Назначение
Амперметры и вольтметры цифровые щитовке серии 3021 (далее - амперметры и вольтметры серии 3021) предназначены для измерения действующего значения переменного тока или напряжения, соответственно, на электростанциях и подстанциях и передачи их значений по гальванически развязанному интерфейсу RS485 (далее - интерфейс).
Описание
Амперметры и вольтметры серии 3021 выполнены на базе специализированного микроконтроллера MSP430. Измеряемый сигнал через схему согласования поступает на вход АЦП микроконтроллера MSP. Микроконтроллер производит аналого-цифровое преобразование мгновенных значений измеряемого сигнала и вычисляет действующее значение измеряемого сигнала по алгоритму, в основе которого лежит реализация цифровой цепи, на вход которой подаются квадраты мгновенных значений выборок измеряемого сигнала с частотой дискретизации 3030 Гц, а на выходе осуществляется извлечение квадратного корня из суммы квадратов мгновенных значений.
Результаты измерений, вычисляемые микроконтроллером в реальном времени, выводятся на светодиодный индикатор и подготавливаются для передачи по интерфейсу. Период обновления результатов измерений составляет 0,9 с.
При вычислении очередного значения сигнала микроконтроллер сравнивает его с установленными значениями уставок и, в зависимости от результатов сравнений, включает соответствующее реле и индикатор.
Конструктивно амперметры и вольтметры серии 3021 выполнены в литом корпусе из термопрочной пластмассы, в котором располагается электронный блок, состоящий из платы процессорной, платы интерфейсной и платы индикации.
На лицевой панели амперметров и вольтметров серии 3021 расположено окно под цифровой индикатор, индикаторы размерности измеряемого тока или напряжения, индикаторы «min» и «шах», а также кнопка (S для регулировки яркости свечения индикаторов.
На задней панели амперметров и вольтметров серии 3021 расположены клеммы для подключения питания, интерфейса, измеряемого сигнала и исполнительных контактов реле.
Амперметры серии 3021 выпускаются в 2-х исполнениях, обозначение которых и краткие характеристики приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Обозначение | Краткие характ | еристики |
| СА3021-1 | Амперметр с номинальным значением измеряемого тока 1 А |
| СА3021-5 | Амперметр с номинальным значением измеряемого тока 5 А |
Вольтметры серии 3021 выпускаются в 2-х исполнениях, обозначение которых и краткие характеристики приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Обозначение | Краткие характеристики |
| СВ3021-100 | Вольтметр с номинальным значением измеряемого напряжения 100 В |
| СВ3021-250 | Вольтметр с номинальным значением измеряемого напряжения 250 В |
Амперметры серии 3021 подключаются непосредственно к измерительным трансформаторам тока (ИТТ), вольтметры серии 3Q21 подключаются непосредственно к измерительным трансформаторам напряжения (ИТН), и измеряют действующее значение тока, протекающего через вторичную обмотку ИТТ, или действующее значение напряжения на вторичной обмотке ИТН, соответственно. Амперметры серии 3021 индицируют действующее значение измеренного тока с учетом установленного по интерфейсу коэффициента трансформации (Кт) ИТТ и размерность измеренного значения тока «А» или «кА», вольтметры серии 3021 индицируют действующее значение измеренного напряжения с учетом установленного коэффициента трансформации (Кн) ИТН и размерность измеренного значения напряжения «V» или «кУ». Количество значащих цифр равно четырем десятичным разрядам. Амперметры и вольтметры серии 3021 имеют возможность регулировки яркости свечения индикаторов.
Амперметры и вольтметры серии 3021 имеют возможность установки по интерфейсу:
а) коэффициента трансформации Кт или Кн, соответственно;
б) уставок нижнего и верхнего допускаемых значений измеряемого тока или напряжения, соответственно.
Амперметры и вольтметры серии 3021 индицируют миганием цифровых индикаторов и свечением индикатора «min» или «inax» выход измеряемого тока или напряжения, соответственно, за границы установленных уставок, при этом срабатывает соответствующее реле и замыкает свои контакты.
Технические характеристики
Основные технические характеристики амперметров серии 3021 представлены в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальные значения измеряемых токов, 1н, А | 1 или 5 (в зависимости от исполнения) |
| Диапазоны измеряемых токов | от 0,01 1н до 1,5 1н |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений, % от номинального тока | ±0,2 |
| Частотный диапазон измеряемого переменного тока, Гц | от 45 до 850 |
| Диапазон установки Кт | от 1 до 30000 |
| Диапазон установки уставок: - нижнего допускаемого значения измеряемого тока - верхнего допускаемого значения измеряемого тока | от 0,021н • Кт до 1,481н • Кт; от 0,031н • Кт до 1,491н • Кт |
| Погрешность срабатывания выхода измеряемого тока | Определяется основной |
| за границы установленных уставок | приведенной погрешностью измерений |
| Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой температуры в рабочем диапазоне температур, % на каждые 10 °C изменения температуры | ±0,1 |
| Питание: - сеть переменного тока частотой (47 - 55) Гц, В - постоянное напряжение, В | от 90 до 260; от 120 до 300 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 4 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °C - относительная влажность, % | от минус 25 до 50; 90 (при температуре 25 °C) |
| Габаритные размеры, мм, не более | 120 х 120 х 90 |
| Масса не более, кг | 0,45 |
| Средний срок службы, лет | 15 |
| Наработка на отказ, ч | 40000 |
Основные технические характеристики вольтметров серии 3021 представлены в таблице 4.
Таблица 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальные значения измеряемых напряжений, Uh, В | 100 или 250 (в зависимости от исполнения) |
| Диапазоны измеряемых напряжений: - для СВ3021-100 - для СВ3021-250 | от 0,1 UH до 1,5 UH; от 0,1 UH до 1,2 UH |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений, % от номинального напряжения | ±0,2 |
| Частотный диапазон измеряемого переменного напряжения, Гц | от 45 до 850 |
| Диапазон установки Кн | от 1 до 30000 |
| Диапазон установки уставок: а) нижнего допускаемого значения измеряемого напряжения | |
| - для СВ3021-100 - для СВ3021-250 б) верхнего допускаемого значения измеряемого напряжения - для СВ3021-100 - для СВ3021-250 | отОДШн-Кн до 1,48UH-KH; от 0,1 Шн Кн до1,18ин-Кн; от 0,2UH • кн ДО 1,49UH-KH; от 0,2UH • кн ДО 1,19Uh-Kh |
| Погрешность срабатывания выхода измеряемого напряжения за границы установленных уставок | Определяется основной приведенной погрешностью измерений. |
| Предел допускаемой дополнительной погрешности измерений, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой температуры в рабочем диапазоне температур, % на каждые 10 °C изменения температуры. | ±0,1 |
| Питание: - сеть переменного тока частотой (47 - 55) Гц, В - постоянное напряжение, В | от 90 до 260; от 120 до 300 |
| Потребляемая мощность, В-A, не более | 4 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °C - относительная влажность, % | от минус 25 до 50; 90 (при температуре 30 °C) |
| Габаритные размеры, мм, не более | 120 х 120 х 90 |
| Масса не более, кг | 0,45 |
| Средний срок службы, лет | 15 |
| Наработка на отказ, ч | 40000 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят методом шелкографии на лицевую панель и типографским способом на титульных листах руководства по эксплуатации и формуляра.
Комплектность
Комплект поставки амперметров СА3021:
| 1) амперметр СА3021 -X - 2) фиксатор для крепления амперметра САЗ 021 к щиту - 3) наконечник кабельный - 4) формуляр ЗИУСН.340.008 ФО - 5) руководство по эксплуатации ОИУСН. 140.011 РЭ (на партию амперметров САЗ 021, поставляемых в один почтовый адрес) - 6) диск с программой (на партию амперметров СА3021, поставляемых в один почтовый адрес) - | 1 шт.; 2 шт.; 11 шт.; 1 экз.; 1 экз.; 1 шт. |
Комплект поставки вольтметров СВ3021:
| 1) вольтметр СВЗ021 -XXX - 2) фиксатор для крепления вольтметра СВЗ 021 к щиту - 3) наконечник кабельный - 4) формуляр ЗИУСН.349.007 ФО - 5) руководство по эксплуатации ОИУСН.140.011 РЭ (на партию вольтметров СВ3021, поставляемых в один почтовый адрес) - 6) диск с программой (на партию вольтметров СВ3021, поставляемых в один почтовый адрес) - | 1 шт.; 2 шт.; 11 шт.; 1 экз.; 1 экз.; 1 шт. |
Поверка
Поверка амперметров и вольтметров серии 3021 производится по методике, приведенной в разделе 8 «Поверка амперметров и вольтметров серии 3021» руководства по эксплуатации ОИУСН. 140.011 РЭ «Амперметры и вольтметры цифровые щитовые серии 3021. Руководство по эксплуатации» и согласованной ГЦИ СИ ФГУ «Краснодарский ЦСМ» в декабре 2009 г.
Основные средства поверки приведены в таблице 5:
Таблица 5
| Наименование | Краткая техническая характеристика |
| 1. Калибратор переменного тока «Ресурс-К2» | Диапазон воспроизведения силы переменного тока 1 мА-7,5 А. Диапазон воспроизведения фазного напряжения 0,577 В - 380В. Предел допускаемой основной погрешности ±(0,05 + 0,01 х(|Хном/Х-1|)%. |
| Наименование | Краткая техническая характеристика |
| 2. ПЭВМ типа IBM PC | |
Межповерочный интервал - 2 года.
НОРМАТИВНЫЕ и технически!: документы
ГОСТ 14014-91 «Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, тока, сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний».
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
МИ 1935-88 ГСИ «Государственная поверочная схема для средств измерения электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот Г10’2... 3109 Гц».
МИ 1940-88 ГСИ «Государственная поверочная схема для средств измерения силы переменного электрического тока от 110’8 до 25 А в диапазоне частот 20 ... 1 106Гц».
ГОСТ Р 52319-2005 «Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования».
ГОСТ Р 51522-99 «Совместимость технических средств электромагнитная. Электрическое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Требования и методы испытаний».
ГОСТ Р 51317.3.2-2006 «Совместимость технических средств электромагнитная. Эмиссия гармонических составляющих тока техническими средствами с потребляемым током не более 16 А (в одной фазе) Нормы и методы испытаний».
ГОСТ Р 51317.3.3-2008 «Совместимость технических средств электромагнитная. Ограничение изменений напряжения, колебаний напряжения и фликера в низковольтных системах электроснабжения общего назначения. Технические средства с потребляемым током не более 16 А (в одной фазе), подключаемые к электрической сети при несоблюдении определенных условий подключения. Нормы и методы испытаний».
ГОСТ Р 51318.14.1-2006 «Совместимость технических средств электромагнитная Бытовые приборы, электрические инструменты и аналогичные устройства. Радиопомехи индустриальные. Нормы и методы измерений».
Технические условия ТУ 4221-034-16851585-2009 «Амперметры и вольтметры цифровые щитовые серии 3021».
Заключение
Тип «Амперметры и вольтметры цифровые щитовые серии 3021» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
Амперметры и вольтметры цифровые щитовые серии 3021 соответствуют требованиям ГОСТ Р 52319-2005, ГОСТ Р 51522-99 р.2, ГОСТ Р 51317.3.2-2006 р.р.6,7, ГОСТ Р 51317.3.3-2008, ГОСТ Р 51318.14.1.-2006 ( декларация о соответствии № АЯ24/10648 от 16.12.2009 г., зарегистрирована органом по сертификации продукции и услуг ЗАО «КЦСЭ «КУБАНЬ-ТЕСТ», аттестат аккредитации № РОСС RU. 0001.10АЯ24).
55772-13
