Назначение
Приборы щитовые цифровые электроизмерительные ЩВ96, ЩВ120 предназначены для измерения активной, реактивной, активной и реактивной мощности в трехфазных трехпроводных и трехфазных четырехпроводных электрических сетях переменного тока, отображения на цифровом индикаторе измеренного значения, преобразования его в цифровой код для передачи по интерфейсу RS485 и в унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока.
Описание
Приборы относятся к классу цифровых измерительных преобразователей. Принцип их работы заключается в преобразовании входных аналогового сигналов напряжения и тока с помощью АЦП, дальнейшей их обработке и отображении результатов измерений на цифровом индикаторе.
Отображение измеренных величин на цифровом индикаторе прибора производится в единицах измеряемой величины, поступающей непосредственно на вход прибора, или в единицах измеряемой величины, поступающей на вход трансформаторов тока и напряжения с учетом коэффициентов трансформации, в ваттах, киловаттах, мегаваттах, варах, киловарах, мегаварах.
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, изготавливаемые для эксплуатации в условиях умеренно-холодного 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, изготавливаемые для эксплуатации в общеклиматических условиях, предназначены для исполнения О4.1 по ГОСТ 15150-69 и для работы в интервале температур от - 10 °С до + 50 °С, относительной влажности воздуха не более 80 % при температуре + 25 °С.
Приборы имеют различные исполнения, в зависимости от диапазона измерений входного сигнала, напряжения питания, количеству интерфейсов, схеме измерения, цвету индикаторов.
Информация об исполнении прибора содержится в коде полного условного обозначения: ЩВа - b - c - d - e - f - g - h - i - j, где ЩВа - тип прибора по габаритам, b - номинальное напряжение или коэффициент трансформации по напряжению, c - номинальный ток или коэффициент трансформации по току, d - единица измерения отображаемой величины, e - условное обозначение напряжения питания, f - наличие дополнительного интерфейса, g - условное обозначение диапазона изменений выходного сигнала, h - условное обозначение схемы измерения, i - цвет индикаторов, j - климатическое исполнение.
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 котором 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, 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 | 0C2D2DF9A2BC63A98CEF CF61AFBEB4A3 |
P 2element.mhx | 0F4236DEBF21DF2C260ACA6C8C9B3DB9 |
Q 3element.mhx | C84D7CB35DBCDA8723AA72B9F67E30FC |
Q 2element.mhx | FA06E930548871195E54924CB9FECD33 |
Фотографии, общий вид приборов, места нанесения маркировки и клейм
Вид спереди
ВИ Вид сбоку
д сзади
Вьрез S щите И:2)
Технические характеристики
Приборы обеспечивают измерение параметров режима трехпроводных и четырехпроводных электрических сетей переменного тока в соответствии с таблицей 2. Приборы обеспечивают отображение на индикаторах и передачу по интерфейсу результата измерения в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2
Параметр | Обозначение | Измерение в соответствии со схемой измерения | Отображение на индикаторах | Передача по интерфейсу |
3П | 4П |
Суммарная активная мощность | P | + | + | + | + |
Суммарная реактивная мощность | Q | + | + | + | + |
Максимальный диапазон отображения от -9999 до 9999.
Диапазоны измерения входных сигналов указаны в таблице 3.
Таблица 3
Входной сигнал | Диапазон измерения |
Ток, А | от 0 до 1,2<!ном * |
Напряжение, В | от 0до 1,2-иом** |
* 1ном — номинальное значение тока. * * ином — номинальное значение напряжения. |
Номинальные значения входных токов и напряжений, измеряемых мощностей соответствуют значениям, указанным в таблице 4. Номинальное значение коэффициента активной мощности со8фном=1, коэффициента реактивной мощности sin^M=1. Номинальное значение частоты измеряемых сигналов 50 Гц.
Предел допускаемой основной приведенной погрешности измерения мощности равен ± 0,5 %. За нормирующее значение принято номинальное значение измеряемого параметра, приведенное в таблице 4. Погрешность прибора нормируется без учета погрешностей трансформаторов напряжения и тока.
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 цифровой интерфейс RS485.
Приборы дополнительно имеют возможность программирования уровней контролируемых значений входного сигнала и вычисленных параметров (уставок), возможность оперативного изменения яркости свечения цифровых индикаторов через цифровой интерфейс RS485 и от кнопки управления на передней панели.
Таблица 4
Схема измерения | Напряжение фазное, В | Напряжение линейное (междуфазное), В | Номинальный (фазный) ток, А | Номинальная мощность (активная, реактивная, полная), Вт, вар, В-А |
Номинальное значение | Предел измерения | Номинальное значение | Предел измерения | Фазная | Трехфазная (суммарная) |
Трехпроводная (3П) | - | - | 100 | 125 | 1,0 5,0 | - | 173,2 866,0 |
- | - | 220 | 250 | 1,0 5,0 | - | 381,0 1905,2 |
- | - | 380 | 500 | 1,0 5,0 | - | 658,2 3290,9 |
Четырехпроводная (4П) | 57,73 (57,7*) | 72,2 | 100 | 125 | 1,0 5,0 | 57,7 288,6 | 173,2 866,0 |
127,01 (127*) | 144,3 | 220 | 250 | 1,0 5,0 | 127,0 635,1 | 381,0 1905,2 |
219,39 (220*) | 288,7 | 380 | 500 | 1,0 5,0 | 219,4 1097,0 | 658,2 3290,9 |
* Условное обозначение номинального фазного напряжения.
Номинальное значение активной (реактивной) мощности N на входах измерительных трансформаторов в трехфазных цепях при симметричной системе токов, напряжений и значении коэффициентов мощности, равном единице соответствует формуле:
N = V3 ’ ктт’ IH ’ ктн’ UH, (1),
где ктт - коэффициент трансформации измерительных трансформаторов по току в соответствии с ГОСТ 7746-2001;
ктн - коэффициент трансформации измерительных трансформаторов по напряжению в соответствии с ГОСТ 1983-2001;
1н, ин — номинальные значения тока и напряжения, подаваемые на вход прибора.
Питание приборов осуществляется от универсального питания (от 85 до 242 В переменного тока частотой (50 ± 0,5) Гц или от 100 до 265 В постоянного тока).
Приборы имеют интерфейс RS485 (порт 1) для связи с внешними устройствами. В приборах устанавливается сетевой адрес от 1 до 247 и скорость обмена: 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 бит/с. Протокол обмена данными - MODBUS RTU.
Приборы имеют исполнение с дополнительным интерфейсом RS485 для связи с внешними устройствами. В приборах с дополнительным последовательным интерфейсом RS485 (порт 2) устанавливаются: два режима передачи - по запросу и циклический, скорость обмена от 4800 до 57600 бит/с. Протокол обмена данными - MODBUS RTU.
Приборы имеют диапазон изменений выходного аналогового сигнала и диапазон показаний в соответствии с таблицей 5.
Таблица 5
Условное обозначение диапазона изменений выходного сигнала | Диапазон изменений выходного аналогового сигнала, мА | Нормирующее значение выходного аналогового сигнала, мА | Диапазон показаний | Единица измерения отображаемой величины | Нормирующее значение показаний |
А | от 0 до 5 | 5 | от 0 до N | Вт, кВт, МВт, вар, квар, Мвар Вт/вар, кВт/квар, МВт/Мвар | N |
В | от 4 до 20 | 20 |
С | от 0 до 20 | 20 |
АР | 0...2,5...5 | 5 | -N...0...+N | ± Вт, ± кВт, ± МВт, ± вар, ± квар, ± Мвар ± Вт/вар, ± кВт/квар, ± МВт/Мвар | N |
ВР | 4...12...20 | 20 |
ЕР | -5...0...+5 | 5 |
СР | 0..10...20 | 20 |
Предел допускаемой основной приведенной погрешности преобразования входных сигналов в выходные унифицированные аналоговые сигналы равен ± 0,5 %.
Нормирующие значения выходного аналогового сигнала приведены в таблице 5.
Погрешность прибора нормируется без учета погрешностей трансформаторов напряжения и тока.
Пределы допускаемых дополнительных приведенных погрешностей приборов, вызванных отклонением влияющих величин от нормальных значений, равны:
а) ± 0,4 % - при изменении температуры окружающего воздуха от (20 ± 5) °С до минус 40 °С и плюс 50 °С на каждые 10 °С для приборов климатического исполнения УХЛ3.1, при изменении температуры окружающего воздуха от (20 ± 5) °С до минус 10 °С и плюс 40 °С на каждые 10 °С для приборов климатического исполнения О4.1;
б) ± 1,0 % - при воздействии относительной влажности (95 ± 3) % при температуре 30 °С для приборов климатического исполнения О4.1, при воздействии относительной влажности (95 ± 3) % при температуре 35 °С для приборов климатического исполнения УХЛ3.1;
в) ± 0,5 % - при влиянии внешнего однородного магнитного поля постоянного или переменного тока с частотой входного сигнала, с магнитной индукцией 0,5 мТл при самом неблагоприятном направлении и фазе магнитного поля;
г) ± 0,5 % - при изменении коэффициента мощности в диапазоне от 0 до плюс 1, от плюс 1 до 0, от 0 до минус 1, от минус 1 до 0;
д) ± 0,25 % - при изменении напряжения сети постоянного тока универсального питания от номинального значения 220 В до 100 В и 265 В и при изменении напряжения сети переменного тока универсального питания от номинального значения 220 В до 85 В и 242 В.
Габаритные размеры, мм, не более: для ЩВ120 - 120*120x150;
для ЩВ96 - 96x96x150;
Масса приборов, кг, не более 0,8;
Средняя наработка на отказ, ч, 100000;
Средний срок службы, лет, не менее 15.
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.;
- 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 ЩВ96, ЩВ120. Руководство по эксплуатации. 0ПЧ.140.314» раздел 4 «Методика поверки», согласованному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в мае 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 ЩВ96, ЩВ120. Руководство по эксплуатации» 0ПЧ.140.314.
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 25-7504.212-2010 Приборы щитовые цифровые электроизмерительные ЩВ96, ЩВ120
Рекомендации к применению
- «выполнении работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям».