Назначение
Приборы электроизмерительные цифровые щитовые типа «2100» (далее по тексту -приборы) предназначены для измерений электрических параметров (среднеквадратичных значений напряжения и силы переменного тока, частоты переменного тока, активной и реактивной мощности) в однофазных и трехфазных электрических сетях переменного тока.
Описание
Принцип действия приборов основан на аналого-цифровом преобразовании измеренных мгновенных значений силы и напряжения переменного тока с последующей обработкой и отображением результатов измерений на цифровом индикаторе.
Приборы выполнены в диэлектрических пластмассовых корпусах. На передней панели приборов расположен дисплей, на задней панели: клеммы для включения в измерительную цепь и питания прибора, интерфейсы связи.
Приборы могут работать с внешними трансформаторами напряжения и тока. Коэффициенты трансформации и другие конфигурации приборов устанавливаются пользователем с помощью программного обеспечения, входящего в комплект поставки.
Приборы выпускаются в следующих модификациях: ЦА2101, ЦВ2101, ЦД2101, ЦЛ2132, ЦЛ2133, ЦЛ2134, ЦЛ2135, которые отличаются функциональным назначением. Каждая модификация имеет ряд исполнений, которые отличаются метрологическими и техническими характеристиками, интерфейсами связи и типоразмером корпуса. Структура условного обозначения приборов представлена в таблице 1.
Прибор [X] - [Х] - [X] - [X] - [X] - [Х[| - [X]
1 2 3 4 5 6 7
Таблица 1 - Структура условного обозначения индикаторов
| № поля | Описание поля | Код поля | Расшифровка |
| 1 | Модификация прибора | ЦА2101 | амперметр |
| | (функциональное назначение) | ЦВ2101 | вольтметр |
| | | ЦД2101 | частотомер |
| | | ЦЛ2132 | однофазный ваттметр |
| | | ЦЛ2133 | однофазный варметр |
| | | ЦЛ2134 | трехфазный ваттметр |
| | | ЦЛ2135 | трехфазный варметр |
| 2 | Номинальные значения входных сигналов | 001 | 100 мА |
| | (для ЦА2101) | 002 | 50 мА |
| | | 003 | 10 мА |
| | | 004 | 1 А |
| | | 005 | 5 А |
| № поля | Описание поля | Код поля | Расшифровка |
| 2 | Номинальные значения входных сигналов | 001 | 100 мВ |
| | (для ЦВ2101) | 002 | 200 мВ |
| | | 003 | 500 мВ |
| | | 004 | 1 В |
| | | 005 | 2 В |
| | | 006 | 5 В |
| | | 007 | 10 В |
| | | 008 | 20 В |
| | | 009 | 50 В |
| | | 010 | 100 В |
| | | 011 | 200 В |
| | | 012 | 500 В |
| | Номинальные значения входных сигналов | 11 | 100 В; 5 А |
| | (для ЦЛ2132 и ЦЛ2133) | 21 | 220 В; 5 А |
| | | 31 | 380 В; 5 А |
| | | 12 | 100 В; 1 А |
| | | 22 | 220 В; 1 А |
| | | 32 | 380 В; 1 А |
| | Номинальные значения входных сигналов | 11 | 100 В; 5 А |
| | (для ЦЛ2134 и ЦЛ2135) | 21 | 380 В; 5 А |
| | | 12 | 100 В; 1 А |
| | | 22 | 380 В; 1 А |
| 3 | Цвет свечения индикатора | К | красный |
| | | В | зеленый |
| 4 | Интерфейс | 2 | RS485 |
| | | 3 | RS485 и Ethernet |
| 5 | Наличие токового выхода | 0 | отсутствует |
| | | 2 | (4-20) мА |
| | | 3 | (0-20) мА |
| 6 | Наличие блока уставок | 0 | отсутствует |
| | (для ЦД2101) | 1 | есть |
| 7 | Типоразмер корпуса | 1 | Типоразмер корпуса 1 |
| | | 2 | Типоразмер корпуса 2 |
Примеры условного обозначения приборов:
- прибор ЦА2101-004-К-3-2-1 - Амперметр ЦА2101 с номинальным значением измеряемого сигнала 1 А, цветом свечения индикаторов - красным, интерфейсами -RS-485 и Ethernet, с токовым выходом (4-20) мА, типоразмер корпуса - 160х80 мм;
- прибор ЦД2101-В-2-0-0-2 - Частотомер ЦД2101 с цветом свечения индикаторов -зеленым, интерфейсом RS485, без токового выхода, без блока уставок, типоразмер корпуса 120х120 мм;
- прибор ЦЛ2132-11-В-2-0-2 - Однофазный ваттметр ЦЛ2132 с номинальным значением измеряемых сигналов 100 В, 5 А, цветом свечения индикаторов - зеленым, интерфейсом RS-485, без токового выхода, типоразмер корпуса 120х120 мм.
Общий вид приборов представлен на рисунках 1 и 2.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест нанесения знака поверки представлены на рисунке 3.
гз # # о п и цу у
П Л Л Л ;
U U U. U .-misl
Л Л Л Л т
ииии.^
а) - Типоразмер корпуса 1
б) - Типоразмер корпуса 2
Рисунок 3 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест нанесения знака поверки
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) приборов по аппаратному обеспечению является встроенным и предназначено для преобразования и обработки измерительной информации. ПО хранится в энергонезависимой памяти микроконтроллера.
ПО разделено на метрологически значимую и незначимую часть. Разделение ПО выполнено внутри кода ПО на уровне языка программирования. К метрологически значимой части ПО относятся:
- программные модули, принимающие участие в обработке (расчетах) результатов измерений или влияющие на них;
- программные модули осуществляющие идентификацию, хранение, передачу измерительной информации, защиту ПО и данных.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.
Уровень защиты ПО и измерительной информации «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Метрологические характеристики приборов нормированы с учетом влияния ПО.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО: - ЦА2101, ЦА2101, ЦЛ2132, ЦЛ2133, ЦЛ2134, ЦЛ2135 - ЦД2101 | PM FREQ |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО: - ЦА2101, ЦА2101, ЦЛ2132, ЦЛ2133, ЦЛ2134, ЦЛ2135 -ТТД2101 | Pu1.1 Fu1.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | недоступен |
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик приборов.
Для установки связи с приборами по интерфейсу RS485 и Ethernet применяется программное обеспечение, входящее в комплект поставки. Данное программное обеспечение не относится к метрологически значимому.
Таблица 3 - Номинальные значения входных сигналов, цены единиц младшего разряда, входные сопротивления приборов ЦВ2101, падения напряжений приборов ЦА2101, диапазон напряжений входного сигнала приборов ЦД2101_
| Модификация | Номинальное значение входного сигнала, Хн | Цена единицы младшего разряда | Входное сопротивление, Мом, не менее | Падение напряжения, мВ, не более | Диапазон напряжений входного сигнала, В |
| ЦА2101-001 | 100 мА | 0,1 мА | — | 100 | — |
| ЦА2101-002 | 50 мА | 0,01 мА | — | 100 | — |
| ЦА2101-003 | 10 мА | 0,01 мА | — | 100 | — |
| ЦА2101-004 | 1 А | 0,001 А | — | 100 | — |
| ЦА2101-005 | 5 А | 0,001 А | — | 100 | — |
| ЦВ2101-001 | 100 мВ | 0,1 мВ | 0,1 | — | — |
| ЦВ2101-002 | 200 мВ | 0,1 мВ | 0,1 | — | — |
| ЦВ2101-003 | 500 мВ | 0,1 мВ | 0,1 | — | — |
| ЦВ2101-004 | 1 В | 0,001 В | 0,1 | — | — |
| ЦВ2101-005 | 2 В | 0,001 В | 0,1 | — | — |
| ЦВ2101-006 | 5 В | 0,001 В | 0,1 | — | — |
| ЦВ2101-007 | 10 В | 0,01 В | 1,0 | — | — |
| ЦВ2101-008 | 20 В | 0,01 В | 1,0 | — | — |
| ЦВ2101-009 | 50 В | 0,01 В | 1,0 | — | — |
| ЦВ2101-010 | 100 В | 0,1 В | 1,0 | — | — |
| ЦВ2101-011 | 200 В | 0,1 В | 1,0 | — | — |
| ЦВ2101-012 | 500 В | 0,1 В | 1,0 | — | — |
| ЦД2101 | 50 Гц | 0,001 Гц | 0,1 | — | от 1 до 264 |
| Примечания: - для приборов, используемых для работы с внешним ТН, номинальное значения первичного напряжения и номинальное значения вторичного напряжения ТН задаются потребителем согласно ГОСТ 1983-2015; - для приборов, используемых для работы с внешним ТТ, номинальное значения первичного тока и номинальное значения вторичного тока ТТ задаются потребителем согласно ГОСТ 7746-2015. |
Таблица 4 - Диапазоны и номинальные значения входных сигналов, номинальные значения измеряемых мощностей приборов ЦЛ2132 и ЦЛ2133_
| Модификация | Диапазоны и номинальные значения входных сигналов | Номинальное значение измеряемой мощности*, Хн |
| ток, 1н, А | напряжение, ин, В | частота, f Гц | коэффициент мощности, cos9 (БШф) |
| ЦЛ2132-11 | 5 | 100 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 500 Вт |
| ЦЛ2132-21 | 5 | 220 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 1100 Вт |
| ЦЛ2132-31 | 5 | 380 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 1900 Вт |
| ЦЛ2132-12 | 1 | 100 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 100 Вт |
| ЦЛ2132-22 | 1 | 220 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 220 Вт |
| ЦЛ2132-32 | 1 | 380 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 380 Вт |
| | Диапазоны и номинальные значения входных сигналов | Номинальное |
| Модификация | ток, 1н, А | напряжение, ин, В | частота, f Гц | коэффициент мощности, cos9 (sin9) | значение измеряемой мощности*, Хн |
| ЦЛ2133-11 | 5 | 100 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 500 вар |
| ЦЛ2133-21 | 5 | 220 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 1100 вар |
| ЦЛ2133-31 | 5 | 380 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 1900 вар |
| ЦЛ2133-12 | 1 | 100 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 100 вар |
| ЦЛ2133-22 | 1 | 220 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 220 вар |
| ЦЛ2133-32 | 1 | 380 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 380 вар |
| Примечание: * - При еоБф = | 1 (sin9 = 1). | | | | |
Таблица 5 - Диапазоны и номинальные значения входных сигналов, номинальные значения измеряемых мощностей приборов ЦЛ2134 и ЦЛ2135_
| Модификация | Диапазоны и номинальные значения входных сигналов | Номинальное значение измеряемой мощности*, Хн |
| ток фазы, 1н, А | линейное напряжение, ин, В | частота, f Гц | коэффициент мощности, cos9 (sin9) |
| ЦЛ2134-11 | 5 | 100 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 866,0 Вт |
| ЦЛ2134-21 | 5 | 380 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 3291,0 Вт |
| ЦЛ2134-12 | 1 | 100 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 173,2 Вт |
| ЦЛ2134-22 | 1 | 380 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 658,2 Вт |
| ЦЛ2135-11 | 5 | 100 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 866,0 вар |
| ЦЛ2135-21 | 5 | 380 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 3291,0 вар |
| ЦЛ2135-12 | 1 | 100 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 173,2 вар |
| ЦЛ2135-22 | 1 | 380 | от 45 до 55 | от -1 до +1 | 658,2 вар |
| Примечание: * - При cos9 = 1 (sin9 = 1). |
Таблица 6 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений: | |
| - ЦА2101 | от 0 до 1,5Хн |
| - ЦВ2101-001...ЦВ2101-011 | от 0 до 1,5Хн |
| - ЦВ2101-012 | от 0 до 1,0Хн |
| -ТТД2101 | от 0,9Хн до 1,1Хн |
| - ЦЛ2132 | от 0 до 1,27н; от 0 до 1,2- ин |
| - ЦЛ2133 | от 0 до 1,27н; от 0 до 1,2- ин |
| - ЦЛ2134* | от 0 до 1,27н; от 0 до 1,2- ин |
| - ЦЛ2135* | от 0 до 1,27н; от 0 до 1,2- ин |
| Пределы допускаемой основной приведенной (к номинальному значению измеряемого входного сигнала Хн) погрешности измерений среднеквадратичного значения напряжения (ЦВ2101) и силы (ЦА2101) переменного тока, %, в диапазоне частот: | |
| - от 45 до 55 Гц включ. | ±0,2 |
| - св. 55 до 500 Гц | ±0,3 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой основной приведенной (к номинальному значению измеряемого входного сигнала Хн) погрешности измерений частоты переменного тока (ЦД2101), % | ±0,01 |
| Пределы допускаемой основной приведенной (к номинальному значению измеряемой мощности Хн) погрешности измерений активной (ЦЛ2132, ЦЛ2134) и реактивной (ЦЛ2133, ЦЛ2135) мощности, % | ±0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной (к номинальному значению измеряемого входного сигнала и мощности Хн) погрешности измерений, в долях пределов основной погрешности: - от изменения температуры окружающего воздуха в диапазоне рабочих температур, на каждые 10 °С - от изменения относительной влажности воздуха от нормальной до верхнего предела диапазона рабочих условий применения | 0,5 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной (к номинальному значению измеряемого входного сигнала Хн), погрешности измерений среднеквадратичного значения напряжения (ЦВ2101) и силы (ЦА2101) переменного тока при коэффициенте искажения синусоидальности кривой напряжения от 5 до 30 % и тока от 5 до 30 % под влиянием гармоник от 2-й до 10-й (при значении основной частоты сигналов тока и напряжения - до 52 Гц) при условии, что амплитуды сигналов напряжения и тока не превышают 1,5^2ХШ % | ±0,3 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной (к номинальному значению измеряемой мощности Хн), погрешности измерений активной (ЦЛ2132, ЦЛ2134) и реактивной (ЦЛ2133, ЦЛ2135) мощности при коэффициенте искажения синусоидальности кривой напряжения от 5 до 30 % и тока от 5 до 50 % под влиянием гармоник от 2-й до 13-й (при значении основной частоты сигналов тока и напряжения -до 52 Гц) при условии, что амплитуды сигналов напряжения и тока не превышают 1,2^2Хн, % | ±0,6 |
| Диапазон преобразований измеряемого входного сигнала (измеряемой мощности) в выходные унифицированные сигналы силы постоянного тока от 0 до 20 мА или от 4 до 20 мА: - ЦА2101, ЦВ2101 - ЦД2101 - ЦЛ2132, ЦЛ2133, ЦЛ2134, ЦЛ2135 | от 0 до 1,0Хн от 0,9 до 1,1Хн от -Хн до Хн |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразования входного сигнала (измеряемой мощности) в выходной унифицированный сигнал силы постоянного тока от 0 до 20 мА, мА: - ЦА2101, ЦВ2101, в диапазоне частот: - от 45 до 55 Гц включ. | ±0,10 |
| - св. 55 до 500 Гц | ±0,14 |
| - ЦД2101 | ±0,02 |
| - ЦЛ2132, ЦЛ2133, ЦЛ2134, ЦЛ2135 | ±0,10 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности преобразования входного сигнала (измеряемой мощности) в выходной унифицированный сигнал силы постоянного тока от 4 до 20 мА, мА: - ЦА2101, ЦВ2101, в диапазоне частот: - от 45 до 55 Гц включ. | ±0,080 |
| - св. 55 до 500 Гц | ±0,112 |
| - ЦД2101 | ±0,016 |
| - ЦЛ2132, ЦЛ2133, ЦЛ2134, ЦЛ2135 | ±0,080 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразования входного сигнала (измеряемой мощности) в выходные унифицированные сигналы силы постоянного тока от 0 до 20 мА и от 4 до 20 мА, в долях пределов основной погрешности: - от изменения температуры окружающего воздуха в диапазоне рабочих температур, на каждые 10 °С | 0,5 |
| - от изменения относительной влажности воздуха от нормальной до верхнего предела диапазона рабочих условий применения | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразования входного сигнала напряжения (ЦВ2101) и силы (ЦА2101) переменного тока в выходные унифицированные сигналы силы постоянного тока при коэффициенте искажения синусоидальности кривой напряжения от 5 до 30 % и тока от 5 до 30 % под влиянием гармоник от 2-й до 10-й (при значении основной частоты сигналов тока и напряжения - до 52 Гц) при условии, что амплитуды сигналов напряжения и тока не превышают 1,5^2-Хн, мА: - для токового выхода от 0 до 20 мА | ±0,140 |
| - для токового выхода от 4 до 20 мА | ±0,112 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности преобразования измеряемой активной (ЦЛ2132, ЦЛ2134) и реактивной (ЦЛ2133, ЦЛ2135) мощности при коэффициенте искажения синусоидальности кривой напряжения от 5 до 30 % и тока от 5 до 50 % под влиянием гармоник от 2-й до 13-й (при значении основной частоты сигналов тока и напряжения - до 52 Гц) при условии, что амплитуды сигналов напряжения и тока не превышают 1,2^2Хн, мА: - для токового выхода от 0 до 20 мА - для токового выхода от 4 до 20 мА | ±0,120 ±0,096 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +15 до +25 от 30 до 80 от 84,0 до 106,7 |
| Примечания: * - Отображаемая величина измеренной мощности не превышает 999,9 Вт (вар). |
Таблица 7 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Время установления рабочего режима, мин, не более | 10 |
| Параметры токового выхода: | |
| - выходной сигнал силы постоянного тока, мА | от 0 до 20, от 4 до 20 |
| - сопротивление нагрузки, Ом, не более | 500 |
| - напряжение постоянного тока, В, не более | 15 |
| Параметры электрического питания: | |
| - напряжение переменного тока, В | от 85 до 250 |
| - частота переменного тока, Гц | от 45 до 55 |
| - напряжение питания постоянного тока, В | от 120 до 260 |
| Потребляемая мощность, В • А, не более | 10 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - типоразмер корпуса 1: | |
| - высота | 80 |
| - длина | 140 |
| - ширина | 160 |
| - типоразмер корпуса 2 | |
| - высота | 120 |
| - длина | 120 |
| - ширина | 120 |
| Масса, кг, не более | 1,0 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающего воздуха, °С | от +5 до +50 |
| - относительная влажность | |
| при температуре +25 °С, %, не более | 90 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 60000 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель приборов методом трафаретной печати (шелкографии) и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 8 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Прибор с установленными ответными частями разъемов | — | 1 шт. |
| Компакт-диск с программным обеспечением | — | 1 шт. в один адрес |
| Крепежные детали | - | 1 комплект |
| Адаптер RS-485-USB | - | 1 шт. по заказу потребителя |
| Руководство по эксплуатации | 3ПБ.349.111 РЭ 3ПБ.394.003 РЭ 3ПБ.395.000 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | ОЦСМ 087196-2020 МП | 1 экз. в один адрес |
Поверка
осуществляется по документу ОЦСМ 087196-2020 МП «ГСИ. Приборы электроизмерительные цифровые щитовые типа «2100». Методика поверки», утвержденному ФБУ «Омский ЦСМ»
13.03.2020 г.
Основное средство поверки:
- калибратор универсальный Н4-12 (рег. №37463-08);
- генератор сигналов низкочастотный прецизионный Г3-110 (рег. №5460-76);
- калибратор переменного тока «Ресурс-К2» (рег. №29284-05);
- калибратор многофункциональный Fluke 5522A (рег. №70345-18).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик приборов с требуемой точностью.
Знак поверки наносится:
- в руководство по эксплуатации и на прибор в соответствии с рисунком 3 при первичной поверке;
- на свидетельство о поверке при периодической поверке и на прибор в соответствии с рисунком 3.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ 14014-91 Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, тока, сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний
Государственная поверочная схема для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 110-1 до 2109 Гц, утвержденная Приказом Росстандарта № 1053 от 29.05.2018 г.
Государственная поверочная схема для средств измерений силы переменного электрического тока от 110-8 до 100 А в диапазоне частот от 110-1 до 1106 Гц, утвержденная Приказом Росстандарта № 575 от 14.05.2015 г.
Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты, утвержденная Приказом Росстандарта № 1621 от 31.07.2018 г.
ГОСТ 8.551-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений электрической мощности и электрической энергии в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц
ТУ 26.51.43.110-066-71064713-2018 Приборы электроизмерительные цифровые щитовые типа «2100». Технические условия
79094-20: Методика поверки ОЦСМ 087196-2020 МПСкачать6.3 Мб