Назначение
Измерители фликера, колебаний напряжения и гармонических cоставляющих тока ИФГ 20.1М (далее - измерители) предназначены для измерений количественных характеристик фликера и эмиссии гармонических составляющих тока.
Описание
Принцип действия измерителей основан на преобразовании входных сигналов напряжения и тока в двоичный код с помощью аналого-цифрового преобразователя, с последующим вычислением значений измеряемых величин.
Измерители представляют собой многофункциональные приборы с программным обеспечением, работающие в трех режимах: «Гармоники тока», «Фликерметр» и «Тестовый».
В состав измерителей входят:
- источник питания;
- блок измерения, обработки и управления;
- цифровой генератор тестовых сигналов.
Измерители имеют две модификации (модели): ИФГ 20.1М-1, ИФГ 20.1М-3. Модификации различаются между собой конструктивным исполнением источника питания.
В модели ИФГ 20.1М-1 предусмотрен однофазный источник питания, в модели ИФГ 20.1М-3 - трехфазный источник питания.
Источник питания (ИП) вырабатывает выходное стабилизированное напряжение переменного тока 220/230 В частотой 50 Гц и напряжения постоянного тока, необходимые для работы составных частей измерителя. Входящий в состав ИП корректор коэффициента мощности регулирует сдвиг фазы между входным током и напряжением, поддерживая входной cos ф на уровне не менее 0,98 при различном характере нагрузки. Выходное сопротивление ИП переключается в зависимости от режима работы измерителя. ИП оснащён устройствами защиты от перегрузки по току, короткого замыкания выхода и перегрева.
Блок измерения, обработки и управления с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) делает выборку из входных сигналов и направляет данные в устройство измерения, обработки и управления, где производится расчет, анализ, а также накопление и вывод информации на монитор и принтер. В его состав входят материнская плата, процессор, модуль оперативной памяти, видеоадаптер, накопители на жёстких и гибких магнитных дисках.
Цифровой генератор тестовых сигналов (ГТС) вырабатывает сигналы, используемые при проверке и калибровке измерителя. В ГТС использованы два 12-ти разрядных цифроаналоговых преобразователя (ЦАП) с дифференциальной нелинейностью не более ±0,025 %. Частота дискретизации - 12800 Гц.
Заводской номер наносится на маркировочную табличку (шильдик) любым технологическим способом в виде цифрового или буквенно-цифрового кода.
Программное обеспечение
Измеритель имеет внешнее программное обеспечение (ПО). Характеристики ПО приведены в таблице 1.
Внешнее ПО (оболочка для управления измерителем, подменяющая графический интерфейс операционной системы), устанавливаемое на персональный компьютер, предусматривает различные экранные формы для отображения в удобном виде значений параметров (текущих и архивных, измеренных и вычисленных) и проведение контроля за текущими параметрами.
Внешнее ПО содержит форму ввода данных (коэффициентов, предназначенных для проведения калибровки измеряемых среднеквадратических значений напряжения и тока), доступ к которой защищен pin -кодом.
Внешнее ПО является метрологически значимым.
Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния внешнего ПО.
Таблица 1 - Характеристики программного обеспечения (ПО)
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | «ИФГ 20.1» |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | Не ниже 5.21 |
| Цифровой идентификатор ПО | 24c188734ac4df29660d6378ee886fdd |
| Другие идентификационные данные (если имеются) | _ |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Место пломбирования
Общий вид
измерителей фликера, колебаний напряжения и гармонических
составляющих тока ИФГ 20.1М
Технические характеристики
Метрологические характеристики измерителей приведены в таблицах 2-3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Характеристика | Значение |
| Источник питания измерителей модификации ИФГ 20.1М-1 |
| Номинальное испытательное напряжение источника питания, В | 220 |
| Отклонение испытательного напряжения от номинального значения, % | ± 2 |
| Номинальная частота, Г ц | 50 |
| Отклонение частоты от номинального значения, % | ± 0,2 |
| Максимальное значение силы переменного тока, не более, А | 20 |
| Состав гармонических составляющих выходного напряжения источника питания в режиме «Г армоники тока» - коэффициент гармонической составляющей выходного напряжения 3 порядка, %, не более - коэффициент гармонической составляющей выходного напряжения 5 порядка , %, не более - коэффициент гармонической составляющей выходного напряжения 7 порядка, %, не более - коэффициент гармонической составляющей выходного напряжения 9 порядка, %, не более - коэффициент четных гармонических составляющих выходного напряжения порядка от 2 до 10, %, не более - коэффициент гармонических составляющих выходного напряжения порядка от 11 до 40, %, не более | 0,9 0,4 0,3 0,2 0,2 0,1 |
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения в режиме «Фликерметр», не более, % | 3 |
| Полное выходное сопротивление источника питания в режиме «Фликерметр», Ом | 0,47 ± 10 % |
| Источник питания измерителей модификации ИФГ 20.1М-3 |
| Номинальное испытательное междуфазное/фазное напряжение источника питания, В | 380/220 |
| Отклонение испытательного междуфазного/фазного напряжения от номинального значения, % | ± 2 |
| Номинальная частота, Г ц | 50 |
| Отклонение частоты от номинального значения, % | ± 0,2 |
| Максимальное значение силы переменного тока в каждой фазе, не более, А | 24 |
| Состав гармонических составляющих выходного напряжения источника питания в режиме «Г армоники тока» - коэффициент гармонической составляющей выходного напряжения 3 порядка, %, не более - коэффициент гармонической составляющей выходного | 0,9 |
| напряжения 5 порядка , %, не более - коэффициент гармонической составляющей выходного | 0,4 |
| напряжения 7 порядка, %, не более - коэффициент гармонической составляющей выходного | 0,3 |
| напряжения 9 порядка, %, не более - коэффициент четных гармонических составляющих выходного | 0,2 |
| напряжения порядка от 2 до 10, %, не более | 0,2 |
| Характеристика | Значение |
| - коэффициент гармонических составляющих выходного напряжения порядка от 11 до 40, %, не более | 0,1 |
| Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения в режиме «Фликерметр», не более, % | 3 |
| Полное выходное сопротивление источника питания в режиме «Фликерметр», Ом | 0,47 ± 10 % |
| Блок измерения |
| Диапазон измерения силы переменного тока, А | 0,05-25 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения среднеквадратического значения (СКЗ) силы переменного тока, А | ± (0,003 х 1изм+ 10 мА), где 1изм - показания измерителя |
| Диапазон измерения среднеквадратических значений (СКЗ) напряжения переменного тока, В | 3-260 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения СКЗ напряжения переменного тока, В | ± (0,003хиизм + 10 мВ), где иизм - показания измерителя |
| Диапазон измеряемых n -гармонических составляющих тока | 1..........40 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения коэффициента n-й (n- от 2 до 40) гармонической составляющей тока Ki(n), % | ± (0,003xKin + 0,01), где Kin - измеренный коэффициент n-ой гармонической составляющей выходного тока |
| Интервал наблюдения в режиме «Фликерметр» - кратковременный, мин - длительный, ч | 10 2 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения длительностей кратковременного и длительного интервала наблюдения, % | ± 5 |
| Диапазон измерения относительного изменения напряжения d (AU/U) , % | 0:20 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения относительного изменения напряжения d, % | ± 8 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения кратковременной Pst и длительной дозы фликера Pit , % | ± 5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения мгновенного Pinst значения фликера , % | ±8 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения мгновенного Pinst значения фликера на входе «Вход АЦП» измерителя, % | ±8 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения коэффициента n-ой (n - от 2 до 40) гармонической составляющей напряжения Ku(n) на входе «Вход АЦП», % | ±0,04 |
| Цифровой генератор тестовых сигналов |
| Параметры немодулированного сигнала синусоидальной формы, воспроизводимого генератором тестовых сигналов: - номинальное испытательное напряжение, В - отклонение испытательного напряжения от номинального | 3,0 |
| Характеристика | Значение |
| значения, %; - номинальная частота, Г ц; - отклонение частоты от номинального значения, Г ц - значение коэффициента гармоник, не более, % | ± 5 50 ±0,025 0,1 |
| Обобщенная частотная характеристика | В соответствии с таблицей 3 |
| Примечание: пределы допускаемой дополнительной температурной погрешности при измерении характеристики составляют 1/2 основной погрешности на каждые 10 °С изменения температуры окружающей среды. |
Таблица 3- Обобщенная частотная характеристика измерителей
| Амплитуда относительных изменений напряжения, % | | Амплитуда относительных изменений напряжения, % |
| Форма колебаний | Синусоидальная | Прямоугольная | Форма колебаний | Синусоидальная | Прямоугольная |
| Частота, Г ц | - | - | Частота, Г ц | - | - |
| 0,5 | 2,235 | 0,510 | 11,5 | 0,298 | 0,233 |
| 1,0 | 1,397 | 0,468 | 12,0 | 0,314 | 0,245 |
| 1,5 | 1,067 | 0,429 | 13,0 | 0,351 | 0,272 |
| 2,0 | 0,879 | 0,399 | 14,0 | 0,393 | 0,308 |
| 2,5 | 0,747 | 0,371 | 15,0 | 0,438 | 0,341 |
| 3,0 | 0,645 | 0,351 | 16,0 | 0,486 | 0,376 |
| 3,5 | 0,564 | 0,342 | 17,0 | 0,537 | 0,411 |
| 4,0 | 0,497 | 0,331 | 18,0 | 0,590 | 0,446 |
| 4,5 | 0,442 | 0,313 | 19,0 | 0,646 | 0,497 |
| 5,0 | 0,396 | 0,291 | 20,0 | 0,704 | 0,533 |
| 5,5 | 0,357 | 0,269 | 21,0 | 0,764 | 0,585 |
| 6,0 | 0,325 | 0,249 | 21,5 | - | 0,592 |
| 6,5 | 0,300 | 0,231 | 22,0 | 0,828 | 0,612 |
| 7,0 | 0,280 | 0,217 | 23,0 | 0,894 | 0,680 |
| 7,5 | 0,265 | 0,206 | 24,0 | 0,964 | 0,743 |
| 8,0 | 0,256 | 0,200 | 25,0 | 1,037 | 0,764 |
| 8,8 | 0,250 | 0,196 | 25,5 | - | 0,806 |
| 9,5 | 0,254 | 0,199 | 28,0 | - | 0,915 |
| 10,0 | 0,261 | 0,203 | 30,5 | - | 0,847 |
| 10,5 | 0,271 | 0,212 | 33 1/3 | 2,128 | 1,671 |
| 11,0 | 0,283 | 0,222 | | | |
Таблица 4 - Технические характеристики измерителей
| Модификация | ИФГ 20.1М-1 | ИФГ 20.1М-3 |
| Дополнительное номинальное испытательное напряжение | 230 | 400/230 |
| источника питания измерителей, В | | |
| Электропитание: | | |
| - напряжение, В | 184 ... 242 | 184 ... 242 |
| - частота, Г ц | 50 ± 0,5 | 50 ± 0,5 |
| Габаритные размеры измерителя, мм, не более | | |
| - длина | 730 | 800 |
| - ширина | 520 | 600 |
| - высота | 340 | 1600 |
| Масса измерителя, кг, не более | 60 | 150 |
Рабочие условия применения:
Температура окружающего воздуха, °С 10 ... 45
Относительная влажность воздуха при 25 °С, %, не более 80
Атмосферное давление, кПа 84 . 106,7
Знак утверждения типа
наносится на переднюю панель измерителей методом трафаретной печати со слоем защитного покрытия и на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта печатным способом.
Комплектность
В комплект измерителей фликера, колебаний напряжения и гармонических составляющих тока ИФГ 20.1М входят составные части, принадлежности и документация, приведенные в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность измерителей фликера, колебаний напряжения и
гармонических составляющих тока ИФГ 20.1М
| Наименование | Обозначение | Кол-во |
| 1. Измеритель фликера, колебаний напряжения и гармонических составляющих тока | ИФГ 20.1М | 1шт. |
| 2. Руководство по эксплуатации | РПЛД.411722.012 РЭ | 1шт. |
| 3. Паспорт | РПЛД.411722.012 ПС | 1шт. |
| 4. Методика поверки | | 1 шт. |
| 5. Ноутбук | | 1шт. |
| 6. Сетевой кабель | | 1шт. |
| 7. Розетка для подключения прибора к питающей сети | | 1шт. |
| 8. Вилка для подключения к выходу «20А» | | 1шт. |
| 9. Свидетельство о поверке | | 1шт. |
| 10. Гарантийное обязательство | | 1шт. |
Сведения о методах измерений
приводятся в разделе 14 руководства по эксплуатации РПЛД.411722.012 РЭ.
Нормативные документы
1. ГОСТ 22261-94 «Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
2. ГОСТ 30804.3.2-2013 " Совместимость технических средств электромагнитная. Эмиссия гармонических составляющих тока техническими средствами с потребляемым током не более 16 А (в одной фазе). Нормы и методы испытаний".
3. ГОСТ IEC 61000-3-2-2021 «Нормы эмиссии гармонических составляющих тока (оборудование с выходным током не более 16 А на фазу)»
4. ГОСТ 30804.3.3-2013 «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».
5. ГОСТ IEC 61000-3-3-2015 «Ограничение изменений напряжения, колебаний напряжения и фликера в общественных низковольтных системах электроснабжения для оборудования с номинальным током не более 16 А (в одной фазе), подключаемого к сети электропитания без особых условий»
6. ГОСТ Р 51317.4.15-2012 «Совместимость технических средств электромагнитная. Фликерметр. Функциональные и конструктивные требования».
7. ГОСТ 30804.3.11-2013 «Совместимость технических средств электромагнитная. Колебания напряжения и фликер, вызываемые техническими средствами с потребляемым током не более 75 А (в одной фазе), подключаемыми к низковольтным системам энергоснабжения при определенных условиях. Нормы и методы испытаний».
8. ГОСТ 30804.3.12-2013 «Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы гармонических составляющих тока, создаваемых техническими средствами с потребляемым током более 16 А, но не более 75 А (в одной фазе), подключаемыми к низковольтным распределительным системам энергоснабжения. Нормы и методы испытаний».
9. ГОСТ IEC 61000-3-12-2016 «Нормы гармонических составляющих тока, создаваемых оборудованием, подключаемым к общественным низковольтным системам, с входным током более 16 А, но не более 75 А в одной фазе»
10. РПЛД.411722.012 ТУ «Измерители фликера, колебаний напряжения и гармонических составляющих тока ИФГ 20.1М. Технические условия»
11. Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 2316 от 31 декабря 2020 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электрического напряжения переменного тока промышленной частоты и композитного напряжения в диапазоне от 1 до 500 кВ с гармоническими составляющими от 0,3 до 50 порядка, в диапазоне частот от 15 до 2500 Гц»
12. Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии №575 от 14 мая 2015 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений силы переменного электрического тока от 1-10-8 до 100 А в диапазоне частот от 1-10-1 до 1-106 Гц»
13. Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии №1942 от 03 сентября 2021 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10-1 до 2*109 Гц»
14. Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии №1621 от 31 июля 2018 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»
