ZIEHL EFR4002IPR

ZIEHL EFR4002IPR

能量流继电器 / 零馈网装置（罗氏线圈版，Rogowski Coil）

数据手册中文翻译版

项目	内容
原文标题	Zero Export Device Type EFR4002IPR — Energy Flow Relay（Measuring relay for self-generation systems，自发发电系统用测量继电器）
制造商	ZIEHL industrie-elektronik, 74523 Schwäbisch Hall, Germany（+49 791 504-0，info@ziehl.de，www.ziehl.de）
文档版本	2025-05-28（原厂目录第 148–151 页，共 4 页；第 1 页页眉标注日期为 2025-05-26）
与 EFR4002IP 的区别	本型号电流输入改用 3 路罗氏线圈（333 mV，端子 S1/S2/S3），不再使用 1 A / 5 A 电流互感器；详见第 8 节差异对照。
翻译说明	本译文依据所提供的英文 PDF 全文翻译；专业术语保留英文原文以便核对；接线图为原文页面原图（图中标注以英文/德文为主）。

1 产品概述（原文第 1 页）

能量流继电器 EFR4002IPR 用于监测公共电网与发电装置 / 用户负载之间的电流（功率）流向。设备可通过内置 Web 服务器便捷地进行远程操作，也可在设备本体上直接操作；各项测量值在设备显示屏上分区、清晰地排列显示。

当自备电站的发电功率高于现场实际消耗的功率时，把多余的电能自发自用（自行消纳）往往更经济。尤其当向电网运营商购电的价格与上网电价（电网运营商回购电能的价格）之间差距较大时，自发自用的经济合理性更为突出。

许多原本适合建设光伏（photo-voltaics）的场地此前无法被利用，原因就在于并网点（grid connection point）只允许馈送有限的功率。

在德国，新标准 VDE-AR-N 4105:2018-11 允许装机容量超出该限值达 66.6% 甚至更多；其前提是超装容量所发的电力被自身消纳而不馈入电网。为了仍能保证系统稳定性，可由 EFR4002IPR 对此进行监测。

零馈网（zero export）场合同理——此时完全不允许向电网馈送任何电能。在这种情况下，本设备可用作能量流向传感器（EnFluRi）。EFR4002IPR 已针对上述功能进行了优化，并且可与 PPS（Power Plant Controller，电厂控制器）交换数据。

1.1 产品定位要点

· 零馈网装置型号：EFR4002IPR

· 认证级监测：依据 VDE-AR-N 4105:2018-11 标准对 Pav,e 进行监测

· 应用目标：优化自发电能量的自发自用（提高自消纳率）

· 能量流向传感器（EnFluRi 传感器）与馈入限制：响应时间 < 0.1 s

· 作为零馈网装置或限制器（limiter）的两种工作方式：

· 当允许馈送功率被超过时，通过继电器 K3 切除发电系统或其部分；

· 在此之前，先通过模拟量输出进行调节，或通过继电器 K1、K2 投入负载 / 降低发电机出力，从而避免走到切除这一步。

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图 1 原文第 1 页（产品概述、功能与特点、订货信息）

2 功能（Functions）

· 最多投切 3 个负载：可设为“最大负载优先”模式、按优先级 1-2-3 排序模式，或 3 个负载的组合模式（共 7 级）。

· 投入点与切除点：设定在多大的能量流下投入负载，以及在多大的能量流下将其重新切除。

· 投入 / 切除延时与最小接通时间：并可用于控制热泵（SG-ready）、蓄电池充电器、逆变器。

3 特点（Features）

· 可用于中压（medium-voltage）应用场合；

· 可接入罗氏线圈（Rogowski Coil）；

· 有功功率测量：单相或三相，范围 ±99.99 MW；

· Pav,e 监测：既有预置值，也可设定为任意值；

· Pav,e 监测：符合完整限值曲线（entire limit curve）要求；

· 3 路罗氏线圈输入，信号 333 mV；

· 电能计数器（分别统计馈入电量与消耗电量）；

· 3 路继电器输出；

· 4 路数字量输入 Y1–Y4，用于接收控制信号，例如强制继电器接通或断开；

· 模拟量输出，可作为测量变送器使用，也可用于对某个负载进行无级调节；

· 通用控制电压（Universal control voltage）：AC/DC 24 – 240 V；

· IP 网络连接，内置 Web 服务器；

· 测量值可通过 Modbus TCP、SunSpec（Energy Meter，能源计量模型）读取。

4 技术数据（Technical Data）

原文注明：本数据手册所列技术数据仅为摘录，完整技术数据请查阅操作手册，并强烈建议遵照执行；技术参数保留更改权（Subject to technical changes）。

4.1 供电电源

项目	技术参数
Rated Supply Voltage Us 额定供电电压（端子 A1、A2）	AC/DC 24 – 240 V，0 / 40…70 Hz
Tolerance 允许偏差	AC 20…297 V；DC 20.4…297 V
Power consumption 功耗	< 3.5 W；< 10.5 VA

4.2 继电器输出 K1、K2、K3

项目	技术参数
触点形式	3 × 1 转换触点（3 x 1 change-over contact）
Switching voltage 开关电压	最大 AC 300 V；DC 300 V
Conventional thermal current Ith 常规热电流	最大 9 A
Switching power max. AC cos φ = 1 最大开关功率	2000 VA
Contact service life electrical cos φ = 1 触点电气寿命	10⁵ 次操作（300 V / 9 A 条件下）
Rated operational current 额定工作电流	AC-15：Ie = 6 A，Ue = 250 V；DC-13：Ie = 2 A，Ue = 24 V；DC-13：Ie = 0.2 A，Ue = 240 V

4.3 测量

项目	技术参数
Measurement: Active power P 有功功率测量	测量值乘以电流互感器与电压互感器的变比系数（factor）后得到实际值
Measuring range per phase / total 量程（每相 / 总计）	−60 … 60 MW / −99.99 … 99.99 MW
Max. error of measurement 有功功率最大测量误差	± 0.5% 满量程 ± 1 位
Measurement: Voltage U 电压测量（L1 / L2 / L3 分别对 N）	分辨率 0.1 V
电压最大测量误差	± 0.5% 满量程 ± 1 位
Measurement: Signal input I/U 信号输入（S1 / S2 / S3）	分辨率 100 µV
信号输入最大测量误差	± 0.5% 满量程
Measurement: Line frequency f 线路频率测量	量程 40.000 … 70.000 Hz
线路频率最大测量误差	± 0.01% ± 1 位

4.4 模拟量输出

项目	技术参数
电流输出（GND(┴)、I+）	DC 0/4/0-10…20 mA，对应有功功率 ±999 kW，可缩放（scalable）
Load 负载（电流输出）	≤ 500 Ω
电压输出（GND(┴)、U+）	DC 0/2/0-5…10 V，对应有功功率 ±999 kW，可缩放（scalable）
Load 负载（电压输出）	≥ 1 Ω

4.5 以太网通信

项目	技术参数
功能	参数设置（Parameterization）、测量值读取、固件更新、Modbus TCP、数据记录（logging）
Speed 速率	10 / 100 Mbit/s
IP address IP 地址	可设定 / DHCP，出厂默认：DHCP 开启
Subnet mask 子网掩码	可设定，默认 255.255.255.0

4.6 外壳、安装与环境条件

项目	技术参数
Housing 外壳	设计 V8（Design V8），可安装于断路器箱（circuit breaker box）内
Dimensions (W x H x D) 外形尺寸（宽 × 高 × 深）	140 × 90 × 58 mm
Protection housing / terminals 防护等级外壳 / 端子	IP 30 / IP 20
Attachment 安装方式	35 mm 标准导轨卡扣安装（符合 EN 60 715），或 M4 螺钉固定（附加安装条不在供货范围内）
Weight 重量	约 300 g
Installation conditions 安装条件（允许工作温度）	−20 … +55 °C
Test conditions 试验条件	EN 61010-1

5 接线示例

5.1 示例一：Pav,e 监测 —— 分项切除系统部件（原文第 3 页）

原文标题：Connection example: Pav,e monitoring, separate shutdown of system components。用于对发电系统的各组成部分（如多台逆变器 / 多个发电单元）分别进行切除控制，在允许馈送功率将要超限时按优先级分级动作，而不必整机停机。

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图 2 原文第 3 页（Pav,e 监测 —— 分项切除系统部件）

5.2 示例二：Pav,e 监测 —— 通过电网与电站保护装置实现整机切除（原文第 4 页）

原文标题：Connection example: Pav,e monitoring complete shutdown via grid and plant protection。EFR4002IPR 的 Pav,e 超限信号接入电网与电站保护装置（NA-Schutz，电网保护 / 解列保护），由其执行整套发电系统的停机或解列。

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图 3 原文第 4 页（Pav,e 监测 —— 经电网与电站保护装置整机切除）

6 订货信息与附件

型号	订货号（Part number）	说明
EFR4002IPR	S225763	能量流继电器主机（零馈网装置，罗氏线圈版）
ER8	T224388	面板安装用安装框架（附件）
NRCM	S227900	罗氏线圈（Rogowski Coil，附件）

附件（Accessory）：

· 安装框架 ER8，用于面板开孔安装；

· 标准罗氏线圈，输出 333 mV，例如 ZIEHL 罗氏线圈 NRCM 100A 型。

7 安全与责任声明（原文第 4 页）

· 本手册中的示例接线图仅用于说明，对于任何操作错误，制造商不承担任何责任。

· 本产品的相关工作只能由熟悉其安装、调试与操作，并具备相应资质的人员进行。

· 必须严格遵守操作手册（operating manual）中的安全说明。

8 附录：EFR4002IPR 与 EFR4002IP 的主要差异

下表为翻译时对比两份原厂数据手册整理的差异，供选型与替换时参考（EFR4002IP 数据手册版本 2025-09-18，EFR4002IPR 为 2025-05-28）。

对比项目	EFR4002IP	EFR4002IPR
电流输入方式	3 路常规电流互感器，二次侧 1 A 或 5 A；变比可调 1:1…1:250，可扩至 2 400 A	3 路罗氏线圈（Rogowski Coil）输入，信号 333 mV；端子 S1 / S2 / S3，分辨率 100 µV
配套电流传感器附件	ZIEHL AS 型或 WS 型电流互感器，如 CTM7 61/1A（1 级，0.5 VA）	ZIEHL 罗氏线圈 NRCM（订货号 S227900），如 NRCM 100A
中压接线方式	可接入接地式中压互感器及串联测量装置	可接入罗氏线圈（适用于中压应用）
主机订货号	S227260	S225763
额定供电电压	DC/AC 24 – 270 V，0/40…70 Hz；< 3.5 W、< 9 VA	AC/DC 24 – 240 V（A1、A2），0/40…70 Hz；< 3.5 W、< 10.5 VA
有功功率量程	配电压互感器时 −99.99 … +99.99 MW	每相 −60 … 60 MW；总计 −99.99 … 99.99 MW（乘以 CT / VT 变比）
有功功率测量误差	± 1% 满量程 ± 1 位	± 0.5% 满量程 ± 1 位
频率测量	数据手册未单列	40.000 … 70.000 Hz，± 0.01% ± 1 位
模拟量输出	DC 0/4/1-10…20 mA；DC 0/2/0-5…10 V；负载 ≤ 500 Ω	电流输出 DC 0/4/0-10…20 mA（负载 ≤ 500 Ω）；电压输出 DC 0/2/0-5…10 V（负载 ≥ 1 Ω）；均对应 ±999 kW，可缩放
继电器额定工作电流	AC-15：Ie = 6 A，Ue = 250 V	AC-15：6 A / 250 V；DC-13：2 A / 24 V；DC-13：0.2 A / 240 V
以太网 / 通信	IP 连接、内置 Webserver、Modbus TCP、SunSpec	参数设置、测量值、固件更新、Modbus TCP、数据记录；10/100 Mbit/s；IP 可设为 DHCP（默认开启）
安装说明	35 mm DIN 导轨或 M4 螺钉	35 mm 导轨（EN 60 715）卡扣或 M4 螺钉；外壳 V8 可安装于断路器箱内
接线示例	①低压电网；②低压电网 + 串联测量装置；③接地式电流互感器（中压）	①Pav,e 监测分项切除系统部件；②Pav,e 监测经电网与电站保护装置整机切除

— 全文完 —