スマートメータリングの分野であなたの製品を試験・認証いたします
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2018-04-10 Seite 78 0

スマートメータリング - VDE研究所での試験と認証

工業と一般家庭でのエネルギー消費の把握が常に政治と経済関心の焦点となっています。目的は、エネルギー消費をコントロールし、エネルギー節約の関心を喚起し、この分野で革新的なテクノロジーを促進することです。

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Christian Lütkemeier

エネルギーを効率的に使用する

欧州連合の「エネルギー効率とエネルギーサービス」に関する指令(2006/32/EG、 EDL指令) によると、顧客は将来は、„スマートメータリング“の助けによってエネルギー消費を一目瞭然に監視し、それによってエネルギーを効率的に使用 できるはずです。ドイツ国内では、EU指令は、エネルギー事業法 (EnWG)とメーターへのアクセスに関する規則 (MessZV)によって実施されます。
VDE試験・認証研究所はスマートメータリングの分野においても消費者、製造元そしてエネルギー供給者の専門的なパートナーです。当研究所はお客様に個別のソリューションを提供いたします。

計測器製造メーカーへの

私たちのサービス

計測器製造メーカー(電力メーター、測定用変換器、内蔵または外部の補助設備など)にとっては、ヨーロッパそして国内での市場アクセスが可能になるためには、計測器に関する指令またはドイツの法定計量に準拠して行われる認証機関による適合性評価が重要になってきます。
すでに開発段階においてコンタクトを持つことによって、不必要な開発作業を避けることができ、指令に該当する要件(例えばソフトウェアにおいて)を的確に満たすことができます。VDE研究所は認定機関としての検査サービスによって、電磁環境適合性(EMV)、環境試験または電気的要求といった領域においてできる限りお客様のサポートを致します。

エネルギー供給会社

エネルギー供給会社と公益事業は別のソリューションが必要になります。このお客様においては、計測器の高度の信頼性と耐久性の良さが主眼となります。エネルギー供給会社と公益事業にとっても、VDE研究所は有能なパートナーです。すでに運用開始の準備期間とそれと結びついた認定段階において、導入見込みの電力メーターの審査と評価を実施させることでリスクを最小に抑えることができます。

消費者

消費者保護の領域では、計測技術的・校正技術的審査に重点が置かれています。この審査は流通している計測器が正確に機能することを確保します。エンドユーザーは、計測器の信頼性が疑わしい場合、この器具を監査検査の枠内でVDE研究所に検査させることができます。この検査は「電気用計測器の国家認定機関EHE 9」すなわちVDE研究所で、ヘッセン州の校正管理部の承認を得て実施されます。

MID、 MessEG、MessEVの認可

VDE研究所はドイツ経済エネルギー省によって認定された機関です

VDE研究所は、計測器指令に基づき指定機関としての許可を受けています

Measuring Instruments Directive 2014/32 / EU(MID)は、欧州全域の市場でさまざまな測定機器のマーケティングを簡素化します。これらの種類の測定器の1つは、一般的に欧州の一般家庭や軽工業に設置されているようなアクティブ電気メーターです

VDE研究所はドイツ経済エネルギー省によって認定された機関です

Measuring Instruments Directive 2014/32 / EU(MID)は、欧州全域の市場でさまざまな測定機器のマーケティングを簡素化します。これらの種類の測定器の1つは、一般的に欧州の一般家庭や軽工業に設置されているようなアクティブ電気メーターです

VDE研究所は認定を受けている指定機関 (NB-Nr. 0366)として、この種類の機器の適合性評価に関して試験・認証をすべて提供しています。適合性評価はモジュール的方式を取っており、製造メーカーは適切な適合性評価を選択できます。当研究所は以下のモジュールの組み合わせを提供しています:

  • MIDモジュールB + MIDモジュールD
  • MIDモジュールB + MIDモジュールF

VDE研究所は、ドイツ経済エネルギー省(BMWi)によって以下の種類の計測器に指定されています:

  • 6.1 EU電力量計

認可基準:計測器指令 (MID)

VDE研究所は、測定ならびに計量器校正法と校正規則に基づいて認可されています

計量・測定法による適合性評価機関

ドイツの法定計量の改訂により、測定較正法(MessEG)および測定較正法(MessEV)が大幅に変更されました。そのため、適合性評価機関は測定器を市場に出すための中央機関です。

VDE研究所は、測定ならびに計量器校正法と校正規則に基づいて認可されています

ドイツの法定計量の改訂により、測定較正法(MessEG)および測定較正法(MessEV)が大幅に変更されました。そのため、適合性評価機関は測定器を市場に出すための中央機関です。

VDE研究所は適合性評価機関として、計測器指令 の方式で、ヨーロッパの指令に入らない計測器の検査・認証を一か所で製造メーカーに提供しています。

VDE研究所は、ドイツ経済エネルギー省(BMWi)によって以下の種類の計測器に指定されています:

  • 6.2 有効電力計(EUの電力電力計でない場合)
  • 6.3 無効電力計
  • 6.6 電気計測器用の別個または内蔵配置された補助設備
  • 6.8 Eモビリティの分野で使用される計測器
  • 6.9 電気量計用の計測変換器

認可基準:測定ならびに計量器校正法 (MessEG)と測定ならびに計量器校正規則 (MessEV)

スマートメータリング、インテリジェント計測システム・技術、スマートグリッド

メリット

当社のサービスにより、お客様には次のような利点があります:

スマートメータリング、インテリジェント計測システム・技術、スマートグリッド

当社のサービスにより、お客様には次のような利点があります:

  • 全ヨーロッパ内市場での使用許可手続き
  • MIDのすべての検査領域を一手にこなす専門家
  • 迅速な検査経過によりすばやく市場にアクセス
  • 品質マネジメントシステムの構築と評価の際の専門知識

協力作用を利用して、当研究所の豊富な数々のサービスからの他の検査を選びMID使用許可を組み合わせてください。例えば

  • MessEGとMessEVに準拠する使用許可
  • 相互運用性テスト
  • 耐用年数検査
  • 無効電力検査

モジュールB - 形式検査

型式の適合性評価は、異なる分野の試験から成っています。測定装置の種類と製品が市場に出る国は、適用する試験時間に決定的となります。

型式の適合性評価は、異なる分野の試験から成っています。測定装置の種類と製品が市場に出る国は、適用する試験時間に決定的となります。

検査結果は、製造元が提出した計測器の書類(データシート、機能説明書など)と一緒に、形式検査証明書の基盤をなします。
検査に合格すると形式検査証明書が作成され、それは10年間有効です。
形式検査終了後流通に至るには、モジュールDまたはFを介してシリーズ生産の際の品質確保が必要になります。

モジュールD - 生産プロセスに関して品質保証に基づく構造方式の解明

モジュールDは、型式試験証明書(モジュールB)後に測定器を市場に出す第2のパートを形成しています。モジュールDの適性評価の目的は、大量生産において指令に準拠した測定器のみを出荷することです。

モジュールDは、型式試験証明書(モジュールB)後に測定器を市場に出す第2のパートを形成しています。モジュールDの適性評価の目的は、大量生産において指令に準拠した測定器のみを出荷することです。

製造の際に実施される品質保証システムでもって、適合性証明書に対応しそれと同じ特性を示す計測器だけが流通されることが確保されます。品質保証システムの審査には、中でも、文書で証明された製造方法、従事する専門人員の能力そして使用される製造・検査方法が含まれます。
これが保証されると認定書が出され、製造生元は自社の計測器にそれに対応した計測マークを付けて流通させることができます。
製造元は、品質保証システムを認定機関または適合性評価機関に定期的に監視させることで、指令に適合した計測器の流通を継続的に保証できます。
製造元がすでに、製造と最終コントロールの品質保証のために機能するシステムを実施している場合だけ、モジュールの組み合わせB + Dによる計測器の流通は、とくに利点があります。

モジュールF - 製品検査に基づく構造適合性の解明

モジュールDの代わりとしては、電子アクティブエネルギーメーターをドイツ(MessEG)または欧州(MID)で市場に出すために型式検査証明書(モジュールB)が利用可能であれば、すぐにモジュールFを適用することができます。

モジュールDの代わりとしては、電子アクティブエネルギーメーターをドイツ(MessEG)または欧州(MID)で市場に出すために型式検査証明書(モジュールB)が利用可能であれば、すぐにモジュールFを適用することができます。

ここでは、個々の機器が直接的に(個別検査)または間接的に(統計的コントロール)点検されます。電力メーターの検査方法は、例えば以下の一連の規格において記述されています:

  • DIN EN 62058-11 (VDE 0418-8-11)
  • DIN EN 62058-21 (VDE 0418-8-21)
  • DIN EN 62058-31 (VDE 0418-8-31

審査で良い結果が出ると、製造元は計測器にそれぞれの計量マーク(MはMIDを、DE-MはMessEG/MessEVを表し、さらに年度と認証機関のID番号が記載)を貼付して流通に出すことができます。
モジュールFのよる検査は以前の初期校正と比較可能です。それは、目視コントロール、絶縁テストと計測的検査を含みます。
少なめの個数の計測器が製造される場合、または何らかの理由でまだ品質保証システムが存在しない場合(例えば、新製品であるため)は、モジュールの組み合わせB + Dに対してモジュールの組み合わせB + Fのほうが通常はより有利です

測定正確性

電力メーターの製造元は、開発の段階早くからすでに私たちの広範囲にわたる検査手段からサポートを受け、正確性検査と絶縁検査を実施させることができ、それだけでなく電磁環境適合性と環境検査の領域で長年集積した専門知識からも利益を得ることができます。

エンドユーザーも、計測の正確性に疑問が生じたら、国によって認定された検査機関と校正当局のサービスを利用できます。

試験機関の多彩な任務:

  • 校正
  • 鑑定検査
  • 特別検査
  • 校正有効期間の延長(抜き取り検査)
  • 受入検査

検査設備:

  • 絶縁電流トランス付きメーター検査設備
  • 絶縁検査設備
  • 電磁妨害の影響の検査用設備
  • 気候試験室

相互運用性

通信インターフェイスを介したリモート読み取りを可能にするデジタルインテリジェントメーターの導入は、信頼性の高い相互運用性と、エンドユーザーと消費者のための高度な情報セキュリティを必要とします。

これはインターフェイスの標準化が品質保証を成し遂げます。標準化は、誤差を含むすべての既知の入力変数にあらかじめ定義された初期状態を割り当てる十分なテストケースとカウンターの仕様を比較することで、再び実現します。

メーターの使用期間を通してこれらの条件が確実に遵守されている場合、情報セキュリティが提供されます。

適切な継続開発
適合性テストから得たテスト結果は、メーター製造メーカーに適切な継続開発を可能にし、測定オペレータと送配電会社に事業プロセスのための貴重な洞察を提供します。

技術的実施のために、VDE電力網技術・電力網事業フォーラム (FNN)においてモジュールのEDLコンセプトが作成されました。EDLはエネルギーサービス(Energie-Dienst-Leistung)を指しており、そこでは、コストを考慮しながらエネルギー経済法(EnWG) を実現するためのプラットフォームをエネルギー供給者に提供しています。

確保された相互運用性
電力メーターのデザインの際にEDL仕様を利用することで、製造メーカーは、自社の製品がエネルギー供給者のインフラにおいて稼働することを確保できます。

正確にデザインへ移されている証明をするために、VDE検査・認証研究所はEDLシステム用に適合性テストを提供しています。他のシステム検査(MUCなど)は準備中です。

VDE認定の情報セキュリティ
専門家グループ (MeKo) がFNNに作成した適合性テストのためのテストケースは、VDE研究所よってTTCN-3で実施され、EDLメーターの情報セキュリティの検査の基礎を表します。テスト構造は、EDL可能なメーターからなり、その情報と計測オペレータのインターフェースはPCから読み取り評価できます。

テストケースに基づいて、VDE研究所は検査を実施しテスト報告を作成します。良い結果が出た場合、ご希望次第でVDE品質保証印を作成します。

個々のテストケースで評価が行われ、広範囲のプロトコル機能のおかげで包括的に分析することが可能です。この機能は、さらに製品入荷の際の受け入れ検査にも利用できます。

信頼性と測定安定性の評価

電気メーターとオプション装置の信頼性評価ガイド」はVDEのネット技術/ネット運営フォーラム(Forum Netztechnik/Netzbetreiber、FNN)の電気メーターおよびオプション装置の信頼性と測定安定性のプロジェクトグループが発行したもので、規範的な要件を補完し、より高いネットワーク運営中の電気メーターの信頼性と品質を要求します。

VDE試験認証研究所は、特に2kHz〜150kHzの周波数範囲における高周波電流の影響の分野において検査と試験に積極的に関わっています。

次の検査事項がガイドラインで要求されており、VDEはそれをすべて、または部分検査で提供しています:

  • 最強度の直流磁場
  • 最強度の交流磁場
  • 中性線の断線
  • 電力網の直流電流分
  • 電力網の直流電圧分
  • 対称的高周波電流2 kHz - 150 kHz

特に2 kHz - 150 kHzの対称的高周波電流に対する対干渉性検査は、多くの送電会社から電力網での計測器の導入の前提条件として要求されています。


CLC/TR 50579:交流電流-電力メーター - 周波領域2 kHz - 150 kHzでの伝導妨害のための検査の厳密化、妨害抵抗力、そして検査方式
このヨーロッパの技術に関する報告は、一般家庭領域、営業、または軽工業での新製品でかつ静止状態の電力メーターで、 50-Hzの電力網での電気交流電流有効エネルギーの測定用の正確性クラスA、BとC用です。
EN 50470は周波数領域2 kHz - 150 kHzについて言明していないので、この技術的報告はこの隙間を埋めるのに適しており、電力メーターはMID指令の本質的要求を充たすことも証明できます。

 

EN 61000-4-19:交流電流-電力網接続における、伝導の対称的妨害と周波数領域2 kHz - 150 kHzにおける信号伝達からの妨害に対する妨害抵抗力の検査
EN 61000-4-19は将来、周波数領域2 kHz - 150 kHzにおける伝導の対称的妨害の検査の基礎となるでしょう。VDE研究所は今日すでに、顧客固有の要求を顧慮してこの検査を実施し評価できます。


電磁環境適合性(EMV)
当研究所は、電子メーターとその追加設備のEMV検査を、使用許可検査の枠においてまたは開発段階のサポートとして提供できます。私たちのモダンで高性能な設備は、ここにおいて特別に良い質を可能にします

お客様の製品にますます要求されている信頼性と測定安定性を証明するために、法的計量と電磁環境適合性の分野での私たちの経験から利益を得てください。

信頼性検査

新しい電気メーターの開発や仕様変更においては耐久性の判定は非常に複雑で、各仕様変更の影響はたいてい発見が非常に遅くなります。

二次的な損傷を減少させ避けるため、VDE研究所は信頼性および耐久性の試験を提供しており、開発中に弱点を検出することができます。

信頼性の試験では、製品の負担を上げることによって障害の原因を特定することができます。これにより、大量導入の後々の二次的なコスト削減のため、早期の適切な仕様変更が可能になります。

広範囲に設備の整った実験室と、寿命検査の分野 - 特に電子コンポーネントの寿命検査 - において何十年もの経験があるので、VDE研究所は製造元と利用者に多種多様な形態の信頼性検査を提供できます。

メリット:

  • 弱点の初期確定
  • 統計的予想により短期間ですでに信頼性についての言明が可能
  • 事故負担額の低減
  • 品質レベルの改良


DIN EN 62059-31-1:2009-07 (IEC 62059-31-1)
時間を節約するこの信頼性検査では、規定どおりの操業条件を超えた抜き取り検査が要求されます。目的は、新たな停止メカニズムで製品に負担をかけることなく、停止までの時間を短縮することです。

寿命の推定は、検査中の停止の記録と調査によって行われます。停止の分配状況を突き止め、寿命のモデルを計算することで、規定どおりの操業条件での停止時間を推定できます。

この方法は信頼限界とともに量的結果を提供し、様々な供給者から、または同一供給者の異なるバッチから由来する製品の寿命指数の比較の対象になります

 

DIN EN 62059-32-1:2012-10 (IEC 62059-32-1)
この規格は、電力メーターの計測的特徴を負担増大のもとに評価するための基盤をなします。比較的長い期間、メーターは稼働気温、電圧、電流の上限で稼働されます。

検査開始時と終了時における受験対象機器の計測ミスのパーセンテージの変化が、受け入れ基準として用いられます。

環境気温と湿度を上げた気候での保管といった、お客様独自の検査も喜んで提供いたします。気候的条件の上昇における計測的特徴の変化を記録する、私たちのモダンなメーター検査設備から利益を得てください。

お客様の製品にますます要求されている信頼性と測定安定性を証明するために、法的計量の分野での私たちの経験をご利用ください。

 

DIN EN 62059-41: 2007-01 (IEC 62059-41)
部分ストレス方法に基づき、この規格は、一定と推定された電気メーターの停止率の予想のための方法を提供します。

予想の結果は、開発段階にて設計決定の防護策として、タイプの使用許可と関係して認証機関決定の防護策として使用できます。さらには稼働機関には、要求された製品数を確保するためにメンテナンスの必要な範囲を決定するのに使用できます。

FNNベースメーター用のVDEテストシステム

FNN仕様書に基づく基本計器は、今後はインテリジェント測定システム内の現代的な測定システムの役割を果たすでしょう。基本計器が動作モードで異なるメーカーのスマートメーターゲートウェイを使用して確実に機能するためには、これらの計器のテストが非常に重要になります。そうでなければ、持続可能な質の良さを保証することはできません。この理由から、 「VDEのネット技術/ネット運営フォーラム("Forum Netztechnik und Netzbetrieb im VDE"、FNN)」は基本計器のテスト仕様を作成しました。VDE研究所が開発したこのテストシステムは、基本計器のFNN仕様の要件を確認することができます。一般的に適用可能なテストシステムの対象グループは、測定点のオペレーター、メーカー、検査所です。

メッセージをメーターと交換するために、VDEテストシステムは、ソフトウェアとハードウェア・モジュールから成ります。ソフトウェアはモジュールで構成され、定評のあるTTCN-3テクノロジーが使われています。それによってこのソフトウェアは柔軟に導入でき、拡大可能なので将来も適用できます。ベースメーターのLMN通信インターフェースへの高い要求を確保するために、外部のパートナーとの協力により特別なハードウェア・モジュールが開発されました。それは10 nsの保証されたタイムベースでメッセージを交換することができます。

VDEテストシステムソフトウェアを介してFNNで明細化されたテストケースが自動的に実施されます。その際テストシステムは、外部の電気ソースシステムのコントロールを引き受けます。交換された通信プロトコルはシンタクスと意味において点検され、 TTCN-3ソフトウェアで評価されます。このように高度の自動化により、ベースメーターの検査のための時間は明白に短縮されます。エラー分析のためのテスト結果の記録は完全な形であります。


開発に伴って行われる通信インターフェース検査
モノのインターネット(IoT) の時代にはデバイスの通信技術への要求はますます高くなります。この発展は特に、メータリングと計量においても観察されます。そのように将来は、エネルギーのメーターはスマートメーター・ゲートウェイを介して、配送電業者とエネルギー供給者と通信できるべきであり、そうしてインテリジェントな電力網、すなわちスマートグリッドに貢献できるのです。

利用された通信プロトコルのスタンダード化によって、ソフトウェアの実行は長い目で将来を見て計画され、開発され、信頼性をテストされるべきです。そのようにして、後の操業の場においてたいへん費用のかかるエラーは避けることができます。それぞれのプロトコル実施をテストすることは、必須の課題であり、通信対極が独立機関の場合は、それによって製品品質が決定的に良くなります。

スマートメーターゲートウェイのためのテストサービス

現行のエネルギー産業法(EnWG)は、課金目的で電気エネルギーを記録するための「測定システム」の設置を、特定の条件下で要求しています。これらは基本的にはエネルギー産業法第21条dおよびeです。

測定システムは「計器+エネルギー産業法に基づく追加機能を備えた外部ゲートウェイ」から成ります。

ゲートウェイのためには更生法に準拠して以下の要件が満たされる必要があります:

  • 校正規則、付属書20
  • PTB(法定計量のドイツ連邦機関)要件50.7
  • PTB要件 20.1、章2 「追加設備」

PTB A20.1に準拠する要件のためには、VDE研究所は、DIN EN ISO 17025に基づく認定検査研究所として、 DIN EN 62052-11に準拠する環境と電磁環境適合性に関する要件のすべての検査を提供しています。

その検査の中でも:

  • 静電気放電
  • 高周波電磁場
  • 一過性のすばやい妨害
  • 電線と結びついた妨害で、高周波場によって誘導されたもの
  • インパルス電圧
  • 弱い揺れ
  • 電波妨害
  • IP保護種類
  • 衝撃・振動検査
  • 空路区間と低速度区間

これらの検査を当研究所の他の検査サービス、例えばEN 50428に準拠する電気安全性または一連の規格EN 60669と組み合わせてください。

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