Назначение
Приборы щитовые цифровые электроизмерительные многофункциональные ЩМ96, ЩМ120 предназначены для измерения параметров электрических величин в трехфазных трехпроводных и трехфазных четырехпроводных электрических сетях переменного тока с отображением результата измерения в цифровой форме.
Описание
Приборы относятся к классу цифровых измерительных преобразователей, реализующих принцип аналого-цифрового преобразования входных величин с отображением результатов измерений на цифровых индикаторах (либо ЖК-дисплее) и передачи их по интерфейсам связи.
Конструктивно приборы выполнены в пластмассовом корпусе щитового крепления. Приборы работоспособны при установке в любом положении. Приборы не имеют подвижных частей и являются виброустойчивыми и вибростойкими.
Приборы со светодиодными семисегментными индикаторами (далее - приборы с цифровыми индикаторами), изготавливаемые для эксплуатации в условиях умереннохолодного климата, предназначены для исполнения УХЛ3.1 по ГОСТ 15150-69 и для работы в интервале температур от - 40 °С до + 50 ° С и относительной влажности воздуха не более 95 % при температуре +35 °С.
Приборы с жидкокристаллическим цветным сенсорным дисплеем (далее - приборы с ЖК-дисплеем), изготавливаемые для эксплуатации в общеклиматических условиях, предназначены для исполнения О4.1 по ГОСТ 15150-69 и для работы в интервале температур от +1 °С до + 50 °С, относительной влажности воздуха не более 90 % при температуре + 30 °С;
Приборы являются многопредельными и имеют различные исполнения в зависимости от диапазона измерений входного сигнала, напряжения питания, количества и типа интерфейсов, наличия дискретных входов, схемы измерения, цвета и вида индикаторов.
Информация об исполнении прибора содержится в коде полного условного обозначения: ЩМа - b - c - d - e -f - g - h,
где ЩМа - тип прибора по габаритным размерам,
b - номинальное напряжение или коэффициент трансформации по напряжению,
c - номинальный ток или коэффициент трансформации по току,
d - условное обозначение напряжения питания,
e - наличие дополнительного интерфейса и дискретных входов,
f - наличие интерфейса для подключения модулей индикации, дополнительных опций;
g - условное обозначение схемы измерения,
h -цвет или вид индикаторов.
Доступ к внутренним частям приборов возможен только с нарушением пломб, установленных на винты крепления блока печатных плат к корпусу.
Программное обеспечение
Приборы оснащены микропроцессором, в памяти которого записано метрологически значимое встроенное программное обеспечение (ВПО), калибровочные коэффициенты и значения программируемых параметров. Доступ к микропроцессору возможен только после
вскрытия прибора с нарушением пломб. По степени защиты от преднамеренных или непреднамеренных изменений ВПО относится к уровню «А» по МИ 3286-2010.
При проведении санкционированных регламентных работ, программируется диапазон показаний и, при необходимости, проводится калибровка (формируются калибровочные коэффициенты). При изменении диапазона показаний необходимо производить отметку в паспорте, которая должна содержать установленный диапазон показаний, дату и подпись ответственного исполнителя. Изменение диапазона показаний или проведение калибровочных работ не ведет к изменению контрольной суммы ВПО. Сведения об идентификационных данных ПО представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационное название программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора |
| PQ 3element.mhx | не ниже 1.0.1.1 | 03B98C399DD46F113835A48E2CAD264F | md5 |
| PQ 2element.mhx | 010B09F6934AA0B3B1E50634B8A0B43C |
| P 3element.mhx | 0C2D2DF9A2BC63A98CEFCF61AFBEB4A3 |
| P 2element.mhx | 0F4236DEBF21DF2C260ACA6C8C9B3DB9 |
| Q 3element.mhx | C84D7CB35DBCDA8723AA72B9F67E30FC |
| Q 2element.mhx | FA06E930548871195E54924CB9FECD33 |
Фотографии, общий вид приборов, места нанесения маркировки и клейм
ПломбирОвание
Пломбирование
Таблица 2
| Прибор | H | L | A | B |
| ЩМ96 | 96 | 135 | 100 | 92+0,8 |
| ЩМ120 | 120 | 135 | 125 | 112+0,9 |
Технические характеристики
Приборы обеспечивают измерение параметров электрических величин, отображение на индикаторах и передачу по интерфейсам результата измерения в соответствии с таблицей 3. Таблица 3
| Параметр | Обозначение | Измерение в соответствии со схемой измерения | Отображение на индикато-рах/ЖК-дисплее | Передача по интерфейсу |
| g = 3П | g = 4П |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Действующее значение фазного | Ua | - | + | + | + |
| напряжения | Ub | - | + | + | + |
| Uc | - | + | + | + |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Среднее действующее значение фазного напряжения | U | - | + | + | + |
| Действующее значение между- | Uab | + | + | + | + |
| фазного напряжения | Ubc | + | + | + | + |
| UCA | + | + | + | + |
| Среднее действующее значение междуфазного напряжения | Un | + | + | + | + |
| Действующее значение фазного | Ia | + | + | + | + |
| тока | Ib | - | + | + | + |
| Ic | + | + | + | + |
| Среднее действующее значение фазного тока | i | + | + | + | + |
| Активная мощность фазы нагруз- | Pa | - | + | + | + |
| ки | Pb | - | + | + | + |
| Pc | - | + | + | + |
| Суммарная активная мощность | P | + | + | + | + |
| Реактивная мощность фазы на- | Qa | - | + | + | + |
| грузки | Qb | - | + | + | + |
| Qc | - | + | + | + |
| Суммарная реактивная мощность | Q | + | + | + | + |
| Полная мощность фазы нагрузки | Sa | - | + | + | + |
| Sb | - | + | + | + |
| Sc | - | + | + | + |
| Суммарная полная мощность | S | + | + | + | + |
| Коэффициент мощности в каж- | cos фА | - | + | + | + |
| дой фазе | cos фВ | - | + | + | + |
| cos фС | - | + | + | + |
| Общий коэффициент мощности | cos ф | + | + | + | + |
| Частота сети | F | + | + | + | + |
| Активная энергия* | Wh | - | + | + | + |
| Реактивная энергия* | Varh | - | + | + | + |
Примечание - Под средним действующим значением фазного тока (междуфазного или фазного напряжения) следует понимать среднеарифметическое значение суммы действующих значений фазных токов (междуфазных или фазных напряжений).
* Параметр не нормируется и отображается только на ЖК- дисплее.
Диапазоны измерения входных сигналов указаны в таблице 4.
Таблица 4
| Входной сигнал | Диапазон измерения |
| Ток, А | от 0 до 21ном * |
| Напряжение, В | от 0 до 1,2и№м ** |
| Частота, Гц | от 45 до 55 |
| Коэффициент активной мощности tos ф | ± (0.1. 0) |
| Коэффициент реактивной мощности sin ф | ± (0,5.. .1.. .0,5) - для трехпроводной схемы измерения; ± (0.1.0) - для четырехпроводной схемы измерения |
| Коэффициент искажения синусоидальности входного напряжения, % | не более 20 |
Где * 1ном - номинальное значение тока;
** ином — номинальное значение напряжения.
Номинальные значения входных токов и напряжений, измеряемых мощностей соответствуют значениям, указанным в таблице 5. Номинальное значение коэффициента активной мощности cos фном=1, коэффициента реактивной мощности sin фном=1. Номинальное значение частоты измеряемых сигналов 50 Гц.
Таблица 5
| Схема изме- | Напряжение | фазное, В | Напряжение линейное (междуфазное), В | Номинальный | Номинальная мощность (активная, реактивная, полная), Вт, вар, В^А |
| рения | Номинальное значение | Предел измерения | Номинальное значение | Предел измерения | (фазный) ток, А | Фазная | Трехфазная (суммарная) |
| - | - | 100 | 120 | 0,5 1,0 2,5 5,0 | - | 86,6 173,2 433,0 866,0 |
| Трехпроводная | - | - | 220 | 265 | 0,5 1,0 2,5 5,0 | - | 190,5 381,0 952,6 1905,2 |
| - | - | 380 | 460 | 0,5 1,0 2,5 5,0 | - | 329,1 658,2 1645,4 3290,9 |
| 57,73 (57,7*) | 69,82 | 100 | 120 | 0,5 1,0 2,5 5,0 | 28,9 57,7 144,3 288,6 | 86,6 173,2 433,0 866,0 |
| Четы-рехпро водная | 127,01 (127*) | 152,4 | 220 | 265 | 0,5 1,0 2,5 5,0 | 63,5 127,0 317,5 635,1 | 190,5 381,0 952,6 1905,2 |
| 219,39 (220*) | 263,3 | 380 | 460 | 0,5 1,0 2,5 5,0 | 109,7 219,4 548,5 1097,0 | 329,1 658,2 1645,4 3290,9 |
Где * - Условное обозначение номинального фазного напряжения.
Напряжение питания приборов соответствуют значениям, приведенным в таблице 6.
Таблица 6
| Условное обозначение напряжения питания | Напряжение питания |
| 24ВН | от 18 до 36 В постоянного тока |
| 220ВУ | от 85 до 242 В переменного тока частотой (50 ± 0,5) Гц или от 100 до 265 В постоянного тока |
Допускаемые области основной приведенной погрешности уХ, а также абсолютной погрешности ЛХ приборов по измеряемому или вычисляемому параметру Х не превышают значений, указанных в таблице 7.
Таблица 7
| Измеряемый параметр | Y x , % | Нормирующее значение | AX |
| Действующее значение фазного напряжения 0,2Uhom < U < 1,5UHom | ± 0,2 | иф.ном | - |
| Действующее значение линейного напряжения 0,2UHom < U < 1,5Uhom | ± 0,2 | Uh.hom |
| Действующее значение фазного тока 0,01ном < I < 21ном | ± 0,2 | 1ф.ном |
| Активная мощность фазы нагрузки | ± 0,5 | Р ф.ном |
| Суммарная активная мощность | Р А ном |
| Реактивная мощность фазы нагрузки | Qф.ном |
| Суммарная реактивная мощность | Qhom |
| Полная мощность фазы нагрузки | Sф.ном |
| Суммарная полная мощность | S ‘-'ном |
| Частота сети, Гц | | ± 0,01 |
Приборы имеют возможность настройки диапазона показаний с учетом
коэффициентов трансформации по напряжению (для внешних трансформаторов напряжения с номинальным напряжением вторичной обмотки 100 В) и по току (для внешних трансформаторов тока с номинальным током вторичной обмотки 1 А и 5 А) через цифровые интерфейсы RS485, USB.
Приборы с цифровыми индикаторами дополнительно имеют возможность оперативного изменения яркости свечения цифровых индикаторов через цифровые интерфейсы RS485, USB с помощью программы “Конфигуратор ЩМ120” и от кнопок управления на передней панели.
Приборы с ЖК-дисплеем дополнительно имеют возможность изменения яркости свечения дисплея через цифровые интерфейсы RS485, USB с помощью программы “Конфигуратор ЩМ120” и с помощью меню настройки прибора.
Приборы с ЖК-дисплеем имеют возможность выбора вида отображаемых текущих параметров с помощью меню настройки прибора.
Приборы с цифровыми индикаторами имеют возможность выбора вида отображаемых на индикаторах текущих параметров от кнопок управления на передней панели.
Приборы с цифровыми индикаторами иметь единичные светодиодные индикаторы для указания дополнительной информации о текущих отображаемых параметрах.
Приборы обеспечивают передачу измеренных и вычисляемых параметров в соответствии с таблицей 3 по цифровым интерфейсам RS485 и Ethernet.
Поддерживаемые интерфейсы и протоколы обмена:
- «Порт 1», «Порт 2», RS-485, протокол обмена назначается при настройке, доступные варианты:
а) ГОСТ Р МЭК 870-5-1-95 (FT3), скорость обмена 4800 - 38400 бит/с;
б) ModBus RTU, скорость обмена 4800 - 38400 бит/с.
- «Порт 3»:
а) RS-485: ModBus RTU (включает нестандартный циклический режим передачи для отображения измеренных и вычисляемых параметров на внешних индикаторах) скорость обмена 4800 - 57600 бит/с;
б) для конфигурирования параметров «Порта 3» (RS-485) и настроек портов «Ethernet» используется «Порт 3» (RS-485);
- «Ethernet»: 10Base-T - ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004;
- «USB» служебный порт, используется для конфигурирования параметров прибора;
- порт «CAN» используется для подключения внешнего блока телеуправления ЭНМВ-1-0/3К
Приборы имеют дискретные входы. Состояние дискретных входов отображается на цифровых индикаторах, ЖК-дисплее и передается по интерфейсам RS485, Ethernet.
Приборы могут иметь дискретные выходы при использовании внешнего блока телеуправления ЭНМВ-1-0/3R (руководство по эксплуатации ЭНМВ.423000.002 РЭ). Связь приборов осуществляется через порт CAN непосредственным подключением. Количество выходов блока телеуправления ЭНМВ-1-O^R - 3 (тип: релейные выходы, 1 объект телеуправления): ВКЛ, ОТКЛ, БЛК.
Для дискретных выходов блока телеуправления ЭНМВ-1-O^R максимальный выходной ток - 100 мА, максимальное напряжение постоянного тока - 300 В, максимальное напряжение переменного тока - 250 В.
Пределы допускаемых дополнительных погрешностей измерений, вызванных изменением влияющих величин от нормальных значений, равны значениям, приведенным в таблице 8.
Таблица 8
| Влияющая величина | Значение влияющей величины | Дополнительная погрешность |
| Yх1, % | ЬХ1 |
| Температура окружающего воздуха, °С измерение токов и напряжений измерение мощности измерение коэффициента мощности измерение частоты | От - 40 до + 55 | ± 0,2/10 °С ± 0,5/10 °С ± 0,5/10 °С | ± 0,005/10 °С |
| Относительная влажность воздуха, % измерение токов и напряжений измерение мощности измерение коэффициента мощности измерение частоты | 90 (при температуре + 30 °С) | ± 0,2 ± 0,5 ± 0,5 | ± 0,005 |
| Внешнее однородное магнитное поле постоянного или переменного тока с частотой входного сигнала при самом неблагоприятном направлении и фазе магнитного поля, кА/м измерение токов и напряжений измерение мощности измерение коэффициента мощности измерение частоты | 0,4 | ± 0,2 ± 0,5 ± 0,5 | ± 0,005 |
| Частота сети, Гц измерение токов и напряжений измерение мощности измерение коэффициента мощности | от 45 до 55 | ± 0,4 ± 0,5 ± 0,5 | |
| Коэффициент мощности cos ф (sin ф) измерение активной (реактивной) мощности | ± (0,5...1) | ± 0,5 | |
Габаритные размеры, мм, не более: для ЩМ120 - 120*120*135;
для ЩМ96 - 96x96x135;
Масса приборов, кг, не более 0,9;
Средняя наработка на отказ, ч, 100000;
Средний срок службы, не менее: для приборов с цифровыми индикаторами не менее 25 лет; для приборов с ЖК-дисплеем не менее 10 лет.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на этикетку прибора, титульный лист Руководства по эксплуатации и паспорт прибора типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- прибор (в соответствии с заказом) 1 шт.;
- скоба 4 шт.;
- кронштейн (по требованию заказчика) 4 шт.;
- технологический кабель для конфигурирования
приборов по интерфейсу USB
(в зависимости от исполнения прибора) 1 шт.;
- мини CD (по требованию заказчика) 1 шт.;
- паспорт 1 экз.;
- руководство по эксплуатации
на партию приборов до 10 шт. 1 экз.
Поверка
осуществляется по документу «Приборы щитовые цифровые электроизмерительные многофункциональные ЩМ96, ЩМ120. Руководство по эксплуатации. 0ПЧ.140.318» раздел 4 «Методика поверки», согласованному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в декабре 2011 г.
Средства поверки: установка поверочная универсальная УППУ-МЭ 3.1К-02 (± 1 %); прибор электроизмерительный эталонный многофункциональный Энергомонитор-3.1К (± 0,01 %).
Сведения о методах измерений
Сведения приведены в разделе 4 документа «Приборы щитовые цифровые электроизмерительные многофункциональные ЩМ96, ЩМ120. Руководство по эксплуатации» 0ПЧ.140.318.
Нормативные документы
1. ГОСТ 22261-94 Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
2. ГОСТ 24855-81 Преобразователи измерительные тока, напряжения, мощности, частоты, сопротивления аналоговые. Общие технические условия.
3. ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
4. ТУ 25-7504.211.1-2010 Приборы щитовые цифровые электроизмерительные многофункциональные ЩМ96, ЩМ120.
Рекомендации к применению
- «выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям».
