Een schakelkast aansluiten op het internet: waarom en hoe
Een schakelkast — of het nu gaat om een hoofdschakelbord (TGBT), een secundaire verdeelkast, een motorbesturingspaneel of een reactiefvermogencompensatiekast — vormt het hart van het elektrische systeem van een locatie. Het op afstand aansluiten ervan levert onmiddellijke voordelen op:
- Energiemonitoring: het verbruik (kWh, kW, cos φ) in realtime volgen om de energierekening te optimaliseren en afwijkingen op te sporen
- Storingsmeldingen: onmiddellijk een melding ontvangen wanneer een beveiliging in werking treedt of een alarm afgaat
- Preventief onderhoud: een fase-onbalans of een temperatuurstijging detecteren vóór het optreden van een storing
- Naleving van ISO 50001: beschikken over gedetailleerde verbruiksgegevens voor energiebeheer
Typische onderdelen van een aangesloten schakelkast
Een TGBT-kast of een slimme verdeelkast bestaat doorgaans uit:
Communicerende energiemeters:
- Hoofdmeter (kWh, kW, kVAR, cos φ, harmonischen) met Modbus RTU/TCP
- Meters voor deelcircuits (verlichting, HVAC, proces, kantoren)
- Netwerkanalysatoren (energiekwaliteit, THD)
Communicerende beveiligingen:
- Communicerende stroomonderbrekers (status, gemeten stroom, aantal uitschakelingen)
- Aardlekschakelaars (lekstroom, status: ingeschakeld/uitgeschakeld)
- Motorbeschermingsrelais (stroom, temperatuur)
Omgevingssensoren:
- Temperatuursensor in de kast (thermostaat)
- Deuropeningssensor (beveiliging)
- Vochtigheidssensor
De 4G-router op DIN-rail: de hoeksteen van de verbonden schakelkast
De industriële 4G-router op DIN-rail is het onderdeel dat de schakelkast op afstand toegankelijk maakt. De specificaties ervan moeten zijn afgestemd op de omgeving in de schakelkast:
| Kenmerk | Vereisten voor schakelkast |
|---|---|
| Formaat | 35 mm DIN-rail |
| Voeding | 24 V DC (of 12-48 V DC / 100-240 V AC) |
| Bedrijfstemperatuur | -20 tot +60 °C (niet-geklimatiseerde schakelkasten) |
| RS-485-poort | Onmisbaar voor Modbus RTU-meters |
| Ethernet-poort | Voor Ethernet-meters/apparatuur |
| Geïntegreerde VPN | IPsec of OpenVPN |
| Externe antenne | SMA-connector voor coaxkabel naar externe antenne |
| Beschermingsgraad | Minimaal IP20 (gesloten schakelkast) |
Modbus-protocol in schakelkasten
Modbus RTU via RS-485 is het meest gebruikte protocol in schakelkasten voor meters en meetapparatuur. Hieronder volgen de standaardregisters voor energiemeters:
| Meting | Modbus-register (type) | Eenheid |
|---|---|---|
| Spanning fase 1 | 3000 (alleen-lezen, invoerregister) | 0,1 V |
| Stroom fase 1 | 3020 | 0,01 A |
| Totaal actief vermogen | 3060 | 0,1 kW |
| Totale actieve energie | 4000 | 0,1 kWh |
| Totale cos phi | 3080 | 0,001 |
| THD spanning | 3100 | 0,1 % |
Deze registers verschillen per fabrikant en model — raadpleeg altijd de Modbus-documentatie van de meter.
RS-485-bekabeling in een schakelkast
Bij de RS-485-bekabeling voor een Modbus-bus in een schakelkast moeten enkele voorzorgsmaatregelen in acht worden genomen:
- Afgeschermde 2-aderige kabel (bijv. Belden 9842 of Draka LiYCY 2×0,25 mm²)
- 120 Ω-afsluiting aan het einde van de bus (weerstand of jumper op bepaalde apparaten)
- Polarisatie: sommige RS-485-masters vereisen polarisatieweerstanden aan het begin van de bus
- Scheiding tussen sterke en zwakke stroom: leid de RS-485-kabel uit de buurt van de stroomkabels (>30 cm of in een aparte kabelgoot)
- Aansluiting van de afscherming: sluit de afscherming aan één kant (masterzijde) aan op de aarde van de schakelkast om aardlussen te voorkomen
Energiemonitoring via een aangesloten hoofdschakelkast
Zodra de 4G-router en de Modbus-meters zijn geïnstalleerd, kan het bewakingsplatform het volgende weergeven:
- Belastingscurve: actief vermogen in kW over 24 uur, 7 dagen, 30 dagen
- Verbruik per categorie: verdeling verlichting / productieprocessen / kantoren / HVAC
- Netkwaliteit: THD, cos phi, fase-onbalans
- Waarschuwingen: overschrijding van het gecontracteerde vermogen, ongebalanceerde stroom, temperatuur in de schakelkast
- ISO 50001-rapport: CSV/Excel-export voor energieaudit