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Accesso remoto al quadro elettrico tramite router 4G su guida DIN

Collegate in remoto i vostri quadri elettrici (quadro generale, quadri di distribuzione, contatori di energia) tramite un router 4G su guida DIN.

In breve
L’accesso remoto a un quadro elettrico si effettua installando un router 4G industriale su guida DIN (alimentazione a 24 V CC o 100-240 V CA) che crea un tunnel VPN verso la piattaforma di supervisione. I contatori di energia Modbus, i dispositivi di protezione comunicanti e i relè di misura trasmettono i propri dati in tempo reale per il monitoraggio energetico e la manutenzione preventiva.

Collegare un quadro elettrico a Internet: perché e come​

Un quadro elettrico — che si tratti di un quadro generale di bassa tensione (TGBT), di un quadro di distribuzione secondario, di un quadro di comando motore o di un quadro di compensazione dell’energia reattiva — è il cuore dell’impianto elettrico di un sito. Collegarlo in remoto offre vantaggi immediati:

  • Monitoraggio energetico: monitorare in tempo reale i consumi (kWh, kW, cos phi) per ottimizzare la bolletta e individuare eventuali anomalie
  • Avvisi di guasto: ricevere una notifica immediata in caso di intervento di protezione o di allarme
  • Manutenzione preventiva: rilevare uno squilibrio di fase o un aumento della temperatura prima che si verifichi un guasto
  • Conformità alla norma ISO 50001: disporre di dati dettagliati sui consumi per la gestione energetica

Componenti tipici di un quadro elettrico connesso​

Un quadro generale di bassa tensione (TGBT) o un quadro di distribuzione connesso comprende generalmente:

Contatori di energia comunicanti:

  • Contatore principale (kWh, kW, kVAR, cos phi, armoniche) con Modbus RTU/TCP
  • Contatori dei sottocircuiti (illuminazione, HVAC, processi, uffici)
  • Analizzatori di rete (qualità dell’energia, THD)

Protezioni comunicanti:

  • Interruttori automatici comunicanti (stato, corrente misurata, numero di scatti)
  • Protezioni differenziali (corrente di dispersione, stato armato/scattato)
  • Relè di protezione motore (corrente, temperatura)

Sensori ambientali:

  • Sonda di temperatura all’interno dell’armadio (termostato)
  • Sensore di apertura della porta (sicurezza)
  • Sensore di umidità

Il router 4G su guida DIN: elemento fondamentale dell’armadio connesso​

Il router 4G industriale su guida DIN è il componente che rende il quadro elettrico accessibile da remoto. Le sue caratteristiche devono essere adatte all’ambiente del quadro:

CaratteristicaRequisiti del quadro elettrico
FormatoGuida DIN da 35 mm
Alimentazione24 V CC (o 12-48 V CC / 100-240 V CA)
Temperatura di funzionamentoda -20 a +60 °C (quadri non climatizzati)
Porta RS-485Indispensabile per contatori Modbus RTU
Porta EthernetPer contatori/apparecchiature Ethernet
VPN integrataIPsec o OpenVPN
Antenna esternaConnettore SMA per cavo coassiale verso antenna esterna
Grado di protezioneIP20 minimo (armadio chiuso)

Protocollo Modbus nei quadri elettrici​

Il Modbus RTU su RS-485 è il protocollo più diffuso nei quadri elettrici per contatori e apparecchiature di misura. Ecco i registri tipici per i contatori di energia:

MisuraRegistro Modbus (tipo)Unità
Tensione fase 13000 (sola lettura, registro di ingresso)0,1 V
Corrente fase 130200,01 A
Potenza attiva totale30600,1 kW
Energia attiva totale40000,1 kWh
Cos phi totale30800,001
THD tensione31000,1 %

Questi registri variano a seconda del produttore e del modello: consultare sempre la documentazione Modbus del contatore.

Cablaggio RS-485 in un quadro elettrico​

Il cablaggio RS-485 per un bus Modbus all’interno di un armadio richiede alcune precauzioni:

  • Cavo schermato a 2 fili (ad es. Belden 9842 o Draka LiYCY 2×0,25 mm²)
  • Terminazione a 120 Ω all’estremità del bus (resistenza o ponticello su alcune apparecchiature)
  • Polarizzazione: alcuni master RS-485 richiedono resistenze di polarizzazione all’inizio del bus
  • Separazione tra corrente forte e corrente debole: instradare il cavo RS-485 lontano dai cavi di alimentazione (>30 cm o in un condotto separato)
  • Collegamento della schermatura: collegare la schermatura alla terra dell’armadio su un solo lato (lato master) per evitare anelli di massa

Monitoraggio energetico tramite un quadro elettrico generale collegato​

Una volta installati il router 4G e i contatori Modbus, la piattaforma di monitoraggio può visualizzare:

  • Curva di carico: potenza attiva in kW su 24 ore, 7 giorni, 30 giorni
  • Consumo per categoria: ripartizione tra illuminazione / processi / uffici / HVAC
  • Qualità della rete: THD, cos phi, squilibrio di fase
  • Avvisi: superamento della potenza sottoscritta, corrente sbilanciata, temperatura dell’armadio
  • Rapporto ISO 50001: esportazione in formato CSV/Excel per l’audit energetico

Domande frequenti

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