SHELLY Pro 3EM-120 V2 Trojfázový elektromer na DIN lištu na meranie do 120 A vrátane troch prúdových svoriek CT 120A, WiFi, Bluetooth, LAN, Matter

Podrobný popis

Potrebujete zistiť, ako je zaťažená každá fáza hlavného prívodu, a odlíšiť energiu odobranú zo siete od tej, ktorú do siete posiela fotovoltika? Shelly Pro 3EM-120 V2 je trojfázový elektromer na DIN lištu do rozvádzača. Silové vedenie sa kvôli nemu nikam neprepája. Tri delené prúdové svorky CT 120A sa iba roztvoria a nacvaknú na fázové vodiče, obvod pritom zostane celý.

Je to pre vás?

Áno, ak

• máte trojfázový prívod istený tak, že prúd v žiadnej fáze nepresiahne 120 A
• vonkajší priemer vodiča vrátane izolácie sa zmestí do otvoru svorky, teda do 15 mm
• prevádzkujete fotovoltiku a zaujíma vás pomer medzi vlastnou spotrebou a pretokmi
• chcete tri nezávislé jednofázové okruhy merať oddelene, každý s vlastnou históriou
• uprednostňujete v rozvádzači káblovú sieť, lebo za plechovými dvermi býva Wi-Fi slabá
• dáta chcete čítať lokálne, cez MQTT alebo prehliadač, bez závislosti od cloudu
• na lište je voľná pozícia so šírkou 19 mm pre jeden modul

Nie, zvoľte iný model, ak

• potrebujete zároveň spínať. Tento prístroj meria a nespína, relé v sebe nemá. Kontakt na zopnutie stýkača doplní až Shelly Pro 3EM Switch Add-on
• prúd v meranom vedení prekračuje 120 A. Pre taký prívod je určený Shelly Pro 3EM-400 so svorkami CT 400A
• vodiče sú hrubšie, než akých 15 mm pojme otvor svorky. Shelly Pro 3EM-400 má otvor 35 mm
• meriate podružné okruhy s tenkými vodičmi a hodil by sa vám jeden kompaktný snímač namiesto troch svoriek. Takto je riešený Shelly Pro 3EM-3CT63 s rozsahom do 63 A

Hlavné vlastnosti

• tri meracie kanály pre fázy, štvrtý vstup je pripravený pre nulový vodič
• rozsah 0 až 120 A na kanál, presnosť ±1 % v pásme 2 až 120 A
• meranie v štyroch kvadrantoch, činná energia v triede presnosti B
• činný a zdanlivý výkon, účinník, k tomu činná a jalová energia základnej harmonickej
• tri delené svorky CT 120A v dodávke, otvor pre vodič 15 mm
• vnútorná pamäť podrží 45 dní merania s krokom jednej minúty
• Wi-Fi 802.11 b/g/n, Bluetooth 4.2 a káblový Ethernet
• MQTT a rozhranie RPC pre nadradené systémy, vlastné skripty a webové rozhranie v prístroji
• napájanie priamo zo siete 100 až 260 V AC pri vlastnej spotrebe do 3 W
• šírka jedného modulu, teda 19 mm miesta na lište

Čo produkt dokáže

Za každú fázu zvlášť ukazuje elektromer napätie, prúd, činný aj zdanlivý výkon a účinník. Okrem bežnej činnej a zdanlivej energie sleduje zvlášť aj zložku základnej harmonickej, a to činnú aj jalovú. Počíta sa v štyroch kvadrantoch, preto prístroj rozozná smer toku a odobranú energiu vedie inde než tú vrátenú do siete. Pri inštaláciách s fotovoltikou je to zásadné, lebo pretoky do siete zostanú oddelené od odberu. Firmvér pozná dva režimy. Vo východiskovom trojfázovom režime pracuje jediný merač, ktorý tri fázy sčíta a vykazuje súhrn za celé odberné miesto. Jednofázový režim naopak rozdelí prístroj na tri samostatné merače, z ktorých si každý vedie vlastnú databázu. To sa hodí, keď sa namiesto jedného prívodu sledujú tri rôzne okruhy. Do vnútornej pamäte sa hodnoty zapisujú každú minútu a spätne ich prístroj podrží najmenej 45 dní. Históriu možno vyexportovať do súboru CSV, nadradený systém si ju vyzdvihne cez RPC vo formáte JSON. Zabudované hodiny reálneho času udržia správny čas aj po výpadku spojenia, takže záznamy nezostanú bez použiteľného dátumu. Voliteľne prístroj stráži aj sled fáz a ohlási chybu, keď po fáze A nenasleduje fáza B, ale fáza C. Vlastnú vnútornú teplotu si modul meria sám a kontrolka Count blikaním ukazuje, koľko energie práve preteká.

Ovládanie a komunikácia

Pripojenie do siete zabezpečí buď bezdrôtová Wi-Fi 802.11 b/g/n na 2,4 GHz, alebo metalický Ethernet v zásuvke RJ45. Rozhranie Bluetooth 4.2 sa uplatní pri prvom spárovaní a prístroj ním zároveň zbiera hodnoty zo senzorov BTHome. Zabudovanú webovú stránku otvoríte v bežnom prehliadači. Prvýkrát sa k nej dostanete po pripojení k prístupovému bodu modulu, na adrese 192.168.33.1, potom už stačí adresa, ktorú modul dostal v domácej sieti. Internet ani cloud na to netreba. Domovská stránka ponúka tri pohľady. Klasický ukazuje stĺpce jednotlivých fáz a riadok so súčtom, diagram premietne tie isté hodnoty do obrázka prístroja a energetické grafy kreslia činnú a činnú vrátenú energiu za posledných tridsať minút. Odtiaľ sa aj sťahuje CSV, a to buď za zadaný počet hodín, za zadaný počet dní, alebo celá história. V nastavení merača sa dá obrátiť smer merania pri vybranej fáze, prepnúť kontrolku medzi činnou a zdanlivou energiou, vybrať fázu, ktorá kontrolku riadi, a zapnúť stráženie sledu fáz. Nadradeným systémom slúži MQTT a rozhranie RPC, ktoré vie aj variant cez protokol UDP, a prichádzajúce spojenia podporujú TLS. Nastaviť možno dvadsať akcií, ktoré zavolajú adresy URL, a v každej z nich až päť cieľov. Spúšťa ich zmena napätia, prúdu alebo činného výkonu. Do prístroja sa nahrávajú vlastné skripty v podmnožine JavaScriptu, k dispozícii je úložisko párov kľúč a hodnota do päťdesiatich položiek aj virtuálne komponenty. Webové rozhranie sa dá zamknúť heslom a doplniť vlastným certifikátom TLS. Úsporný režim zníži takt procesora a aktivitu modemu. Prístroj si pamätá až dve siete Wi-Fi a pri výpadku jednej prejde na druhú. Po aktualizácii firmvéru na poslednú verziu možno zapnúť aj Matter.

Inštalácia a použitie

Modul zaklapne na lištu a jeho telo meria 94 x 19 x 69 mm. Jednotlivé fázy mieria na napäťové svorky označené A, B a C, kým svorka N patrí nulovému vodiču. Napájanie modulu ide zo svorky C. Ak je rozvod jednofázový, mieri ten istý vodič naraz na svorky A, B aj C a každý sledovaný okruh dostane vlastnú prúdovú svorku. Tá sa roztvorí, obopne vodič a zaklapne bez jedinej skrutky. Označenie K a L na jej tele pritom ukazuje, ktorou stranou mieri k prívodu a ktorou k záťaži. Konektor potom zapadne do vstupu IA, IB alebo IC. Keďže kábel svorky meria 650 mm, musí snímané vedenie prechádzať v jeho dosahu. Prierez pripojených vodičov smie byť 0,5 až 2,5 mm², odizolovať treba 6 až 7 mm a dotiahnuť momentom 0,4 Nm. Vhodné sú plné jednožilové vodiče s izoláciou odolnou najmenej ako PVC T105 °C. Modul sám váži 62 g, každá prúdová svorka ďalších 75 g. Jej delené feritové jadro pracuje s prevodom 3000 ku 1 a zvládne skúšku elektrickej pevnosti 3000 V trvajúcu 60 sekúnd.

Čo si ešte pripraviť

• Posuvné meradlo na fázový vodič. Otvor prúdovej svorky má priemer 15 mm a rozhoduje vonkajší priemer vodiča aj s izoláciou, nie jeho prierez v mm². Toto je najčastejší dôvod, prečo sa svorka po dodaní nedá nasadiť.
• Miesto na lište do 650 mm od meraných vodičov. Toľko meria kábel prúdovej svorky a predĺžiť sa nedá. Ak prívod vchádza do skrine inde, modul patrí bližšie k nemu.
• Štvrtú prúdovú svorku, ak vás zaujíma nulový vodič. V balení sú tri a vstup IN zostane voľný. Objednáva sa samostatne.
• Predradené istenie podľa výrobcu. Charakteristika B alebo C, menovitý prúd do 16 A, skratová vypínacia schopnosť najmenej 6 kA a trieda obmedzenia energie 3. Nie je to ochrana meraného okruhu, ale samotného modulu.
• Doplnok Shelly Pro 3EM Switch Add-on, ak sa má aj spínať. Modul meria a relé v ňom nie je. Bez doplnku sa podľa nameraných hodnôt nedá rozhýbať stýkač.
• Momentový skrutkovač na 0,4 Nm. Svorky prijmú plný vodič, lanko aj dutinku s prierezom 0,5 až 2,5 mm², odizolovať treba 6 až 7 mm a izolácia má byť odolná najmenej ako PVC T105 °C.

Kde nájde využitie

• domový rozvádzač s trojfázovým prívodom, kde treba vidieť zaťaženie fázu po fáze
• fotovoltická elektráreň a oddelené sledovanie vlastnej spotreby od pretokov
• nabíjací bod pre elektromobil a stráženie rezervy pred hlavným ističom
• podružné meranie nájomných jednotiek alebo spoločných priestorov bytového domu
• výrobná hala a stroje, pri ktorých sa sleduje nerovnomerné zaťaženie jednotlivých fáz
• technologický rozvádzač so stálym odberom, kde sa sledujú minimá a maximá napätia

Dôležité pred nákupom

• Tento model meria a nespína, relé v ňom zabudované nie je. Stýkač alebo iný spotrebič rozhýbe až doplnok Shelly Pro 3EM Switch Add-on. Jeho kontakt je galvanicky oddelený a znesie 2 A pri 240 V AC aj pri 30 V DC.
• Najvyšší merateľný prúd je 120 A na kanál. Nad túto hranicu prístroj hlási chybu a vyšší prúd ho poškodí.
• Bezpečná medza napätia je 280 V. Vyššie napätie na meracích vstupoch vyvolá chybu a prístroj poškodí.
• Otvor prúdovej svorky má priemer 15 mm. Vonkajší priemer fázového vodiča aj s izoláciou si preto zmerajte ešte pred objednaním, hrubší vodič sa do svorky nedostane.
• Kábel prúdovej svorky je dlhý 650 mm. Merané vodiče preto musia viesť v jeho dosahu od miesta, kde je modul na lište.
• Medzi 2 A a 120 A sa ampérmeter drží v pásme ±1 %. V rozmedzí od 1 A do 2 A klesá presnosť na ±2 % a pod 1 A na ±5 %, veľmi malé odbery sa teda vyhodnocujú hrubšie než plná záťaž.
• Ak záťaž klesne pod 30 VA na kanál, okamžitý výkon zostane na obrazovke, do počítadla odobranej energie sa však taký odber nezapíše.
• Aby prebehla kalibrácia medzi kanálmi, musí na každom z nich visieť aspoň 500 W.
• Prúdová svorka na meranie nulového vodiča v balení nie je. Vstup IN potom zostane voľný a prúd nulovým vodičom sa nevyhodnocuje. Objednať ju možno samostatne.
• Modul pracuje v rozmedzí od -20 do 40 °C, vlhkosť okolia smie byť 30 až 70 % a nadmorská výška do 2000 m. Prúdové svorky znesú -10 až 50 °C a vlhkosť 0 až 80 %. Ak modul aj svorky pracujú v rovnakom prostredí, do oboch rozsahov sa zmestí teplota -10 až 40 °C a vlhkosť 30 až 70 %.
• Prístroj nepatrí na miesto, kde by mohol navlhnúť.
• Montáž v rozvádzači smie urobiť jedine kvalifikovaný elektrikár. Predradené istenie má mať vypínaciu charakteristiku B alebo C, menovitý prúd do 16 A, skratovú vypínaciu schopnosť najmenej 6 kA a triedu obmedzenia energie 3.
• Kábel do zásuvky RJ45 zapájajte a odpájajte jedine vtedy, keď je prístroj bez napätia. Konektor navyše nesmie byť kovový v miestach, ktorých sa pritom dotýkate.
• Len čo je modul pod napätím, vedie vysoké napätie aj sériové rozhranie pre doplnok.
• Matter sa sprístupní až po aktualizácii firmvéru na poslednú verziu.

Pripojovacie svorky

Časté otázky

Koľko prúdových svoriek dostanem v balení?
Tri kusy CT 120A pre fázy. Štvrtá svorka na nulový vodič je voliteľné príslušenstvo a objednáva sa zvlášť.

Musím kvôli montáži rozpojiť hlavné vedenie?
Nie. Svorka sa roztvorí, obopne vodič a zaklapne. Vodič zostane neprerušený.

Dokáže modul vypnúť záťaž, keď spotreba stúpne?
Sám nie, relé v sebe nemá. Zopnutie stýkača zvládne doplnok Shelly Pro 3EM Switch Add-on, ktorý sa pripojí cez rozhranie pre doplnok a riadi sa z automatizácie alebo zo skriptu.

Poslúži aj v jednofázovej inštalácii?
Áno. Napäťové svorky A, B aj C sa v takom prípade pripoja na ten istý vodič a pre každý z troch sledovaných okruhov zvýši jedna prúdová svorka.

Ako ďaleko od prístroja smie byť meraný vodič?
Kábel prúdovej svorky meria 650 mm, takže merané vodiče musia viesť do tejto vzdialenosti od modulu.

Ako hlboko do minulosti sa dá pozrieť?
Najmenej 45 dní späť, s krokom jednej minúty. Dáta sa stiahnu ako CSV alebo sa vyzdvihnú cez RPC vo formáte JSON.

Potrebuje na prácu internet?
Nie. Prehliadač aj MQTT si vystačia s miestnou sieťou, takže bez cloudu a bez mobilnej aplikácie sa prístroj zaobíde.

Prečo jedna fáza ukazuje záporný výkon?
Buď do siete práve tečie prebytok z fotovoltiky, alebo je svorka nasadená obrátene. Označenie K a L na nej má smerovať od prívodu k záťaži, prípadne sa smer merania danej fázy obráti v nastavení.

Kedy zvoliť Shelly Pro 3EM-120 V2 a kedy Shelly Pro 3EM-400?

Shelly Pro 3EM-120 V2 zvoľte pre bežný domový alebo prevádzkový prívod, kde prúd nepresahuje 120 A a vodiče prejdú otvorom 15 mm. Shelly Pro 3EM-400 zvoľte pre silové rozvody s prúdmi až 400 A a pre vodiče, na ktoré je potrebný otvor 35 mm.