassen. Damit steht auch für Anwendungen oberhalb des Messbereichs des VM-3P75CT eine passende Lösung zur Verfügung.
Typische Einsatzbereiche sind die Messung am Verteilerkasten, die Erfassung der Leistung eines PV-Wechselrichters, Generators, Wechselrichters oder Wechselrichter/Ladegeräts sowie der Einsatz als Netzzähler innerhalb einer ESS-Anlage. Auch Wechselstromverbraucher lassen sich mit dem Energiezähler überwachen.
Für die Einbindung in das Victron-System verfügt der VM-3P5A über Ethernet und VE.Can. Funktional orientiert er sich am VM-3P75CT, bietet durch die Verwendung standardisierter 5A-Stromwandler jedoch deutlich mehr Spielraum bei der Auslegung leistungsstärkerer Anlagen.
Merkmale:
- Einsatz bei Drei-, Zwei- und Spaltphasigen Verkabelungen
- Ethernet & VE.Can
- unterstützt branchenübliche 5A Stromwandler (nicht im Lieferumfang)
- konfigurierbare Energieerfassung
- Überwachung elektrischer Parameter
- Status LED
- hohe Aktualisierungsrate
- einfache Einrichtung (Plug & Play)
Wofür lässt sich der VM-3P5A einsetzen?
Der VM-3P5A bietet in Verbindung mit einem GX-Gerät wie dem Cerbo GX MK2 oder Ekrano GX flexible Einsatzmöglichkeiten. Je nach Konfiguration kann er verschiedene Rollen übernehmen und liefert die erforderlichen Messwerte für Überwachung, Auswertung und Systemsteuerung:
- Verwendbar als Netzzähler und als Steuereingang für ein ESS-System. Dabei erfasst der Energiezähler den Energiefluss am Netzanschlusspunkt und stellt die Messwerte für die Regelung und Überwachung des ESS-Systems bereit.
- Zur Messung der Leistung eines PV-Wechselrichters. So lässt sich die vom PV-Wechselrichter bereitgestellte Wechselstromleistung erfassen und innerhalb des Systems darstellen und auswerten.
- Zur Messung der Leistung eines Wechselstromaggregats bzw. Generators. Dadurch kann auch die vom Generator bereitgestellte Energie in die Systemüberwachung einbezogen werden.
- Als Wechselstrommessgerät zur Erfassung des AC-Ausgangs eines Wechselrichters oder Wechselrichter/Ladegeräts. Auf diese Weise lassen sich die abgegebene Leistung und die Energieflüsse auf der Wechselstromseite überwachen.
Hinweis: Der VM-3P5A verfügt über keine integrierte Sicherung. Daher muss an jedem der vier Spannungsmesseingänge ein externer Überstromschutz installiert werden: N, L1, L2 und L3. An jedem Eingang ist eine 500-mA-Sicherung erforderlich.
Wann ist der VM-3P75CT die richtige Wahl und wann der VM-3P5A?
Für typische Anwendungen in Ihrem Wohnhaus ist der VM-3P75CT in der Regel die einfachere und vollkommen ausreichende Lösung. Er kann Ströme bis 75A pro Phase erfassen und wird bereits mit den passenden Stromwandlern geliefert. Dadurch müssen Sie keine zusätzlichen Messwandler auswählen oder auf den Messbereich Ihrer Anlage abstimmen.
Der VM-3P5A ist vor allem für größere, gewerbliche oder industrielle Anlagen geeignet, bei denen höhere Ströme als 75A pro Phase gemessen, der Messbereich individuell angepasst oder schon vorhandene 5A Stromwandler weiter verwendet werden sollen. Er arbeitet mit externen 5A Stromwandlern, die passend zur jeweiligen Anlage ausgewählt werden. Diese erfassen den tatsächlich fließenden Anlagenstrom und geben einen standardisierten Messstrom von bis zu 5A an den VM-3P5A weiter. Je nach Übersetzungsverhältnis des verwendeten Stromwandlers lassen sich dadurch auch deutlich höhere Ströme erfassen.
Kurz zusammengefasst: Für typische Heimanlagen und eine unkomplizierte Komplettlösung ist der VM-3P75CT meist die passende Wahl. Für höhere Ströme und individuell anpassbare Messbereiche empfiehlt sich der VM-3P5A.
Wie funktionieren 5A Stromwandler beim VM-3P5A?
Der VM-3P5A arbeitet mit handelsüblichen 5A Stromwandlern. Diese erfassen den tatsächlich fließenden Anlagenstrom und reduzieren ihn auf einen standardisierten Messstrom von bis zu 5A. Der Energiezähler wertet diesen Messstrom aus und ermittelt daraus den tatsächlichen Strom der Anlage.
Die 5A sind dabei nicht der maximal messbare Strom der Anlage, sondern der genormte Sekundärstrom des angeschlossenen Stromwandlers. Je nach verwendetem Übersetzungsverhältnis lassen sich deshalb auch deutlich höhere Ströme erfassen, beispielsweise mit 100A/5A-, 500A/5A- oder 1.000A/5A-Stromwandlern. So kann der Messbereich flexibel an unterschiedliche Anlagengrößen und Stromstärken angepasst werden.
Hinweis zur Verwendung des Stromwandlers:
Der im Energiezähler eingestellte Primärstrom muss dem Übersetzungsverhältnis des verwendeten Stromwandlers entsprechen. Maßgeblich ist dabei die Angabe auf dem Typenschild des Stromwandlers. Bei einem Stromwandler mit der Kennzeichnung 250/5A muss im Energiezähler beispielsweise ein Primärstrom von 250A eingestellt werden. Ist das Übersetzungsverhältnis nicht direkt auf dem Stromwandler angegeben, sind die technischen Unterlagen des Herstellers heranzuziehen.
Funktionsweise und Kommunikation beim Energy Meter VM-3P5A
Der Energy Meter berechnet die RMS-Leistungswerte für jede Phase und überträgt sie mit einer hohen Rate über VE.Can oder Ethernet, wodurch genauere Messungen für den Stromverbrauch, den Netzimport und die Netzeinspeisung, zum Beispiel in einem ESS-System, möglich sind. Der VM-3P5A verwendet die Vektorregistrierungsmethode (die Vektoren der einzelnen Phasen L1, L2 und L3 werden summiert).
Für die Verbindung mit einem GX-Gerät, beispielsweise einer Cerbo GX MK2 (wie hier in den Abb.), bietet der VM-3P5A zwei flexible Möglichkeiten: VE.Can oder Ethernet. Ist bereits ein lokales Netzwerk vorhanden, mit dem das GX-Gerät per Ethernet oder WLAN verbunden ist, kann der Energiezähler einfach über Ethernet in dasselbe Netzwerk eingebunden werden. (linke Abb.)
Alternativ lässt sich der VM-3P5A über die VE.Can-Anschlüsse direkt mit dem GX-Gerät verbinden. Dabei muss das VE.Can-Netzwerk an beiden Enden mit den mitgelieferten Abschlusswiderständen korrekt terminiert werden.(rechte Abb.)
Für beide Anschlussarten empfiehlt sich die Verwendung eines hochwertigen Ethernet-Kabels, beispielsweise eines 1,8m Victron RJ45-UTP-Kabels, welches in verschiedenen Längen erhältlich ist.
Wie erfolgt die Konfiguration und Überwachung des VM-3P5A?
Bei Verwendung eines VE.Can-Anschlusses wird der VM-3P5A automatisch erkannt, sobald er an den VE.Can-Anschluss angeschlossen und ordnungsgemäß terminiert ist. Bitte stellen Sie sicher, dass das VE.Can-Profil des VE.Can-Anschlusses des GX-Geräts auf 250 kbit/s eingestellt ist.
Bei Verwendung eines Ethernet-Anschlusses sendet der VM-3P5A regelmäßig mDNS-Daten, die das GX-Gerät automatisch erkennt.
Es gibt zwei Möglichkeiten, über VictronConnect von einem Mobilgerät, Laptop oder PC aus eine Verbindung zum VM-3P5A herzustellen:
- Direkt über Ethernet unter Verwendung des Modbus/UDP-Anschlusses im lokalen Netzwerk
- Oder ferngesteuert über VictronConnect-Remote (VC-R), entweder über VE.Can oder Modbus/UDP (erfordert, dass das GX-Gerät mit dem VRM-Portal verbunden ist).
Der VM-3P5A unterstützt die sofortige Anzeige von wichtigen Daten (Gesamtleistung und Leistung pro Phase) direkt aus der Geräteliste in VictronConnect. Dies funktioniert über einen lokalen Netzwerkanschluss und VictronConnect-Remote (VC-R).
Allgemeine Beispiele für AC-Verkabelung beim Energy Meter VM-3P5A
Lieferumfang
- Victron Energy Meter VM-3P5A | REL200320100 | Energiezähler
- 2 x VE.Can RJ45-Abschlusswiderstände
- Selbstverständlich erhalten Sie auch bei uns, im Downloadbereich, einen Bedienungsanleitung in deutsch.
Victron Herstellergarantie
- Lithium-Batterien: 3 Jahre Herstellergarantie
- Blei/Gel/AGM-Batterien: 2 Jahre Herstellergarantie
- Alle weiteren Produkte: 5 Jahre Herstellergarantie, erweiterbar auf 10 Jahre
Häufige Fragen zum Energy Meter VM-3P5A (FAQ)
Warum scheint der Stromwert ungewöhnlich hoch für die angezeigte Leistung?
Der Energiezähler berechnet die Wirkleistung jeder Phase (P, in Watt), die auf dem Display angezeigt wird. Die Wirkleistung wird bestimmt durch:
- Ein-Phasen-System: P = Spannung × Strom × Leistungsfaktor (cos θ)
- Drei-Phasen-System: P = √3 × Spannung × Strom × Leistungsfaktor (cos θ)
Wenn der Leistungsfaktor gleich eins ist (cos θ = 1), entspricht die Wirkleistung der Scheinleistung (S), die sich einfach aus der Effektivspannung × Effektivstrom berechnet.
In den meisten realen Systemen verursachen induktive und/oder kapazitive Lasten Blindleistung. Dies führt zu einer Verringerung des Leistungsfaktors, sodass die Scheinleistung (S) höher wird als die Wirkleistung (P).
In Wechselstromsystemen ist es daher normal und zu erwarten, dass die Scheinleistung (S) höher ist als die Wirkleistung (P), wenn der Leistungsfaktor unter 1 liegt.
Der VM-3P5A meldet auch direkt den Leistungsfaktor. Sollte der Strom im Vergleich zum Leistungswert ungewöhnlich hoch erscheinen, überprüfen Sie bitte den angezeigten Leistungsfaktor: Ein niedriger Wert bestätigt, dass reaktive Lasten die Ursache sind.
Beispiele für einen ungünstigen Leistungsfaktor:
- Kleine elektronische Geräte wie USB-Ladegeräte und LED-Beleuchtung weisen häufig einen besonders schlechten Leistungsfaktor auf.
- Erneuerbare Energieerzeugungsanlagen hingegen sind gesetzlich verpflichtet, mit einem Leistungsfaktor nahe 1 zu arbeiten. Dies kann den Unterschied zwischen P und S übertreiben, da der „gute“ Leistungsfaktor aus der Erzeugung aufgehoben wird und nur der „schlechte“ Faktor aus den Lasten übrig bleibt.
Mögliche Lösungen:
- Bitte verwenden Sie Lasten mit integrierter Leistungsfaktorkorrektur (üblich bei modernen PC-Stromversorgungen).
- Alternativ können Sie auch die Installation spezieller Geräte zur Leistungsfaktorkorrektur in Betracht ziehen.
Ist die Firmware-Aktualisierung über die Ethernet-Verbindung fehlgeschlagen?
Sollten Sie Probleme bei der Aktualisierung der Firmware des VM-3P5A über Ethernet haben, versuchen Sie, das Gerät über VE.Can mit dem GX-Gerät zu verbinden (siehe in der Bedienungsanleitung - Abschnitt Ethernet- und VE.Can-Verkabelung [7] für Details), führen Sie die Aktualisierung wie im Kapitel Firmware-Aktualisierungen [11] beschrieben erneut durch und stellen Sie dann die Verbindung über Ethernet wieder her.
