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, с - 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
|
C84D7 CB35DB CDA8723AA72B9F67E30FC
|
Q 2element.mhx
|
FA06E930548871195E54924CB9FECD33
|
Фотографии, общий вид приборов, места нанесения маркировки и клейм
пл-иго
Ш
1 - Основание
2 - Комплект монтажных частей (скобы)
3 - Крышка
Примечания: Значения размеров приведены в таблице 2.
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
|
Обо
значе
ние
|
Измерение в соответствии со схемой измерения
|
Отображение на индикаторах/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
|
ил
|
+
|
+
|
+
|
+
|
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 ^ном **
|
Частота, Гц
|
от 45 до 55
|
Коэффициент активной мощности ^s 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
рения
|
Напряжение фазное, В
|
Напряжение линейное (междуфазное), В
|
Номинальный (фазный) ток, А
|
Номинальная мощность (активная, реактивная, полная), Вт, вар, В-А
|
Номинальное значение
|
Предел
измере
ния
|
Номинальное значение
|
Предел
измере
ния
|
Фазная
|
Трехфазная
(суммарная)
|
|
-
|
-
|
100
|
120
|
0,5
|
-
|
86,6
|
|
|
|
|
|
1,0
|
|
173,2
|
|
|
|
|
|
2,5
|
|
433,0
|
|
|
|
|
|
5,0
|
|
866,0
|
Трех-
|
-
|
-
|
220
|
265
|
0,5
|
-
|
190,5
|
про-
|
|
|
|
|
1,0
|
|
381,0
|
водная
|
|
|
|
|
2,5
|
|
952,6
|
|
|
|
|
|
5,0
|
|
1905,2
|
|
-
|
-
|
380
|
460
|
0,5
|
-
|
329,1
|
|
|
|
|
|
1,0
|
|
658,2
|
|
|
|
|
|
2,5
|
|
1645,4
|
|
|
|
|
|
5,0
|
|
3290,9
|
|
57,73
|
69,82
|
100
|
120
|
0,5
|
28,9
|
86,6
|
|
(57,7*)
|
|
|
|
1,0
|
57,7
|
173,2
|
|
|
|
|
|
2,5
|
144,3
|
433,0
|
|
|
|
|
|
5,0
|
288,6
|
866,0
|
Четы-
|
127,01
|
152,4
|
220
|
265
|
0,5
|
63,5
|
190,5
|
рехпро
|
(127*)
|
|
|
|
1,0
|
127,0
|
381,0
|
водная
|
|
|
|
|
2,5
|
317,5
|
952,6
|
|
|
|
|
|
5,0
|
635,1
|
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 gx, а также абсолютной погрешности ДХ приборов по измеряемому или вычисляемому параметру Х не превышают значений, указанных в таблице 7.
Измеряемый параметр
|
Ух, %
|
Нормирующее
значение
|
DX
|
Действующее значение фазного напряжения
0,2Ином £ U < 1,5Ином
|
± 0,2
|
"иф.ном
|
|
Действующее значение линейного напряжения
0,2^,» < U < М^ом
|
± 0,2
|
Цд^ом
|
|
Действующее значение фазного тока
0,01ном < I < 21ном
|
± 0,2
|
1ф.ном
|
|
Активная мощность фазы нагрузки
|
|
Рф.ном
|
|
Суммарная активная мощность
|
|
Р
А ном
|
-
|
Реактивная мощность фазы нагрузки
|
± 0,5
|
Оф.ном
|
|
Суммарная реактивная мощность
|
|
Оном
|
|
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-1-0/3R - 3 (тип: релейные выходы, 1 объект телеуправления): ВКЛ, ОТКЛ, БЛК.
Для дискретных выходов блока телеуправления ЭНМВ-1-0/3R 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
|
YX1, %
|
AXj
|
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*120x135;
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.; 4 шт.; 4 шт.;
1 шт.; 1 шт.; 1 экз.;
1 экз.
- скоба
- кронштейн (по требованию заказчика)
- технологический кабель для конфигурирования приборов по интерфейсу USB (в зависимости от исполнения прибора)
- мини CD (по требованию заказчика)
- паспорт
- руководство по эксплуатации на партию приборов до 10 шт.
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-3.1 К (± 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, устанавливающие требования к приборам щитовым цифровым электроизмерительным многофункциональным ЩМ96, ЩМ120
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».