ARTIQ 144. KMB systems, s. r. o. Dr. M. Horákové 559, Liberec 7, Česká republika Web: Kompletní verze 2.

Transkript

1 KMB systems, s. r. o. Dr. M. Horákové 559, Liberec 7, Česká republika Web: Uživatelská příručka pro Analyzátor sítě a podružný elektroměr ARTIQ 144 Kompletní verze 2.0 Úplná a aktuální verze tohoto manuálu je k dispozici na stránkach výrobce na adrese

2 Obsah 1 Základní popis Novinky ve verzi Charakteristické vlastnosti Typy a příslušenství Obsluha měřicího přístroje Bezpečnostní požadavky při používání ARTIQ Instalace přístroje do rozvaděče Napájecí napětí Měřené napětí Zapojení proudů Zapojení komunikačních kanálů Vstupy a výstupy Podrobné nastavení přístroje ARTIQ 144 na PC Instalace (obr.11) Datum a čas (obr. 12) Agregace (průměrování, obr. 13) Komunikace (obr. 14) Vstupy a výstupy (obr. 15) Rozdělení paměti (obr. 16) Nastavení hlavního archivu (Archiv 1, obr. 17) Elektroměr(obr. 18) Nastavení identifikačních údajů měření Přenos naměřených dat do PC Zobrazení odečtu elektroměru Vestavěný webový server Funkční popis Konstrukce přístroje Ovládání Stavy přístroje Významy LED kontrolek Metody měření a vyhodnocování veličin Vyhodnocení základních veličin (efektivní hodnota): Vyhodnocení výkonů a účiníku (PF) Vyhodnocení harmonického zkreslení Symetrické komponenty Agregace a záznam hodnot

3 5 Technické parametry Základní parametry Měřené veličiny Vstupy a výstupy Kvalita elektrické energie a energy management IEC , , : EN IEC : Zařízení pro měření a monitorování elektrických parametrů Údržba, servis a záruka 36

4 1 Základní popis ARTIQ 144 je navržen pro vzdálený monitoring spotřeby energie a kvality napětí. Je určen pro instalaci na lištu a v základní verzi nedisponuje lokálním displejem. Tento koncept je vhodný pro široké spektrum aplikací v automatizaci budov i výrobních procesů, pro vzdálený dohled nad infrastrukturou a také pro automatické řízení zátěže. Přístroj není vybaven lokálními kontrolními prvky a nelze tudíž snadno zasahovat do jím vykonávaných funkcí - zjednodušeně řečeno, neměl by upoutávat zvláštní pozornost laiků. Tento přístroj je vybaven 4 napět ovými vstupy a 4 proudovými vstupy pro externí průvleková či naklapávací (dělená) měřicí trafa pro přímé měření proudů až do 2400 A stř. Pro spojení s nadřazeným systémem využívá komunikační linku RS-485. Volitelně jej lze dovybavit rozhraním USB, WiFi, Ethernet atp.). K indikaci stavu a funkce přístroje slouží 3 LED diody. 1.1 Novinky ve verzi 2.0 přesnější měření a vyšší třída přesnosti volitelně čtyř- a šesti-kvadrantní elektroměr dle požadavků PPDS rozšířené, přesnější a kontinuální měření harmonických fázorů (amplitudy i úhly), možnost synchronizace času NMEA, PPS, PPM, ze sít ové frekvence nová varianta odolnějších proudových vstupů X/100 ma doplňkové komunikační moduly USB, WiFi a ZigBee. modulární firmware - modul Power Quality, ModBus Master, Ethernet-Serial (pouze přístroje, které mají obě rozhraní) a General Oscillogram. PQ modul: volitelně měření kvality dle EN měření napětí a proudu ve třídě S dle IEC ed. 3 měření mezi-harmonických dle ed. 2 měření flikru: P inst, P st a P lt ve třídě F3 dle IEC ed. 2 napět ové události: poklesy a výpadky napětí, přepětí apod. HDO modul: měření, vyhodnocování a záznam telegramů systému dálkového řízení HDO 1.2 Charakteristické vlastnosti Připojení a měření až čtyři napět ové vstupy (L 1, L 2, L 3, L 4 ) měřené vůči nulovému vstupu (N) až čtyři proudové vstupy (I 1, I 2, I 3, I 4 ) varianty proudových vstupů 1

5 průvlekové (varianta Pxxx) nebo dělené (varianta Sxxx) senzory pro přímé měření proudu v rozmezí dle typu I nom = 5 A A (tab. 1) varianta X/100mA pro nepřímé měření se speciálními měřicími trafy s nominálním sekundárním proudem do 100 ma (tab. 3) varianta NOCT měří pouze napětí, nemá proudové vstupy. Lze ji použít jako převodník měřených veličin nebo chytré relé s pamětí, vyhodnocující frekvenci, napětí, harmonické, nesymetrii a nebo kvalitu napětí dle EN dva digitální vstupy (varianta D) jedno relé nebo pulzní výstup (varianta R resp. I) funkce mohou být rozšířeny pomocí externích V/V modulů (s modulem ModBus Master) napájecí napětí: varianta U: V stř nebo V ss varianta L: V stř nebo V ss varianta S: V stř nebo 9 36 V ss 288 vzorků na periodu, kontinuální měření napět ových a proudových vstupů výpočet 127 složek harmonických napětí a proudů vyhodnocení všech běžně měřených jedno- a třífázových veličin jako např. výkony (činný, jalový, zdánlivý, deformační a fundamentální činný a jalový výkon), účiník, harmonické a THD proudů a napětí Záznam naměřených dat vestavěný obvod reálného času se záložní baterií pamět pro záznam měřených dat a událostí s kapacitou 512 MB jednotlivým archivům lze dynamicky přidělovat kapacitu interval agregace od 200 ms do 24 hodin Přenos a vyhodnocování dat ENVIS 1.2 a vyšší je k dispozici ke stažení zdarma systémová služba ENVIS.Online pro odečty a archivaci aktuálních dat pro přenos dat, nastavování přístroje a aktualizaci firmware slouží komunikační rozhraní RS-485 dále může být přístroj vybaven rozhraním Ethernet (varianta E), druhou RS-485 (varianta B), rozhraním M-Bus (varianta M), USB (varianty U, W, Z), WiFi (varianta W) a ZigBee (varianta Z) 2

6 Podporované firmwarové moduly Power Quality (PQ) rozšíří vlastnosti analyzátoru o nové veličiny (mezi-harmonické, flikr, selektivní voltmetr), archiv kvality elektrické energie EN a archiv událostí. ARTIQ 144 se tak stává plnohodnotným analyzátorem kvality třídy S. General Oscillograms (GO) Přidává možnost záznamu surových vzorků měřených signálů. Ripple Control Signals (RCS) Umožňuje zaznamenávat telegramy hromadného dálkového ovládání (HDO) a jejich napět ové úrovně. 1.3 Typy a příslušenství Analyzátor ARTIQ 144 je dostupný v různých konfiguracích dle přání zákazníka 1. Na obr. 1 jsou názorně uvedeny jednotlivé varianty a volby pro přístroje. Typ přístroje ARTIQ 144 = Analyzátor kvality třídy A, 4U, 4I, 2DO, 2DI Pomocné napájecí napětí U = 75 V 275 VAC, 75 V 35O VDC S = 1O V 26 VAC, 1O V 36 VDC L = 2O V 5O VAC, 2O V 75 VDC Proudové vstupy X/1OOmA = 1OOmA AC (nepřímé měření) Snnn = s trafy s nízkým výst. proudem, rozevíratelné jádro Pnnn = s trafy s nízkým výst. proudem, průvlekové NOCT = bez měření proudu Volitelný rozšiřující modul N = bez rozšiřujícího modulu U = USB E = Ethernetové rozhraní ARTIQ 144 U X/1OOmA E Obrázek 1: Varianty a volitelné možnosti přístroje ARTIQ 144 včetně kódů pro volbu provedení a nominálního proudu měřicích traf. V tabulce 1 jsou uvedeny rozměry a hmotnosti proudových snímačů pro všechny varianty proudových vstupů Sxxx resp. Pxxx, kde xxx je měřicí rozsah proudového transformátoru. Parametr d udává vnitřní průměr otvoru pro měřený vodič. Parametry x, y, z jsou vnější rozměry a m je hmotnost snímače. 1 Kompletní a nejaktuálnější seznam volitelného příslušenství je možné získat na požádání u prodejce. 3

7 Tabulka 1: Fyzické parametry proudových snímačů pro varianty Sxxx přístrojů pro přímé měření. Viz kap Option Model Inom [A] d [mm] Connection Dimmension [mm] S005 JC10F 5A 10mm Terminal S015 JC10F 15A 10mm Terminal S025 JC10F 25A 10mm Terminal S035 JC10F 35A 10mm Terminal S050 JC10F 50A 10mm Terminal S075 JC16F 75A 16mm Terminal S100 JC16F 100A 16mm Terminal S150 JC24F 150A 24mm Terminal S200 JC24F 200A 24mm Terminal S250 JC24F 250A 24mm Terminal S300 JC36S-3 300A 36mm Terminal S400 JC36S-3 400A 36mm Terminal S500 JC36S-3 500A 36mm Terminal S600 JC36S-3 600A 36mm Terminal Tabulka 2: Fyzické parametry proudových snímačů pro varianty Pxxx přístrojů pro přímé měření. Viz kap Option Model Inom [A] d [mm] Connection Dimmension [mm] P005 JP3W 5A 7 Wire P015 JP3W 15A 7 Wire P025 JP5W 25A 13 Wire P035 JP5W 35A 13 Wire P050 JP5W 50A 13 Wire P075 JP5W 75A 13 Wire P100 JP5W 100A 13 Wire P150 JP5W 150A 13 Wire P200 JP6W 200A 19 Wire P250 JP6W 250A 19 Wire P300 JP6W 300A 19 Wire

8 Tabulka 3: Fyzické parametry proudových snímačů pro variantu přístroje X/100mA pro nepřímé měření se speciálními dodávanými měřicími transformátory. Viz kap Model transformátoru Inom [A] d [mm] Připojení Rozměry [mm] JS17F Inom/100mA 050, , 150 Kategorie přepětí 17 Svorkovnice V CAT III JS17S Inom/100mA Svorkovnice V CAT III JS24F Inom/100mA Svorkovnice V CAT III JS24S Inom/100mA 250, Svorkovnice V CAT III JS36S Inom/100mA 300, , Svorkovnice V CAT III JSC-01 Inom/100mA 250, Vodič V CAT III JSC-02 Inom/100mA JSC-03 Inom/100mA 400, 600, , , 1000, , 2000, Vodič V CAT III Vodič V CAT III 5

9 2 Obsluha měřicího přístroje 2.1 Bezpečnostní požadavky při používání ARTIQ 144 Pozor! Při práci s přístrojem je nutné dodržet všechna nezbytná opatření pro ochranu osob a majetku proti úrazu a poškození elektrickým proudem. Přístroj musí být obsluhován osobou s předepsanou kvalifikací pro takovou činnost a tato osoba se musí podrobně seznámit se zásadami práce s přístrojem uvedenými v tomto popisu! Pokud je přístroj připojen k částem, které jsou pod nebezpečným napětím, je nutné dodržovat všechna nutná opatření k ochraně uživatelů a zařízení proti úrazu elektrickým proudem. Obsluha, provádějící instalaci nebo údržbu zařízení, musí být vybavena a při práci používat osobní ochranné pomůcky a další bezpečnostní prostředky. Je-li analyzátor používán způsobem, který není specifikován výrobcem, ochrana poskytovaná analyzátorem může být snížená. Pokud se zdá, že analyzátor nebo jeho příslušenství je poškozené nebo nefunguje správně, nepoužívejte jej a zašlete jej k opravě. 2.2 Instalace přístroje do rozvaděče Přístroj ARTIQ 144 je určen k montáži na DIN lištu. Na obrázku 2 jsou zakresleny rozměry přístroje. Čerchovanou čarou jsou okótovány pozice děr pro případ montáže na zed, která se provede přišroubováním třemi šrouby. Maximální průřez kabelů pro všechny šroubovací svorky přístroje je 2.5 mm 2. Přirozená cirkulace vzduchu by měla být umožněna uvnitř rozvaděče v místě instalace přístroje a jeho bezprostředním okolí. Neinstalujte v jeho blízkosti jiná zařízení, která by mohla být významným zdrojem tepla ARTIQ 144 Power Quality Analyzer ARTIQ 1 P Obrázek 2: Rozměry přístroje ARTIQ

10 2.2.1 Napájecí napětí Napájecí napětí přístroje (varianty napájení v kap. 5) musí být připojené na svorky terminálů X1 a X2 přes vhodné jištění s charakteristikou dle prostředí (vypínání napájení viz. schéma v obr. 3). Odpojovací prvek se musí nacházet na levé straně přístroje v dosahu obsluhy. Jistič musí být označen jako odpojovací spínač. Jistič o nominální hodnotě 1 A je vhodným jistícím zařízením, jeho umístění a funkce však musí být jasně označena (použitím symbolů 0 a I dle normy IEC EN ). Napájecí zdroj galvanicky odděluje napájecí svorky přístroje od ostatních vnitřních obvodů Měřené napětí Měřená napětí jsou připojena k svorkám L1, L2, L3 a L4. Společná svorka pro připojení středního vodiče je označena N - při připojení do trojúhelníka a v Aronově zapojení zůstane nezapojena. Svorku L4 je možné využít k měření libovolného potenciálu (obvykle U1, U2, U3 nebo např. PE) vůči svorce N. Všechna měřená napětí jsou připojena k vnitřním obvodům přes vysokou impedanci. Měřená napětí je vhodné jistit např. tavnou pojistkou o hodnotě 1A s vhodnou vypínací charakteristikou. Měřená napětí je možno připojit i přes přístrojové (měřicí) transformátory napětí zejména v sítích VN a VVN. Maximální průřez připojovacího vodiče je 2, 5 mm Zapojení proudů Pro správné měření proudu a výkonu musí být měřicí proudové transformátory zapojeny se správnou orientací a polaritou. Obr. 3 ilustruje správné připojení s průvlekovým proudovým transformátorem v síti NN. Předpokládaný směr toku výkonu je zleva od zdroje doprava k zátěži. Je doporučeno po instalaci ověřit správné zapojení s pomocí fázorového diagramu v obrazovce aktuálních dat v programu ENVIS.Daq. Proudové vstupy jsou přímo propojeny s vnitřními obvody. Vstupy l i a k i jsou uvnitř přístroje propojeny přes odporový bočník. Upozornění: PROUDOVÉ VSTUPY PŘÍSTROJE NEMOHOU BÝT NIKDY POUŽITY PRO PŘÍMÉ MĚŘENÍ PROUDU! Vždy používejte pouze s přístrojem dodávané a k tomu určené měřicí transformátory s nízkým výstupním proudem (řádově ma). Maximální průřez vodičů je 1, 5 mm Zapojení komunikačních kanálů Všechny periferie uvedené níže jsou galvanicky odděleny od zbylé části přístroje a od sebe vzájemně. Ethernetové rozhraní (volitelné) Modul 10Base-T Ethernetového rozhraní s konektorem RJ-45 popsaný jako ETH je situovaný na horní straně přístroje. Plní stejné funkce jako primární RS-485 pro připojení do TCP/IP sítě. Může také sloužit pro snadné a rychlé propojení se vzdáleným počítačem. Sériová linka RS-485 slouží obvykle jako rozhraní pro vzdálený odečet aktuálních hodnot, záznamů archivů a pro nastavení přístroje. Sériová linka RS-485 používá svorky signálu A, B a stínění G svorkovnice COM1 (obr. 6). Konce komunikační linky je třeba zakončit předepsaným odporem. 7

11 l L N Option S: 12 24VAC 9 36VDC Option L: 24 48VAC 20 75VDC Option U: VAC VDC X1 X2 D1a D1b D2a D2b RUN CHG ALM GI D1 D2 GC B- A+ X1 X2 D1a D1b D2a D2b RUN CHG ALM GI D1 D2 GC B- A+ X1 X2 D1a D1b D2a D2b RUN CHG ALM GI D1 D2 GC B- A+ AUX PWR D. OUTPUTS STATUS D. INPUTS COM AUX PWR D. OUTPUTS STATUS D. INPUTS COM AUX PWR D. OUTPUTS STATUS D. INPUTS COM ARTIQ 144 Power Quality Analyzer ETH N L1 L2 L3 L4 l1 k1 l2 k2 l3 k3 l4 k4 ARTIQ 144 Power Quality Analyzer N L1 L2 L3 L4 l1 k1 l2 k2 l3 k3 l4 k4 ARTIQ 144 Power Quality Analyzer N L1 L2 L3 L4 l1 k1 l2 k2 l3 k3 l4 k4 USB L1 JP5W L2 JP5W L3 JP5W N PE Obrázek 3: Příklad typického zapojení přístroje ARTIQ 144 v síti NN zleva doprava: oddělené napájení (možno AC i DC, i zálohované baterií) resp. napájení z měřeného napětí; možnosti zapojení měřeného napětí do hvězdy v pětivodičové síti, do trojúhelníka a speciální jednofázové měření 4 vývodů; vlevo varianta E s Ethernetovou komunikací, vpravo varianta U s lokálním portem USB (všechny přístroje mají seriovou komunikační linku RS485). X1 X2 D1a D1b D2a D2b GI D1 D2 GC B- A+ AUX PWR D. OUTPUTS RUN CHG ALM STATUS D. INPUTS COM ARTIQ 144 Power Quality Analyzer ETH N L1 L2 L3 L4 l1 k1 l2 k2 l3 k3 l4 k4 L k l k l k N k PE l l l X1 X2 D1a D1b D2a D2b RUN CHG ALM GI D1 D2 GC B- A+ AUX PWR D. OUTPUTS STATUS D. INPUTS COM ARTIQ 144 Power Quality Analyzer ETH N L1 L2 L3 L4 l1 k1 l2 k2 l3 k3 l4 k4 L1 k MV/LV Transformer L2 L3 k Obrázek 4: Speciální zapojení přístrojů ARTIQ 144 jednofázové vícevodičové zapojení a Aronovo zapojení vpravo. 8

12 l l X1 X2 D1a D1b D2a D2b RUN CHG ALM GI D1 D2 GC B- A+ AUX PWR D. OUTPUTS STATUS D. INPUTS COM ARTIQ 144 Power Quality Analyzer ETH 20V 75 V DC 24V 48 V AC 10V 50 V DC 12V 24 V AC X1 X2 D1a D1b D2a D2b RUN CHG ALM GI D1 D2 GC B- A+ AUX PWR D. OUTPUTS STATUS D. INPUTS COM ARTIQ 144 Power Quality Analyzer ETH N L1 L2 L3 L4 l1 k1 l2 k2 l3 k3 l4 k4 N L1 L2 L3 L4 l1 k1 l2 k2 l3 k3 l4 k4 L1 L2 L3 k l k l k MV/LV Transformer L1 L2 L3 k l k l k MV/LV Transformer Obrázek 5: Příklady typického zapojení přístroje ARTIQ 144 při nepřímém měření na sekundární straně přístrojového transformátoru. Vlevo je zobrazena varianta L, napájená ze záložního zdroje. Vpravo je varianta U, napájená z fáze L1 sítě NN. Obrázek 6: Zapojení komunikačních linek sběrnice RS485 přístrojů ARTIQ

13 OtherRInstrument VDC OtherR Instruments VDC Pulse Input max. 60VDC 100mA max. 5mA X2 PWR D1a D1b D2a D2b D. OUTPUTS N CHG ALM STATUS GI D1 D2 GC B- A+ D. INPUTS COM DigitalROutputR1 DigitalRInputs Obrázek 7: Zapojení vstupů a výstupů v přístroji ARTIQ Vstupy a výstupy Digitální vstupy DI1 a DI2, reagující na úroveň napětí, využívají tři svorky v bloku DI G je společná svorka, B/1 je první a A/2 je druhý digitální vstup. Napětí nižší než 3 V připojené mezi G a B/1 nebo A/2 je vyhodnoceno jako neaktivní stav, napětí vyšší než 10 V je vyhodnoceno jako aktivní stav. Na obr. 7 jsou dva externí spínače v sérii se zdrojem napětí 24 V ss. Digitální výstupy DO1 a DO2 jsou vyvedeny na svorky O+ a O-. V obvodu musí být sériově připojen zdroj vnějšího napětí (doporučujeme 24 V DC ). V případě výstupu DO musí polarita vnějšího zdroje napětí korespondovat s popisem svorek dle obr Podrobné nastavení přístroje ARTIQ 144 na PC Před začátkem měření je přístroj ARTIQ 144 vhodné nastavit. Nastavení lze provést z počítače v aplikaci ENVIS.Daq 2. POZOR! změny v nastavení přístroje vymažou veškerá data uložená v paměti přístroje. Ujistěte se, že jsou předchozí data před změnou nastavení zálohována. 1. Zapněte napájení přístroje. Jeho přítomnost bude indikována blikající zelenou LED kontrolkou PWR. 2. Připojte ARTIQ 144 k počítači přes rozhraní RS-485, USB 3 nebo Ethernet. Nyní je přístroj připraven ke konfiguraci. 2 Program ENVIS.Daq pro nastavování a stahování dat lze stáhnout z webových stránek a není nutné jej do PC instalovat. ENVIS.Daq je také součástí instalačního balíčku aplikace ENVIS. Detailní popis je možné najít v uživatelské příručce aplikace ENVIS. 3 Pokud k počítači přes USB připojujete podobný přístroj poprvé, je nutné pro správnou funkci nejprve do Windows nainstalovat řadič (driver) USB zařízení. Naleznete jej na webových stránkách výrobce a také v adresáři driver ve složce, kde je nainstalován program ENVIS. Například zde: C:\Program Files (x86)\kmb systems\envis 1.2\driver. 10

14 Obrázek 8: Hlavní okno aplikace ENVIS.Daq po jejím spuštění vyberte použitý typ komunikace, nastavte její parametry a stiskem volby Připojit v menu pokračujte dále. Obrázek 9: Okno nástroje Lokátor - automaticky vyhledává podporované přístroje v sít ovém okolí počítače. 11

15 Obrázek 10: Okno aplikace ENVIS.Daq s připojeným analyzátorem. 3. Spust te aplikaci ENVIS.Daq a zvolte správnou záložku dle typu komunikačního rozhraní (Obr. 8). 4. Vyplňte parametry komunikační linky (a) USB: vyberte ze seznamu odpovídající virtuální sériový port (b) RS-485: Ihned po startu bliká zelená LED PWR rychle (jednou za 400 ms). Následujících 10 sekund pak přístroj čeká na servisní komunikaci - komunikuje s pevnou baud rate 9600 bps a naslouchá i na adrese 250. Pokud ARTIQ 144 v této době nepřijme zádný příkaz, komunikační port se přenastaví podle platné konfigurace a přejde do běžného režimu. Po dobu startu ARTIQ 144 naslouchá i na uživatelsky nastavené adrese, takže pokud je baud rate nastavena stejně jako ve výchozím nastavení, lze s přístrojem komunikovat okamžitě po startu. Jinak je nutné počkat 10 sekund, než lze použít vlastní baud rate. Ukončení bootování přístroje je signalizováno pomalu blikající zelenou LED (PWR jednou za 2 s). Vyberte ze seznamu odpovídající sériový port a nastavte komunikační rychlost. (c) Ethernet: vyplňte IP adresu a komunikační port (standardně : 2101). Pokud správné hodnoty neznáte, zkuste použít funkci Lokátor 4 (obr. 9). (d) Vyplňte adresu přístroje dle nastavení - standardně 1. (e) Vyplňte typ přístroje KMB. 5. Stiskněte volbu Připojit v menu nebo klávesu ENTER. Aplikace se pokusí spojit se zadaným přístrojem. V případě úspěšného připojení načte nastavení uložená v přístroji a zobrazí okno se souhrnnými informacemi (obr. 10). 4 Lokátor slouží k nalezení všech podporovaných přístrojů v okolní síti nebo na sériové lince. Pozor: obsahuje funkce (například lokální DHCP server), které je občas nutné povolit i v nastavení Firewallu a které také mohou ovlivnit funkci jiných zařízení v síti. 12

16 6. Stiskněte tlačítko nastavení v levém sloupci nabídky. Zobrazí se nové okno se záložkami nastavení přístroje. Kategorie Nastavení přístroje obsahuje jednotlivé záložky s parametry přístroje, dělenými dle významu. Uživatel může v jednotlivých záložkách měnit libovolné parametry. Změny nastavení probíhají pouze v aplikaci a do přístroje jsou nahrány stiskem tlačítka Odeslat. Tlačítkem Přijmout lze kdykoliv načíst aktuální platné nastavení z přístroje. Záložky, které byly lokálně změněny a nebyly ještě zapsané do přístroje jsou označené výstražným symbolem. Tlačítka Ulož a Načti slouží k archivaci aktuálního nastavení do resp. ze souboru. Z hlediska správné funkce přístroje jsou podstatné zejména záložky Instalace a Datum a čas Instalace (obr.11) Nominální frekvence nastavit dle nominální frekvence měřené sítě (50 nebo 60 Hz). Toto nastavení také ovlivňuje způsob vyhodnocování kvality sítě. Připojení měřeného napětí nastavuje způsob přípojení přístroje bud jako měření napětí na přímo anebo přes měřicí transformátor napětí (obvykle v síti VN a VVN). Typ připojení způsob připojení v jedno- a třífázových soustavách - do hvězdy, do trojúhelníka a nebo Aronovo zapojení.. Varianty připojení analyzátoru jsou ilustrovány na obr. 11b, 11c a 11d. U NOM, P NOM (nominální napětí a výkon) Správné nastavení U NOM a P NOM ovlivňuje relativně zobrazené hodnoty napětí, výkonu a proudu, chod některých funkcí alarmů a IO a způsob interpretace měření v programu ENVIS. U NOM určíme dle nominálního napětí měřené sítě. P NOM v měřícím bodě nastavte dle nominálního výkonu napájecího transformátoru, jističe anebo instalované ochrany. Převod PTN, PTNN pokud je vybráno připojení měřeného napětí přes PTN, musí být nastaven též převod dle použitých přístrojových transformátorů napětí. Zadávaný poměr představuje: Jmenovité primární napětí: standardní hodnota je Jmenovité sekundární napětí: standardní hodnota je 100 (další obvyklé 110, 120, 230 V,...) Převod PTP a PTPN Parametr určuje převod proudového rozsahu přístroje. PTPN označuje čtvrtý měřicí vstup, obvykle střední vodič. Pro přístroje pro nepřímé měření se speciálními trafy (X/100 ma a X/20mA) se zadává jmenovitý primární proud a jmenovitý sekundární proud. Standardní hodnota je 100 A / 100 ma resp. 20 ma. Pro přístroje ARTIQ 144 v provedení Sxxx a Pxxx pro přímé měření proudu dodávaným externím PTP odpovídá konkrétní variantě proudových traf dodávaných s přístrojem (např. Rozsah I: 50 A / 50 A pro přístroj typu S050 ). Uživatel toto nastavení přístroje obvykle nemusí měnit. Násobitel U tento koeficient se obvykle nepoužívá, lze jím však korigovat situaci, kdy měříme napětí na výstupu PTN s nestandardním převodem. Standardní hodnota je 1. Násobitel I : 13

17 (a) nastavení základních parametrů zapojení přístroje v aplikaci ENVIS.Daq. (b) Typické varianty zapojení přístrojů v tří-, čtyř- a pěti-vodičové síti při měření napětí napřímo. (c) Speciální varianty zapojení přístrojů v sítích NN jednofázové měření až ctyř kanálů a třífázové měření v zapojení Aron. (d) Nepřímé zapojení přístrojů přes měřicí transformátor napětí (v sítích VN, VVN a pod). Obrázek 11: ENVIS.Daq -nastavení instalace přístroje. 14

18 Obrázek 12: ENVIS.Daq - nastavení data, času a možností synchronizace času v přístroji. Pro přímé měření (viz např. obr. 3) nastavte hodnotu násobitele na 1 - výchozí hodnota. Pro nepřímé měření hodnota odpovídá převodovému poměru použitého proudového transformátoru Datum a čas (obr. 12) Tato záložka obsahuje nastavení, týkající se nastavení data a času v přístroji. POZOR! manipulace s nastavením času přístroje smaže všechny archivy a registry související s časem. Panel Čas přístroje zobrazuje aktuální datum a čas v přístroji a rozdíl oproti času PC. Při otevření záložky se ihned načte čas z přístroje a tento je poté pravidelně aktualizován. Stisknutím tlačítka Refresh dojde k opětovnému načtení aktuálního času z přístroje. Panel Nastavení času nabízí prvky pro změnu nastavení času v přístroji. Nastav čas z PC nastaví čas dle aktuálního v počítači. Nastav uživatelský čas nastaví čas na ručně zadanou hodnotu. Seřízení času srovná čas v přístroji s časem v PC, aniž by smazal archivy. Seřízení času se dosáhne tím, že posune RTC přístroje na požadovanou hodnotu a: při přesunu vpřed vynechá potřebný počet intervalů v archivu při přesunu vzad vytvoří další záznam až v okamžiku, kdy čas přístroje dospěje do okamžiku, nastaveném při seřizování Panel Konfigurace kalendáře nastavuje způsob interpretace a zobrazování času v přístroji a v archivech. Synchronizace Tento parametr určuje, jak přístroj synchronizuje svůj čas. Podporované metody zahrnují: 5 Například pokud je použit proudový transformátor s převodem 100/5, nastavte Násobitel I na hodnotu = 20. Dalším příkladem použití násobitele je situace, kdy protáhneme měřený vodič skrze měřicí transformátor několikrát, abychom zvýšili citlivost měření (rozsah se odpovídajícím způsobem sníží). Pro 4 závity by měl být Násobitel I nastaven na 1 4 =

19 Obrázek 13: ENVIS.Daq - nastavení agregace definuje způsob průměrovaní a vyhodnocení maximálních a minimálních hodnot pro displej a komunikaci. sekundové a minutové pulzy na digitálním vstupu, protokol NMEA na komunikační lince - musí být vyplněn komunikační port, NTP protokol na Ethernetu - v nastavení je pak nutné zadat IP adresu serveru, synchronizaci dle sít ové frekvence, je samozřejmě také možné synchronizaci zakázat. Časová zóna Časová zóna musí být nastavena dle místních požadavků. Nastavení je důležité pro správnou interpretaci místního času, který určuje aktuální alokaci tarifních zón elektroměru. Letní čas Tento parametr může být nastaven pro automatické přepínání místního času dle ročního období (letní nebo zimní čas) Agregace (průměrování, obr. 13) Toto nastavení ovlivňuje způsob výpočtu hodnot pro speciální ModBus registry agregovaných hodnot. U přístrojů s displejem má vliv i na zobrazení průměrných hodnot, minim a maxim. Parametry průměrovacího okna a způsob automatického smazaní zaznamenaných extrémů se určuje zvlášt pro primární veličiny - napětí, proud, frekvenci a zvlášt pro výkony. Speciální nastavení agregace má i veličina PavgMax. Správně nastavená agregace umožňuje ve spojení s aplikací ENVIS vyhodnocovat a řídit ctvrthodinová a případně i jiná maxima výkonu Komunikace (obr. 14) Zařízení je vždy vybaveno alespoň jednou komunikační linkou RS-485 (COM1) pro parametrizaci a stahování dat. Volitelně je možné vybavit jej druhým portem pro RS-485 (COM2) nebo Ethernetovým portem (ETH). Adresa přístroje - přiřad te unikátní adresu každému zařízení na jedné sériové lince. 16

20 Obrázek 14: ENVIS.Daq - nastavení parametrů komunikačních linek. COM1, COM2 Komunikační rychlost rychlost (baud-rate) komunikační linky. Výchozí hodnota je 9600 bps. Komunikační protokol možnost volby protokolu KMB, ModBus RTU, Parita sudá, lichá nebo žádná. Určuje nastavení počtu jedniček paritního bitu. Data bity určuje počet datových bitů. Stop bity určuje počet synchronizačních bitů, vysílaných rozhraním po každém odeslaném znaku. ETH IP adresa - lze ji zadat bud přímo nebo volbou DHCP nechat adresu předělit dynamicky ze serveru. Maska - maska sítě Výchozí brána - nastavení výchozí brány v síti. Nastavení portů každému protokolu může být přiřazen nestandardní TCP port. Výchozí nastavení: protokolu KMB Long: 2101, protokolu ModBus TCP: 502, webového serveru: Vstupy a výstupy (obr. 15) ARTIQ 144 je vždy vybaveno dvěma alarmovými LED A1 a LED A2 a volitelně (varianta R, I) také jedním reléovým nebo impulzním výstupem O1. V přístroji lze nastavit (naprogramovat) funkci, která řídí kterýkoliv výstup 17

21 Obrázek 15: ENVIS.Daq - nastavení chování programovatelných vstupů a výstupů. Kterýkoliv výstup může být nastaven jako pulzní výstup elektroměru. V takovém případě lze jako řídící veličinu vybrat bud činnou nebo jalovou energii v obou kvadrantech. Je nutné správně nastavit počet pulsů/kwh nebo kvarh Rozdělení paměti (obr. 16) V této záložce lze intuitivně pomocí posuvníku nebo přímo editací hodnoty přerozdělit volnou kapacitu vnitřní paměti přístroje vybraným archivům. Kapacita nového přidělení se zobrazuje vpravo od posuvníků. Kapacita některých archivů je nastavena pevně a nelze ji uživatelsky měnit. Velikost hlavního archivu se přizpůsobuje změnám vyhrazené paměti pro jiné archivy - např. elektroměru, napět ový událostí, oscilogramů apod Nastavení hlavního archivu (Archiv 1, obr. 17) Volby v nastavení archivu určují, které měřené veličiny a v jakém intervalu se mají ukládat do paměti přístroje: Jméno záznamu Pojmenování záznamů pomáhá odlišit různá měření v jednom objektu (např. použití ID označení měřeného transformátoru). Toto je opět hodnota v podobě textového řetězce o maximální délce 32 znaků. S tímto identifikátorem jsou záznamy ukládány do databáze nebo souboru. Zaznamenávat od: Okamžitě: záznamy vznikají okamžitě po zapnutí přístroje. Digitálního vstupu: záznamy vznikají, pouze je li aktivní stav digitálního vstupu. Po nastaveném čase: přístroj začne zaznamenávat až po dosažení nastaveného data a času počátku záznamu. Interval záznamu Tento (agregační) interval záznamu určuje frekvenci záznamu měřených hodnot při ukládání do archivu. Hodnotu je možné nastavit v intervalu 200 ms až 24 hodin. Cyklický záznam Tímto přepínačem lze určit chování přístroje při zaplnění hlavního archivu. Pokud není tato volba aktivována, po zaplnění kapacity hlavního archivu přestane přístroj zaznamenávat. V opačném 18

22 Obrázek 16: ENVIS.Daq - nastavení rozdělení paměti mezi jednotlivé archivy. Obrázek 17: ENVIS.Daq - nastavení záznamu hodnot do hlavního archivu přístroje. 19

23 Obrázek 18: ENVIS.Daq - nastavení elektroměru a tarifů a cen za elektrickou energii. případě záznam pokračuje s tím, že nově naměřené hodnoty přepisují nejstarší hodnoty v archivu. Přístroj pak obsahuje nejčerstvější záznam o délce odpovídající kapacitě hlavního archivu. Kapacita paměti Dialog také zobrazuje odhadovanou kapacitu hlavního archivu pro aktuální konfiguraci. Délka záznamu délka aktuálně nastaveného záznamu v bajtech. Odhad doby zaplnění archivu na základě nastavených hodnot přístroj zobrazuje odhadovanou kapacitu záznamu v dnech a hodinách. Tento údaj se aktualizuje pouze po zapsání a znovunačtení nastaveni do/z přístroje. Zaznamenávané veličiny - V této sekci lze zvolit veličiny, které chceme zaznamenávat. Požadované veličiny vybereme zaškrtnutím příslušného pole ve sloupci Průměr a/nebo min/max. Výkony: zatržením řádku I/E lze zvolit, zda mají být zaznamenávány zvlášt hodnoty výkonů při odběru/dodávce činného výkonu, resp. zvlášt při induktivním/kapacitním jalovém výkonu. Harmonické - Můžete zvolit, zda mají být zaznamenávány harmonické napětí a proudů Elektroměr(obr. 18) Přístroj ARTIQ 144 je možné použít jako samostatný čtyř-kvadrantní elektroměr pro současné měření dodávky i spotřeby činné i jalové energie. Perioda záznamu - Perioda záznamu stavu elektroměru (automatické odečty elektroměru). Ovládání tarifu - Nastavuje řízení tarifu. Je možné zvolit bud použití Tabulky tarifů nebo přepínání tarifu signálem na digitálním vstupu. Tabulka tarifů - Tato tabulka může nastavit denní tarify pro tři různé ceny za hodinu. Energie pro každý tarif je zaznamenávána odděleně. Kód měny - Zde můžete nastavit kód místní měny. 20

24 Obrázek 19: ENVIS.Daq - aktivace/deaktivace speciálních firmwarových modulů. Převodní poměr - Zde můžete zadat ceny 1 kwh energie v jednotlivých tarifech. Díky tomu je později možné vidět částky za importovanou (nebo exportovanou) energii v místní měně namísto přímých hodnot energie. Moduly FW (obr. 19) Tato speciální záložka nastavení přístroje slouží pouze k aktivaci a deaktivaci volitelných firmwarových modulů zadáním správného aktivačního kódu do textového pole a odesláním do přístroje. Stav aktivace jednotlivých podporovaných modulů je signalizován. 2.4 Nastavení identifikačních údajů měření Toto nastavení provedeme v hlavním okně aplikace ENVIS.Daq. Slouží k správné identifikaci a kategorizaci dat měření při zpracování v počítači. Objekt - Je číslo nebo název měřeného objektu (např. číslo distribuční trafostanice). Jednotlivé archivy měření v databázích a souborech aplikace ENVIS jsou jím identifikovány. Výchozí hodnota je DEFAULT. Jméno záznamu - Jednotlivé záznamy z měřeného objektu mohou být odlišně pojmenovány. I zde se jedná o textový řetězec s maximální délkou 32 znaků. Výchozí hodnota je DEFAULT. Zápis Objektu a Jména měření do přístroje provedeme stisknutím tlačítka Vyšli v panelu Identifikace. Další zobrazené parametry v této záložce jsou pouze informačního charakteru a nemohou být změněny. Zobrazen je typ připojeného přístroje (model, sériové číslo, verze firmware a hardware apod.) 2.5 Přenos naměřených dat do PC Připojte přístroj k počítači a spust te ENVIS.Daq (obr. 8). Vyberte odpovídající parametry komunikace (jak je popsáno v kapitole 2.3) a připojte se k přístroji. Po připojení pokračujte stisknutím odkazu Obnovit Vše (obr. 10), čímž dojde k načtení a zobrazení aktuálních stavů každého z archivů. Panel Informace o zařízení obsahuje editovatelné položky Objekt a Jméno záznamu, pod kterými byl současný záznam uložen. Časový rámec pro ostatní archivy vám umožňuje omezit datové rozsahy ostatních archivů 21

25 Obrázek 20: Okno poskytující informace o průběhu stahování. časovým intervalem hlavního archivu. V oblasti označené Cíl je možné nastavit umístění úložiště stahovaných dat. V současnosti může být nastaven záznam do databáze nebo souboru (ve formátu CEA, XLS, PQDIF,...). Zaškrtávací pole v Archivy ke stažení označují, které archivy hodláte stáhnout. Stahování dat z přístroje začne stiskem tlačítka Stažení (Stáhnout vše). Průběh sběru dat je zobrazen v novém okně jako na obrázku 20. Po ukončení přenosu dat se okno automaticky zavře. Než se tak stane, můžete si stažená data rovnou prohlédnout v aplikaci ENVIS kliknutím na Otevřít. Stažená data mohou být následně prohlížena v aplikaci ENVIS. Soubor můžete po ukončení stahování otevřít přímo z aplikace ENVIS.Daq: v sekci Stahování v levém sloupci nabídek programu je seznam odkazů na poslední stahovaná data. 2.6 Zobrazení odečtu elektroměru ARTIQ 144 má vestavěný třífázový, čtyř-kvadrantní elektroměr s možností automatického odečtu a registraci v různých tarifech. Přístroj odděleně registruje činnou energii dodanou EP+ a odebranou EP-. U jalové energie registruje charakter kapacitní EQC a induktivní EQL pro čtyř-kvadrantní resp. kapacitní EQC+, EQC- a induktivní EQL+, EQL- zvlášt pro případ odběru anebo dodávky činné energie pro šesti-kvadrantní elektroměr. Dle nastavení elektroměru (kap. 18) dělí odečty do jednotlivých tarifů. Primárně nabízí hodnoty součtu všech fází resp. součtu tarifů. Pro zapojení do hvězdy a jednofázové zapojení registruje i hodnoty všech typů energií v jednotlivých fázích. Hodnoty lze zaznamenat a zpracovat v aplikaci ENVIS nebo prostřednictvím komunikačního protokolu Mod- Bus v jakémkoliv jiném programu. 2.7 Vestavěný webový server Všechny přístroje s rozhraním Ethernet mají standardně zabudovaný nativní webserver, takže všechny hlavní měřené hodnoty, čítače a nastavení přístroje lze sledovat online a pomocí běžného webového prohlížeče (s HTML 5). V přístroji je nutné zadat příslušné komunikační parametry a přístroj připojit do sítě Etherent. Ve webovém prohlížeči pak stačí zadat příslušnou IP adresu a informace z přístroje se zobrazí dle následujícího obrázku. 22

26 Obrázek 21: Zobrazení aktualních dat, elektroměru a oscilogramů na webové stránce přístroje. 23

27 3 Funkční popis 3.1 Konstrukce přístroje Obrázek 22: Popis přístroje. 1. Vstupní konektor pro připojení pomocného napájecího zdroje 2. Galvanicky oddělené digitální relé nebo impulzní výstup (volitelně) 3. Zelená LED pro zobrazení stavu přístroje 4. Dvě programovatelné červené LED, funkce alarmu či výstupu 5. Primární komunikační rozhraní RS Sekundární (volitelné) komunikační rozhraní RS-485, M-Bus nebo dva volitelné digitální vstupy 7. RJ-45 konektor pro Ethernet (volitelný) 8. Vstupy pro připojení dodaných externích proudových traf 9. Napět ové vstupy pro připojení 4 měřených napětí 3.2 Ovládání Přístroj ARTIQ 144 nemá žádná ovládací tlačítka. Pracuje jednoduše tehdy, když má připojeno správné pomocné napětí (viz. Technické specifikace). Jedinou možností jak ovládat přístroj je přes jeho komunikační rozhraní s počítačem a softwarem ENVIS. Komunikace je podrobněji popsána v kapitole Stavy přístroje se může nacházet ve třech základních stavech, které jsou indikovány zelenou LED. Funkce LED a komunikačních portů při startu přístroje je již popsána v kap Významy LED kontrolek LED PWR (zelená) - stav přístroje: (vypnuto) není připojeno napájecí napětí, měření je zastaveno (pomalé blikání jednou za 2 s) normální činnost, připraven pro připojení (rychle blikající jednou za 400 ms) přístroj očekává s pevně nastavenými parametry řídicí zprávy nadřazeného systému (viz. 2.3) LED A1 a A2 (červená) - nastavitelné/alarmové LED: (vypnuto) nastavitelné (např. alarm vypnut) (zapnuto) nastavitelné (např. alarm zapnut) 24

28 (blikající) nastavitelné (např. výstup pulzů elektroměru) PWR, A1 a A2 LED v průběhu aktualizace firmware: mazání hlavní paměti příjem nového firmware 25

29 4 Metody měření a vyhodnocování veličin Měření zahrnuje tři nepřetržitě vykonávané procesy: vyhodnocování frekvence, nepřetržité vzorkování napět ových a proudových signálů a vyhodnocování navzorkovaných dat. Frekvence základní harmonické složky napětí je nepřetržitě měřena a vyhodnocována každých 10 sekund. Měřený signál je hodnota fázového napětí fáze L1, modifikovaný filtrem dolní propusti. Frekvence je vyhodnocena jako procento z počtu celých cyklů v síti započatých každých 10 sekund a kumulativního trvání celých cyklů. Měření napětí a proudů Napět ové a proudové signály jsou vyhodnocovány spojitě. Základní vyhodnocovací interval je 10 period sítě pro f nom = 50 Hz ( 200 ms dle aktuální sít ové frekvence). Všechny kanály jsou vzorkovány rychlostí 128 vzorků na periodu. Vzorkování je řízeno frekvencí, určenou z napětí kanálu U 1. Pokud je hodnota frekvence v měřitelném rozsahu, vzorkování je automaticky přizpůsobeno změnám frekvence. V ostatních případech jsou vstupy vzorkovány nominální frekvencí (50 nebo 60 Hz). Efektivní hodnoty napětí a proudů jsou vyhodnocovány z navzorkovaných hodnot pro měřenou periodu dle rovnic: 4.1 Vyhodnocení základních veličin (efektivní hodnota): Fázové, sdružené napětí, proud: U 1 = 1 n n U1i 2, U 12 = 1 n i=1 n (U 1i U 2i ) 2, I 1 = 1 n i=1 n i=1 I 2 1i kde: i... index vzorku n... počet vzorků za periodu měření (128) U 1i, U 2i, I 1i... jednotlivé vzorky napětí a proudu 4.2 Vyhodnocení výkonů a účiníku (PF) Činný a jalový výkon (ve fázi 1, třífázový) 6 : P 1 = 1 n n U 1i I 1i i=1 N Q 1 = U 1,k I 1,k sin ϕ 1,k k=1 kde: k... index řádu harmonické N... nejvyšší harmonická (63) U 1,k, I 1,k... k-tá harmonická napětí a proudu (1. fáze) ϕ 1,k... úhel mezi U 1,k, I 1,k (1. fáze) 6 Rovnice platí pro zapojení do hvězdy. 26

30 Zdánlivý a deformační výkon (ve fázi 1, třífázový): S 1 = U 1 I 1, 3S = S 1 + S 2 + S 3 D 1 = S 2 1 P 2 1 Q2 1, 3D = 3S 2 3P 2 3Q 2 Účiník (ve fázi 1, třífázový): P F 1 = P 1, 3P F = 3P S 1 3S 4.3 Vyhodnocení harmonického zkreslení Přístroj kontinuálně vyhodnocuje harmonické zkreslení napětí a proudu do řádu 63 pomocí Fourierovy transformace. Výpočet je proveden s využitím obdélníkového okénka v každém měřeném cyklu. Následující parametry jsou vyhodnoceny z analýzy harmonických složek: Základní (1.) harmonická složka fázového napětí a proudu: Ufh 1, Ifh 1 Absolutní úhel fázoru základní harmonické složky napětí a proudu vůči napětí: ϕu 1, ϕi 1 Úhel mezi příslušnými fázory základní harmonické složky napětí a proudu: ϕ 1 Úhel mezi napět ovým a příslušným proudovým fázorem i-tého řádu: ϕ i Celkové harmonické zkreslení napětí a proudu: T HDU = 40 i=2 Uh2 i Uh 1 100, T HD R U = max i=2 Uh2 i U 100 [%] T HDI = 40 i=2 Ih2 i Ih 1 100, T HD R I = max i=2 Ih2 i I 100 [%] where: U... efektivní hodnota fázového či sdruženého napětí (dle nastavení) I... efektivní hodnota proudu i... řád složky harmonické Uh i, Ih i... i-tá harmonická složka napětí resp. proudu Účiník základní harmonické složky: cos ϕ 1 27

31 Činný a jalový výkon základní harmonické složky: ( ( )) 3Qfh 3cos ϕ = cos arctan 3P fh P fh 1 = Ufh 1 Ifh 1 cos ϕ 1, 3P fh = P fh 1 + P fh 2 + P fh 3 Qfh 1 = Ufh 1 Ifh 1 sin ϕ 1, 3Qfh = Qfh 1 + Qfh 2 + Qfh 3 Výkony a účiníky základní harmonické složky (cos ϕ) se vyhodnocují ve 4 kvadrantech v souladu s normou IEC i v šesti kvadrantech dle stávajících požadavků PPDS. 4.4 Symetrické komponenty Napět ová a proudová nesymetrie, úhel zpětné složky proudu je vypočítávána z dekompozice hodnot první harmonické na dopřednou, zpětnou a nulovou složku: unb U = negative sequence component positive sequence component 100% unb I = negative sequence component positive sequence component 100% ϕnsl 4.5 Agregace a záznam hodnot Hodnoty zaznamenávané do hlavního archivu v paměti přístroje se agregují z měřicích cyklů podle nastaveného intervalu záznamu. Ukládají se průměrné hodnoty a u většiny veličin je možné zvolit i záznam maximálních a minimálních hodnot za daný měřicí interval. Dlouhé časové intervaly začínají na začátku měřicího cyklu, následujícího po okamžiku uplynutí doby předchozího intervalu na základě tiku RTC jak je předepsáno v normě pro třídu S. Při zaplnění kapacity paměti přístroje zaznamenanými průběhy záleží na tom, jak byl přístroj nastaven. Pokud není zvolen Cyklický záznam, po zaplnění pamět ové kapacity přestane přístroj provádět další záznamy až do doby, kdy bude znovu nastaven. V opačném případě záznam pokračuje s tím, že nově naměřené hodnoty přemazávají nejstarší hodnoty. Přístroj tak obsahuje nejčerstvější průběh nastavených veličin, jehož délka odpovídá pamět ové kapacitě přístroje. 28

32 5 Technické parametry 5.1 Základní parametry Pomocné napájecí napětí model U model L model S rozsah nap. napětí (AC), f: Hz VSTŘ VSTŘ VSTŘ rozsah nap. napětí (DC) VSS VSS VSS příkon 10 VA / 5 W kategorie přepětí III stupeň znečištění 2 zapojení galvanicky izolované, polarita libovolná Ostatní parametry pracovní teplota C skladovací teplota C provozní a skladovací vlhkost < 95 % - bez kondenzace EMC odolnost EN ( 6 kv / 8 kv ) EN ( 10 V/m up to 1 GHz, 3 V/m up to 3 GHz ) EN ( 4 kv / 2 kv ) EN ( 4 kv / 2 kv ) EN ( 10 V ) EN ( 250 period ) EMC vyzařování komunikační rozhraní komunikační protokoly přesnost RTC EN 55011, třída A EN 55022, třída A ( není určen do bytového prostředí ) RS-485, volitelně USB, Ethernet, M-bus KMB, Modbus RTU a TCP, web server, DHCP, NTP +/- 1 sekunda za den kapacita zálohovací baterie RTC > 5 let ( bez připojeného napájecího napětí ) krytí přední panel celý přístroj rozměry přední panel celý přístroj hmotnost IP 40 IP x 45 mm 106 x 90 x 58 mm max. 0.3 kg 29

33 5.2 Měřené veličiny Měřené veličiny napětí Frekvence fnom nominální 50 / 60 Hz měřicí rozsah Hz nejistota měření ± 10 mhz Napětí varianta napěťového vstupu: standardní provedení ( 230 ) UNOM (UDIN) stanovené napětí VSTŘ měřicí rozsah (fázové, U L-N ) VSTŘ měřicí rozsah (sdružené, U L-L ) VSTŘ nejistota měření (ta=23 ±2 ºC) +/ % z hodnoty ± +/ % z rozsahu teplotní drift kategorie měření +/ % z hodnoty ± +/ % z rozsahu / 10 ºC 300V CAT III trvalé přetížení 1300 VSTŘ ( UL N ) špičkové přetížení, 1 sekunda 2210 VSTŘ ( UL N ) příkon (impedance) < 0.1 VA ( Ri = 3.9 MΩ ) Napěťová nesymetrie měřicí rozsah 0 10 % nejistota měření ± 0.15 % THDU měřicí rozsah 0 20 % nejistota měření ± 0.1 % Harmonické (do řádu 127) referenční podmínky měřicí rozsah nejistota měření ostatní harmonické až do 200 % třídy 3 dle IEC ed % třídy 3 dle IEC ed.2 úrovně třídy I dle IEC ed.2 Signální napětí (pouze s fw. modulem HDO/RCS ) měřicí rozsah frekvenční rozsah nejistota měření 0 20 % UNOM Hz úrovně třídy I dle IEC ed.2 30

34 Měřené veličiny proud, teplota Proud varianta proudového vstupu Sxxx Pxxx X/100mA INOM (IB) stanovený proud xxx ASTŘ xxx ASTŘ 0.1 ASTŘ měřicí rozsah nejistota měření (ta=23 ±2 ºC) teplotní drift kategorie měření 600V CAT III 150V CAT III 600V CAT III trvalé přetížení špičkové přetížení 1 sekunda, maximální perioda opakování > 5 minut příkon (impedance) Proudová nesymetrie měřicí rozsah % nejistota měření ± 0.15 % Harmonické, meziharmonické (do řádu 50) referenční podmínky měřicí rozsah nejistota měření THDI xxx ASTŘ xxx ASTŘ ASTŘ I NOM <35A: +/ % z hodnoty ± +/ % z rozsahu +/ % z hodnoty ± +/ % z rozsahu / 10 ºC 3 x INOM 3 x INOM 0.3 ASTŘ 20xI NOM I NOM =35 100A:10xI NOM I NOM >100 A: 5xI NOM I NOM <35A: měřicí rozsah % nejistota měření THDI <= 100 % : ± 0.1 % THDI > 100 % : ± 0.1 % z hodnoty Teplota (interní senzor, naměřená hodnota ovlivněna tepelnou ztrátou přístroje) měřicí rozsah C nejistota měření ± 2 ºC 20xI NOM I NOM =35 100A:10xI NOM I NOM >100 A: 5xI NOM 1 ASTŘ <0.05 VA (Ri= W) <0.05 VA (Ri= W) < VA (Ri < 0.5 Ω) ostatní harmonické až do 1000 % třídy 3 dle IEC ed % třídy 3 dle IEC ed.2 Ih <= 10 % INOM : ± 0.1 % INOM Ih > 10 % INOM : ± 0.5 % z hodnoty 31

35 V Měřené veličiny výkony, účiník, energie Činný / jalový výkon, účiník (PF), cos φ ( PNOM = UNOM x INOM ) referenční podmínky A : teplota okolí ( ta ) U, I pro činný v.,pf, cos φ pro jalový výkon 23 ± 2 ºC U = % UNOM, I = % INOM PF = 1.00 PF = 0.00 nejistota činného / jalového v. ± 0.1 % z hodnoty ± % PNOM nejistota PF, cos φ ± referenční podmínky B : teplota okolí ( ta ) U, I pro činný v.,pf, cos φ pro jalový výkon 23 ± 2 ºC U = % UNOM, I = % INOM PF >= 0.5 PF <= 0.87 nejistota činného / jalového v. nejistota PF, cos φ ± 0.2 % z hodnoty ± % PNOM ± teplotní drift výkonů ± 0.05 % z hodnoty ± 0.02 % PNOM / 10 ºC Energie měřicí rozsah 6 kvadrantů, odpovídá měřicím rozsahům U, I nejistota měření činné energie třída 0.2S dle EN nejistota měření jalové energie třída 2 dle EN Vstupy a výstupy Digitální výstupy a vstupy Dva digitální výstupy typ maximální zatížení Dva digitální vstupy typ maximální napětí napětí pro hodnotu logická 1 napětí pro hodnotu logická 0 vstupní proud Opto-MOS relé, bipolární 100 VSTŘ/SS, 100 maeff/ss opticky izolovaný, unipolární 30 Vss > 10 VSS < 3 VSS 3 12V / 8 24V 32

36 5.4 Kvalita elektrické energie a energy management IEC , , : Klasifikace přístroje podle IEC ed.2 frekvence Funkce Třída Nejistota Měřicí rozsah Pozn. A ± 10 mhz Hz napětí A ± 0.1 % Udin % Udin flikr ± 5 % z hodnoty A ) nebo ±0,05 ± 0.1 % Udin, krátkodobé poklesy a zvýšení napětí A % Udin 2) ± 1 perioda doba přerušení napětí A ± 1 perioda neomezen 2) nesymetrie napětí napěťové harmonické a meziharmonické A úrovně třídy I % třídy 3, 50h A 1) dle IEC ed.2 dle IEC ed.2 úrovně třídy I napětí signálů v síti A 0 20 % Udin 1,3) dle IEC ed.2 1) dle IEC ed ) s přídavným firmwarovým modulem PQ A 3) s přídavným firmwarovým modulem HDO 4) třída F1 dle IEC ed. 2.0 ± 0.15 % % 33

37 5.4.2 EN Kvalita napětí dle EN (pouze s fw. modulem PQ A ) způsob vyhodnocení týdenní Meziharmonické (do řádu 127) referenční podmínky ostatní harmonické až do 200 % třídy 3 dle IEC ed.2 měřicí rozsah % třídy 3 dle IEC ed.2 nejistota měření úrovně třídy I dle IEC ed.2 Flikr (pouze s fw. modulem PQ A ) měřicí rozsah nejistota měření ± 5 % hodnoty (dle IEC ) Krátkodobé poklesy / zvýšení napětí (pouze s fw. modulem PQ A ) nejistota měření +/ % z rozsahu Přerušení napětí (pouze s fw. modulem PQ A ) nejistota měření +/- 0.1 % z rozsahu nejistota trvání přerušení ± 1 cykl Úroveň signálu HDO způsob vyhodnocení 3s interval IEC : Zařízení pro měření a monitorování elektrických parametrů Vlastnosti přístroje podle IEC kvalita elektrické energie PQI-A klasifikace přístroje dle kap. 4.3 přímé připojení napětí připojení napětí PTN teplotní třída dle kap K55 vlhkost + nadmořská výška dle kap třída výkonnosti činného výkonu a činné energie 0.2 SD SS < 95 % - bez kondenzace < 3000 m 34