Sonel PQM-700 Instrukcja obsługi

INSTRUKCJA OBSŁUGI

ANALIZATOR JAKOŚCI ZASILANIA

PQM-700

SONEL S.A.

ul. Wokulskiego 11

58-100 Świdnica

Wersja 1.15.8 30.06.2023

Ze względu na ciągłe rozwijanie produktów producent zastrzega sobie prawo dokonywania

zmian w ich funkcjonalności, obsłudze i parametrach technicznych. Niniejsza instrukcja opisuje ana-

lizatory w wersji firmware’u (oprogramowania wewnętrznego) 1.15 oraz oprogramowanie Sonel

Analiza w wersji 4.4.8.

3

SPIS TREŚCI

1 Informacje ogólne .......................................................................................6

1.1 Bezpieczeństwo .................................................................................................. 6

1.2 Ogólna charakterystyka ...................................................................................... 7

1.3 Zasilanie analizatora ........................................................................................... 9

1.4 Szczelność i praca w warunkach zewnętrznych.................................................. 9

1.5 Montaż na szynie DIN ....................................................................................... 10

1.6 Mierzone parametry .......................................................................................... 11

1.7 Zgodność z normami ......................................................................................... 13

2 Obsługa analizatora ................................................................................. 14

2.1 Przyciski ............................................................................................................ 14

2.2 Diody sygnalizacyjne ......................................................................................... 14

2.3 Włączanie i wyłączanie ..................................................................................... 14

2.4 Funkcja automatycznego wyłączenia ................................................................ 15

2.5 Połączenie z PC i transmisja danych ................................................................ 15

2.6 Sygnalizacja błędu podłączenia ........................................................................ 16

2.7 Ostrzeganie o zbyt wysokim napięciu lub prądzie ............................................. 17

2.8 Wykonywanie pomiarów ................................................................................... 17

2.8.1 Uruchamianie i zatrzymywanie rejestracji ................................................................. 17

2.8.2 Przybliżone czasy rejestracji ..................................................................................... 17

2.9 Układy pomiarowe ............................................................................................. 18

2.10 Prąd rozruchu .................................................................................................... 23

2.11 Blokada przycisków ........................................................................................... 23

2.12 Tryb uśpienia ..................................................................................................... 23

2.13 Aktualizacja firmware’u ..................................................................................... 24

2.13.1 Aktualizacja automatyczna........................................................................................ 24

2.13.2 Aktualizacja ręczna ................................................................................................... 24

3 Program „Sonel Analiza” ........................................................................ 25

4 Budowa i metody pomiarowe ................................................................. 26

4.1 Wejścia napięciowe ........................................................................................... 26

4.2 Wejścia prądowe ............................................................................................... 26

4.2.1 Cyfrowy integrator ..................................................................................................... 26

4.3 Próbkowanie sygnału ........................................................................................ 27

4.4 Synchronizacja PLL .......................................................................................... 27

4.5 Pomiar częstotliwości ........................................................................................ 28

4.6 Metoda pomiaru składowych harmonicznych .................................................... 28

4.7 Detekcja zdarzeń .............................................................................................. 29

5 Formuły obliczeniowe ............................................................................. 32

5.1 Sieć jednofazowa .............................................................................................. 32

5.2 Sieć dwufazowa ................................................................................................ 35

5.3 Sieć trójfazowa gwiazda z N ............................................................................. 37

5.4 Sieć trójfazowa trójkąt i gwiazda bez N ............................................................. 40

5.5 Metody uśredniania parametrów ....................................................................... 42

4

6 Jakość zasilania – przewodnik ............................................................... 43

6.1 Informacje podstawowe .................................................................................... 43

6.2 Pomiar prądu ..................................................................................................... 44

6.2.1 Cęgi twarde (CT) do pomiaru prądów zmiennych (AC) ............................................. 44

6.2.2 Cęgi do pomiaru prądów zmiennych i stałych (AC/DC) ............................................. 44

6.2.3 Cęgi elastyczne (giętkie) ........................................................................................... 45

6.3 Migotanie światła (Flicker) ................................................................................. 46

6.4 Pomiar mocy ..................................................................................................... 46

6.4.1 Moc czynna .............................................................................................................. 47

6.4.2 Moc bierna ................................................................................................................ 47

6.4.3 Moc bierna a układy 3-przewodowe .......................................................................... 50

6.4.4 Moc bierna a liczniki energii biernej .......................................................................... 51

6.4.5 4-kwadrantowe liczniki energii biernej ....................................................................... 52

6.4.6 Moc pozorna ............................................................................................................. 53

6.4.7 Moc odkształcenia DB a efektywna moc pozorna odkształcenia SeN .......................... 55

6.4.8 Współczynnik mocy .................................................................................................. 55

6.5 Harmoniczne ..................................................................................................... 56

6.5.1 Charakterystyka harmonicznych w układach trójfazowych ........................................ 57

6.5.2 Współczynnik THD ................................................................................................... 58

6.5.3 Współczynnik zniekształceń prądów TDD ................................................................. 59

6.6 Asymetria .......................................................................................................... 60

6.7 Detekcja zapadów, wzrostów i przerw w napięciu ............................................. 61

6.8 Krzywe CBEMA i ANSI ..................................................................................... 63

6.9 Uśrednianie wyników pomiarów ........................................................................ 64

7 Dane techniczne ....................................................................................... 66

7.1 Wejścia ............................................................................................................. 66

7.2 Próbkowanie i zegar RTC ................................................................................. 67

7.3 Mierzone parametry - dokładności, rozdzielczości i zakresy ............................. 67

7.3.1 Warunki odniesienia ................................................................................................. 67

7.3.2 Napięcie ................................................................................................................... 68

7.3.3 Prąd .......................................................................................................................... 68

7.3.4 Częstotliwość ............................................................................................................ 69

7.3.5 Harmoniczne ............................................................................................................ 69

7.3.6 Moc i energia ............................................................................................................ 69

7.3.7 Szacowanie niepewności pomiaru mocy i energii ...................................................... 70

7.3.8 Migotanie światła ...................................................................................................... 71

7.3.9 Asymetria ................................................................................................................. 72

7.4 Detekcja zdarzeń - wartości skuteczne napięcia i prądu ................................... 72

7.5 Detekcja zdarzeń - pozostałe parametry ........................................................... 72

7.5.1 Histereza detekcji zdarzeń ........................................................................................ 73

7.6 Pomiar prądu rozruchu ...................................................................................... 73

7.7 Rejestracja ........................................................................................................ 73

7.8 Zasilanie sieciowe, akumulator i grzałka ........................................................... 74

7.9 Obsługiwane typy sieci ...................................................................................... 75

7.10 Obsługiwane cęgi prądowe ............................................................................... 75

7.11 Komunikacja ...................................................................................................... 75

7.12 Warunki środowiskowe i pozostałe dane techniczne ........................................ 76

7.13 Bezpieczeństwo i kompatybilność elektromagnetyczna .................................... 76

7.14 Standardy .......................................................................................................... 76

8 Akcesoria opcjonalne .............................................................................. 77

5

9 Pozostałe informacje ............................................................................... 78

9.1 Czyszczenie i konserwacja ............................................................................... 78

9.2 Magazynowanie ................................................................................................ 78

9.3 Rozbiórka i utylizacja ........................................................................................ 78

9.4 Producent .......................................................................................................... 78

1 Informacje ogólne

6

1 Informacje ogólne

Poniższe międzynarodowe symbole zostały użyte na analizatorze i w niniejszej instrukcji:

Ostrzeżenie;

Zobacz wyjaśnienie

w instrukcji obsługi

Uziemienie

Prąd/napięcie zmienne

Prąd/napięcie stałe

Podwójna izolacja

(klasa ochronności)

Deklaracja zgodności

z dyrektywami Unii Eu-

ropejskiej (Conformité

Européenne)

Nie wyrzucać z in-

nymi odpadami ko-

munalnymi

Informacje dotyczące re-

cyklingu

Potwierdzona zgod-

ność z normami austra-

lijskimi

1.1 Bezpieczeństwo

Ostrzeżenie!

Aby uniknąć porażenia prądem elektrycznym lub pożaru należy bezwzględ-

nie przestrzegać poniższych zaleceń:

 Przed rozpoczęciem eksploatacji analizatora, należy dokładnie zapoznać się z niniejszą

instrukcją i zastosować się do przepisów bezpieczeństwa i zaleceń producenta.

 Zastosowanie analizatora inne niż podane w tej instrukcji, może spowodować uszkodze-

nie przyrządu i być źródłem poważnego niebezpieczeństwa dla użytkownika.

 Analizatory mogą być używane jedynie przez wykwalifikowane osoby posiadające wy-

magane uprawnienia do prac przy instalacjach elektrycznych. Posługiwanie się przyrzą-

dem przez osoby nieuprawnione może spowodować jego uszkodzenie i być źródłem po-

ważnego niebezpieczeństwa dla użytkownika.

 Przyrządu nie wolno stosować do sieci i urządzeń w pomieszczeniach o specjalnych wa-

runkach, np. o atmosferze niebezpiecznej pod względem wybuchowym i pożarowym.

 Przed rozpoczęciem pracy należy sprawdzić czy analizator, przewody, sondy prądowe i

inne akcesoria są wolne od uszkodzeń mechanicznych. Należy zwrócić szczególną

uwagę na złącza.

 Niedopuszczalne jest używanie:

 przyrządu, który uległ uszkodzeniu i jest całkowicie lub częściowo niesprawny,

 przewodów z uszkodzoną izolacją,

 przyrządu oraz akcesoriów uszkodzonych mechanicznie.

 Nie wolno zasilać urządzenia ze źródeł innych niż wymienione w niniejszej instrukcji.

 Nie podłączać wejść analizatora do napięć wyższych niż wartości znamionowe.

 Należy używać akcesoriów i sond pomiarowych posiadających odpowiednie parametry

znamionowe i kategorię pomiarową odpowiednią dla badanego obwodu.

 Nie wolno przekraczać parametrów znamionowych najniższej kategorii pomiarowej

(CAT) spośród użytego zestawu pomiarowego składającego się z analizatora, sond i ak-

cesoriów. Kategoria pomiarowa całego zestawu jest taka jak podzespół o najniższej ka-

tegorii pomiarowej.

 Jeśli to możliwe należy podłączać analizator do obwodów przy wyłączonym zasilaniu.

 Otwarcie zatyczek gniazd urządzenia powoduje utratę szczelności, co przy niekorzyst-

nych warunkach atmosferycznych może doprowadzić do uszkodzenia analizatora jak

również narażenia użytkownika na niebezpieczeństwo porażenia elektrycznego.

Instrukcja obsługi PQM-700

7

 Nie wolno przenosić analizatora trzymając za przewody.

 Nie wolno odkręcać nakrętek od dławnic kablowych, są one przyklejone. Odkręcenie po-

woduje utratę gwarancji.

 Naprawy mogą być wykonywane wyłącznie przez autoryzowany serwis.

Analizator jest wyposażony w wewnętrzny akumulator Li-Ion, który został przebadany przez

niezależne laboratorium i posiada certyfikat badań zgodności parametrów jakościowych z normą

UN 38.3 - „Zalecenia ONZ dla transportu towarów niebezpiecznych. Podręcznik badań i kryteriów”,

wydanie 5. opublikowane przez ONZ (ST/SG/AC.10/11/Rev.5). W związku z tym analizator jest

dopuszczony do transportu lotniczego, morskiego i drogowego.

1.2 Ogólna charakterystyka

Analizator jakości zasilania PQM-700 (Rys. 1) jest zaawansowanym technicznie produktem

umożliwiającym wszechstronny pomiar, analizę i rejestrację parametrów sieci energetycznych

50/60 Hz oraz jakość energii elektrycznej zgodnie z europejską normą EN 50160 oraz Rozporzą-

dzeniem Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjo-

nowania systemu elektroenergetycznego. Analizator w pełni spełnia wymogi normy IEC 61000-4-

30 klasa S.

Analizator wyposażony jest w 4 przewody zakończone wtykami bananowymi, oznaczone L1,

L2, L3, N. Zakres napięć mierzonych przez cztery kanały pomiarowe to maksymalnie ±1150 V.

Zakres ten można zwiększyć stosując dodatkowe zewnętrzne przekładniki napięciowe.

Rys. 1. Analizator jakości zasilania PQM-700. Widok ogólny.

Do pomiaru prądów służą cztery wejścia prądowe, wyprowadzone na krótkich przewodach za-

kończonych gniazdami cęgów. Można do nich przyłączyć cęgi giętkie F-1(A), F-2(A)(HD),

F-3(A)(HD) o zakresie nominalnym 3000 A (różniące się jedynie obwodem cewki) oraz cęgi twarde

C-4 (zakres 1000 A AC), C-5A (zakres 1000 A AC/DC), C-6(A) (zakres 10 A AC) i C-7(A) (zakres

100 A AC). Również w przypadku prądów zakres nominalny może zostać zmieniony przy użyciu

1 Informacje ogólne

8

dodatkowych przekładników – dla przykładu stosując przekładnik 1000:5 z cęgami C-6(A) można

mierzyć prądy do 1000 A.

Przyrząd posiada wymienną kartę pamięci o standardowej pojemności 2 GB. Dane z karty

można odczytać przy użyciu łącza USB lub za pomocą zewnętrznego czytnika.

Uwaga

Kartę microSD należy wyjmować tylko wtedy, gdy analizator jest wyłączony. Wyjęcie

karty w trakcie pracy analizatora może skutkować utratą ważnych danych.

Rys. 2. Tylna ścianka analizatora PQM-700.

Rejestrowane parametry są podzielone na grupy, które można niezależnie od innych włączać

lub wyłączać z rejestracji, co pozwala na racjonalne wykorzystanie miejsca na karcie pamięci. Nie

rejestrowane parametry nie zajmują miejsca, tym samym można znacznie wydłużyć czas rejestracji

pozostałych parametrów.

Analizator PQM-700 posiada wewnętrzny zasilacz sieciowy o szerokim zakresie napięć wej-

ściowych 100…415 V AC (140…415 V DC), który ma niezależnie wyprowadzone przewody zakoń-

czone wtykami bananowymi.

Ważną cechą jest przystosowanie do pracy w trudnych warunkach atmosferycznych – analiza-

tor może być instalowany bezpośrednio na słupach energetycznych. Zapewnia szczelność klasy

IP65, a zakres temperatur pracy to -20 °C…+55 °C.

Bezprzerwową pracę w warunkach zaniku napięcia zasilania zapewnia wewnętrzny akumulator

litowo-jonowy.

Interfejs użytkownika stanowi 5 diod LED oraz 2 i przyciski.

Elementem ujawniającym pełne możliwości urządzenia jest dedykowane oprogramowanie PC

Sonel Analiza.

Komunikacja z komputerem jest możliwa łączem USB zapewniającym szybkość transmisji do

921,6 kbit/s.

Instrukcja obsługi PQM-700

9

1.3 Zasilanie analizatora

Analizator posiada wbudowany zasilacz sieciowy o zakresie napięć nominalnych 100…415 V

AC lub 140…415 V DC. Zasilacz ma niezależne przewody (w kolorze czerwonym) oznaczone lite-

rami P (od ang. power - zasilanie). Aby zabezpieczyć zasilacz przed uszkodzeniem w przypadku

próby zasilania go z napięcia poniżej specyfikowanego zakresu, wyłącza się on przy napięciach

wejściowych poniżej ok. 80 V AC (ok. 110 V DC).

Dla podtrzymania zasilania w czasie przerw w dostawie energii służy wewnętrzny akumulator.

Jest on ładowany, jeśli obecne jest napięcie na zaciskach zasilacza sieciowego. Podtrzymuje on

zasilanie do 6 h w temperaturach -20 °C...+55 °C. Po wyczerpaniu akumulatora miernik przerywa

bieżącą pracę (np. rejestrację) i wyłącza się awaryjnie. Po powrocie napięcia zasilania, jeśli wcze-

śniej trwała rejestracja, analizator ją wznawia.

1.4 Szczelność i praca w warunkach zewnętrznych

Analizator PQM-700 jest przystosowany do pracy w trudnych warunkach atmosferycznych –

może on być instalowany bezpośrednio na słupach energetycznych. Do montażu służą dwie opaski

z klamrami oraz dwa plastikowe łączniki. Łączniki przykręca się do tylnej ścianki obudowy, a przez

powstałe szczeliny należy przewlec opaski.

Rys. 3. Łączniki i opaski do montażu analizatora na słupie.

Analizator zapewnia szczelność klasy IP 65, a zakres temperatur pracy to -20 °C…+55 °C.

Uwaga

Akumulator może być wymieniany wyłącznie w firmowym serwisie.

1 Informacje ogólne

10

Przy temperaturze otoczenia poniżej 0 C i jeśli temperatura wewnętrzna również spadnie po-

niżej tego progu, włączane jest podgrzewanie urządzenia wewnętrzną grzałką, której zadaniem jest

utrzymywanie wewnątrz temperatury dodatniej w zakresie temperatur otoczenia -20C…0C.

Grzałka jest zasilana z wbudowanego zasilacza sieciowego, a jej moc jest ograniczona do ok.

5 W.

Ze względu na charakterystykę wbudowanego akumulatora litowo-jonowego jego ładowanie

jest zablokowane, gdy temperatura akumulatora jest poza zakresem -10C…60C (status ładowa-

nia w programie Sonel Analiza jest zwracany wtedy jako „ładowanie wstrzymane”).

1.5 Montaż na szynie DIN

W zestawie dostarczany jest zaczep do montażu analizatora na standardowej szynie DIN. Za-

czep należy przykręcić do tylnej ścianki analizatora przy użyciu dostarczonych śrub. W zestawie są

dostarczone również zaczepy pozycjonujące (oprócz zaczepów do montażu analizatora na słupie),

które należy zamontować, aby zwiększyć stabilność mocowania. Zaczepy te posiadają specjalne

haczyki, które opierają się na szynie DIN.

Rys. 4. Tylna ścianka analizatora z elementami do montażu na szynę DIN.

Uwaga

Aby zapewnić deklarowaną klasę szczelności IP 65 należy bez-

względnie przestrzegać następujących zasad:



Należy szczelnie zamknąć korki gniazda USB i karty microSD,



Nieużywane gniazda cęgów należy uszczelnić korkami silikonowymi.

Instrukcja obsługi PQM-700

11

1.6 Mierzone parametry

Analizator PQM-700 umożliwia pomiar i rejestrację następujących parametrów:

 napięcia skuteczne fazowe i międzyfazowe w zakresie do 760 V (szczytowo 1150 V),

 prądy skuteczne:

 do 3000 A (szczytowo 10 kA) przy użyciu cęgów giętkich (F-1(A), F-2(A)(HD), F-3(A)(HD)),

 do 1000 A (szczytowo 3600 A) z użyciem cęgów twardych C-4(A) lub C-5A,

 do 10 A (szczytowo 36 A) z cęgami C-6(A),

 do 100 A (szczytowo 360 A) z cęgami C-7(A),

 współczynniki szczytu prądu i napięcia,

 częstotliwość sieci w zakresie 40 Hz…70 Hz,

 moce i energie czynne, bierne, pozorne, moc odkształcenia,

 składowe harmoniczne napięć i prądów (do 40-tej),

 współczynnik zniekształceń harmonicznych THDF i THDR dla prądu i napięcia,

 współczynnik mocy, cosφ, tgφ,

 współczynniki asymetrii sieci trójfazowych i składowe symetryczne,

 wskaźniki migotania światła Pst i Plt,

 prąd rozruchu do 60 s.

Wybrane parametry są agregowane (uśredniane) wg czasu wybranego przez użytkownika i

mogą zostać zapisane na karcie pamięci. Oprócz wartości średniej możliwe jest rejestrowanie war-

tości minimalnej i maksymalnej w czasie trwania przedziału uśredniania oraz chwilowej w chwili

zapisu rekordu.

Rozbudowany jest również blok detekcji zdarzeń. Typowymi zdarzeniami w normie EN 50160

są dla napięć zapad (czyli zmniejszenie wartości skutecznej napięcia poniżej 90 % wartości nomi-

nalnej napięcia), wzrost (zwiększenie powyżej 110 % wartości nominalnej) oraz przerwa (czyli ob-

niżenie napięcia poniżej progu 5 % wartości nominalnej). Użytkownik nie musi ustawień zdefinio-

wanych w normie EN 50160 wprowadzać samodzielnie – program pozwala na automatyczną kon-

figurację przyrządu w tryb pomiaru jakości energii wg EN 50160. Do dyspozycji użytkownika pozo-

staje tryb własnej konfiguracji – program oferuje w tym względzie pełną elastyczność. Napięcie jest

tylko jednym z wielu parametrów, dla którego można zdefiniować progi detekcji zdarzeń. I tak, dla

przykładu, możliwe jest skonfigurowanie analizatora na wykrycie spadku współczynnika mocy po-

niżej określonego progu, przekroczenia THD powyżej innego progu i podobnie przekroczenie przez

9-tą harmoniczną napięcia wartości procentowej ustalonej przez użytkownika. Zdarzenie jest zapi-

sywane razem z czasem wystąpienia. W przypadku zdarzeń dotyczących przekroczenia progów

zapadu, przerwy i wzrostu dla napięć, oraz przekroczenia wartości minimalnej i maksymalnej dla

prądów można uzupełnić informację o wystąpieniu zdarzenia o oscylogram przebiegów napięć i

prądów. Możliwe jest zapisanie 2 okresów przed zdarzeniem i 4 po nim.

Bardzo szerokie możliwości konfiguracji wraz z mnogością mierzonych parametrów czynią z

analizatora PQM-700 niezwykle przydatne i potężne narzędzie do pomiarów i analizy wszelkiego

rodzaju sieci zasilających i zakłóceń w nich występujących. Niektóre z unikalnych cech tego przy-

rządu wyróżniają go na tle innych tego rodzaju analizatorów dostępnych na rynku.

W Tab. 1 przedstawiono zbiorcze zestawienie parametrów mierzonych przez analizator PQM-

700 w zależności od typu sieci.

1 Informacje ogólne

12

Tab. 1. Mierzone parametry dla różnych konfiguracji sieci.

Typ sieci,

kanał

Parametr

1-f

2-f

3-f gwiazda z N

3-f trójkąt

3-f gwiazda bez N

L1

N

L1

L2

N

Ʃ

L1

L2

L3

N

Ʃ

L12

L23

L31

Ʃ

U

Napięcie skuteczne



UDC

Składowa stała napię-

cia



I

Prąd skuteczny



IDC

Składowa stała prądu



f

Częstotliwość



CF U

Współczynnik szczytu

napięcia



CF I

Współczynnik szczytu

prądu



P

Moc czynna



Q1, QB

Moc bierna



(1)

D, SN

Moc odkształcenia



S

Moc pozorna



PF

Współczynnik mocy



cosφ

Współczynnik przesu-

nięcia fazowego



tgφC-, tgφL+

tgφL-, tgφC+

Współczynnik tangens φ

(4-kwadrantowy)



(1)

THD U

Współczynnik zawarto-

ści harmonicznych na-

pięcia



THD I

Współczynnik zawarto-

ści harmonicznych

prądu



EP+, EP-

Energia czynna (po-

brana i oddana)



EQC-, EQL+

EQL-, EQC+

Energia bierna (4-kwa-

drantowa)



(1)

ES

Energia pozorna



Uh1..Uh40

Amplitudy harmonicz-

nych napięcia



Ih1..Ih40

Amplitudy harmonicz-

nych prądu



Asymetria

U, I

Składowe symetryczne

i współczynniki asyme-

trii



Pst, Plt

Wskaźniki migotania

światła



Objaśnienia: L1, L2, L3 (L12, L23, L31) oznaczają kolejne fazy,

N oznacza pomiar dla kanału prądowego IN w zależności od typu parametru,

Ʃ oznacza wartość całkowitą systemu.

(1) W sieciach 3-przewodowych jako całkowita moc bierna wyliczana jest moc nieaktywna

 (patrz dyskusja dot. mocy biernej w rozdz. 6.4)

Instrukcja obsługi PQM-700

13

1.7 Zgodność z normami

Analizator PQM-700 zaprojektowano w ten sposób, aby spełnić wymagania zawarte w niżej

wymienionych normach.

Normy dotyczące pomiaru parametrów sieci:

 IEC 61000-4-30:2011 – Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Metody badań i

pomiarów – Metody pomiaru jakości energii,

 IEC 61000-4-7:2007 – Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Metody badań i

pomiarów – Ogólny przewodnik dotyczący pomiarów harmonicznych i interharmonicznych

oraz stosowanych do tego celu przyrządów pomiarowych dla sieci zasilających i przyłączonych

do nich urządzeń,

 IEC 61000-4-15:2011 – Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC) – Metody badań i

pomiarów – Miernik migotania światła - Specyfikacja funkcjonalna i projektowa,

 EN 50160:2010 – Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych.

Normy dotyczące bezpieczeństwa:

 IEC 61010-1 – Wymagania bezpieczeństwa elektrycznych przyrządów pomiarowych,

automatyki i urządzeń laboratoryjnych. Część 1: Wymagania ogólne

Normy dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej:

 IEC 61326 – Wyposażenie elektryczne do pomiarów, sterowania i użytku w laboratoriach.

Wymagania dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej (EMC).

Urządzenie spełnia w całości wymogi klasy S wg IEC 61000-4-30. Podsumowuje to poniższa

tabela.

Tab. 2. Podsumowanie zgodności z normami wybranych parametrów

Agregacja pomiarów w

przedziałach czaso-

wych

IEC 61000-4-30 Klasa S:

 Podstawowy czas pomiaru wartości parametrów (napięcia, prądu, harmonicz-

nych, asymetrii) to przedział 10-okresowy dla systemu zasilającego 50 Hz i 12-

okresowy dla systemu 60 Hz,

 Przedział 3 s (150 okresów dla częstotliwości znamionowej 50 Hz i 180 okre-

sów dla 60 Hz),

 Przedział 10 min.

Niepewność czasu ze-

garowego

IEC 61000-4-30 Klasa S:

 Wbudowany zegar czasu rzeczywistego ustawiany z poziomu programu „Sonel

Analiza”, brak synchronizacji GPS i radiowej,

 Dokładność zegara lepsza niż ±0,3 s/dzień

Częstotliwość

Spełnione wymogi IEC 61000-4-30 Klasa S dla metody i niepewności pomiaru

Wartość napięcia zasi-

lającego

Spełnione wymogi IEC 61000-4-30 Klasa S dla metody i niepewności pomiaru

Wahania napięcia (mi-

gotanie światła)

Metoda pomiaru i niepewność spełnia wymogi normy IEC 61000-4-15

Zapady, wzrosty i

przerwy napięcia zasi-

lającego

Spełnione wymogi IEC 61000-4-30 Klasa S dla metody i niepewności pomiaru

Asymetria napięcia za-

silającego

Spełnione wymogi IEC 61000-4-30 Klasa S dla metody i niepewności pomiaru

Harmoniczne napięcia

i prądu

Metoda i niepewność pomiaru zgodna z IEC 61000-4-7 klasa I

2 Obsługa analizatora

14

2 Obsługa analizatora

2.1 Przyciski

Klawiatura analizatora składa się z dwóch przycisków: WŁĄCZ/WYŁĄCZ

i START/STOP . Aby włączyć analizator należy nacisnąć przycisk WŁĄCZ/WYŁĄCZ. Przy-

cisk START/STOP służy do uruchamiania i zatrzymywania rejestracji.

2.2 Diody sygnalizacyjne

Analizator wyposażony jest w pięć diod świecących LED sygnalizujących różne stany pracy:

 ON (zielona) – dioda świeci, gdy analizator jest włączony. W czasie rejestracji z aktywnym

trybem uśpienia dioda jest wygaszona.

 LOG (żółta) – sygnalizuje trwającą rejestrację. Podczas czekania na wyzwolenie rejestracji

dioda świeci światłem ciągłym. W czasie rejestracji miga. W czasie rejestracji z aktywnym try-

bem uśpienia – jest wygaszona i włącza się na krótko w odstępach 10-sekundowych.

 ERROR (czerwona) – miganie tej diody sygnalizuje potencjalny problem z połączeniem z ba-

daną siecią lub niezgodność ustawionej aktywnej konfiguracji z parametrami sieci. Kryteria

kontroli podano w rozdz. 2.6. Stałe świecenie oznacza jeden z możliwych błędów wewnętrz-

nych analizatora (zobacz również niżej opis stanów dodatkowych).

 MEM (czerwona) – świecenie sygnalizuje brak możliwości rejestracji danych na karcie pa-

mięci. Dioda MEM świeci w trybie ciągłym po zapełnieniu całego miejsca na karcie pamięci.

Zobacz również niżej opis stanów dodatkowych.

 BATT (czerwona) – stan akumulatora. Miganie oznacza, że akumulator jest bliski rozładowa-

nia (pojemność 20% lub mniej). Gdy akumulator jest całkowicie rozładowany dioda zapala się

na 5 sekund (wraz z sygnałem dźwiękowym) po czym analizator awaryjnie się wyłącza.

Dodatkowe stany wskazywane przez diody:

 Ciągłe świecenie diod MEM i ERROR – brak karty pamięci, karta uszkodzona lub niesforma-

towana. Jeśli po włożeniu karty pamięci do gniazda diody te świecą, możliwe są dwa scena-

riusze:

o karta jest uszkodzona lub niekompatybilna z analizatorem. W takim przypadku nie ma

możliwości dalszej pracy z analizatorem. Przycisk START jest nieaktywny.

o karta jest niesformatowana (brakuje plików wymaganych przez analizator lub pliki

uszkodzone) – w tym przypadku można nacisnąć przycisk START (jest on ak-

tywny), co spowoduje rozpoczęcie formatowania karty (UWAGA: wszystkie dane na

karcie zostaną usunięte). Jeśli proces ten się powiedzie diody MEM i ERROR zgasną,

a analizator będzie gotowy do dalszej pracy.

 Migająca dioda ON – na karcie pamięci wykryto plik FIRMWARE.PQF z poprawnym plikiem

aktualizacji firmware’u analizatora. Użytkownik może nacisnąć przycisk START aby

rozpocząć proces aktualizacji. W trakcie aktualizacji migają jednocześnie diody ON i MEM. Po

zakończeniu tego procesu miernik się restartuje. Aktualizację firmware’u można pominąć przy-

ciskając przycisk WŁĄCZ/WYŁĄCZ lub odczekując 10 sekund.

2.3 Włączanie i wyłączanie

 Analizator włącza się przez naciśnięcie przycisku . Zapala się zielona dioda ON.

Następnie analizator wykonuje autotest i w wypadku wykrycia wewnętrznych błędów zapala się

dioda ERROR, czemu towarzyszy długi sygnał dźwiękowy (3 sekundy) – pomiary są

blokowane. Po autoteście miernik rozpoczyna testowanie poprawności podłączenia, jeżeli

wykryty zostanie błąd, zaczyna migać co 0,5 s dioda ERROR, co nie blokuje możliwości

Instrukcja obsługi PQM-700

15

wykonywania dalszych pomiarów, a jedynie sygnalizuje niezgodność konfiguracji analizatora z

parametrami podłączonej sieci.

 Jeżeli po włączeniu miernik wykryje pełną pamięć, zaświeca się dioda MEM – pomiary są

blokowane, działa tylko tryb odczytu danych bieżących.

 Jeżeli po włączeniu miernik nie wykryje karty microSD lub wykryje jej uszkodzenie, zapala się

dioda ERROR oraz MEM i pomiary są blokowane.

 Jeżeli test podłączenia przebiegł pomyślnie, po naciśnięciu miernik przechodzi do

rejestracji zgodnie z zaprogramowanym trybem w PC.

 Wyłączenie analizatora następuje przez przytrzymanie przycisku przez 2 sekundy, o ile

nie jest aktywna blokada przycisków lub rejestracja.

2.4 Funkcja automatycznego wyłączenia

Jeśli analizator przez co najmniej 30 minut pracuje z zasilaniem bateryjnym (brak zasilania sie-

ciowego) i nie jest w trybie rejestracji ani nie jest aktywne połączenie z komputerem, automatycznie

się wyłącza, aby zapobiec rozładowaniu akumulatora.

Automatyczne wyłączenie analizatora wystąpi również w przypadku całkowitego rozładowania

akumulatora. Takie awaryjne wyłączenie jest poprzedzane świeceniem diody BATT przez 5 s i jest

wykonywane niezależnie od trybu, w jakim analizator się znajduje. W przypadku aktywnej rejestra-

cji, zostaje ona przerwana. Po powrocie napięcia zasilającego rejestracja jest wznawiana.

2.5 Połączenie z PC i transmisja danych

Po włączeniu miernika przyciskiem port USB jest stale aktywny.

 W trybie odczytu bieżących danych, w programie na PC odświeżanie danych następuje częściej

niż co 1 s.

 Podczas rejestracji jest możliwa transmisja danych już zapisanych w pamięci. Dane są

odczytywane do momentu startu transmisji.

 Podczas rejestracji jest możliwość podglądu parametrów sieci na komputerze:

- wartości chwilowe prądu, napięcia, wszystkich mocy, wartości sumaryczne dla 3 faz,

- harmoniczne i THD,

- asymetria,

- wykresy wskazowe dla napięć i prądów,

- przebiegi prądu i napięcia rysowane w czasie rzeczywistym.

 W czasie połączenia z PC przycisk jest blokowany chyba, że analizator pracuje z

włączonym trybem blokady przycisków (np. podczas rejestracji), wówczas zablokowany jest

także przycisk .

 Aby połączyć się z analizatorem należy podać jego kod PIN. Domyślny kod to 000 (trzy cyfry

zero). Kod PIN można zmieniać za pomocą aplikacji Sonel Analiza.

 Trzykrotne złe podanie PIN-u powoduje zablokowanie transmisji danych na 10 minut. Dopiero

po tym czasie będzie możliwa ponowna próba wprowadzenia kodu.

Uwaga

W ten sam sposób (miganie diod ERROR i MEM) analizator zachowuje się po

włożeniu do analizatora nowej karty microSD. Aby taką kartę sformatować ce-

lem wykorzystania do rejestracji danych, należy nacisnąć przycisk .

Analizator potwierdzi rozpoczęcie formatowania przez potrójny sygnał dźwię-

kowy. Formatowanie usuwa całą dotychczasową zawartość karty. Jeśli forma-

towanie przebiegło poprawnie diody ERROR i MEM zgasną a analizator bę-

dzie gotowy do dalszej pracy.

2 Obsługa analizatora

16

 Jeżeli po podłączeniu do PC w ciągu 30 sekund nie nastąpiła żadna wymiana danych między

analizatorem a komputerem, analizator wychodzi z trybu przesyłania danych i kończy połą-

czenie.

USB jest interfejsem stale aktywnym i nie ma możliwości jego dezaktywacji. Aby połączyć się

z analizatorem należy połączyć się przewodem USB z komputerem (gniazdo USB w analizatorze

znajduje się na lewej ściance i zabezpieczone jest zaślepką uszczelniającą). W komputerze należy

wcześniej zainstalować oprogramowanie Sonel Analiza wraz ze sterownikami.

Prędkość transmisji wynosi do 921,6 kbit/s.

2.6 Sygnalizacja błędu podłączenia

Podczas pracy analizator w trybie ciągłym kontroluje mierzone parametry pod kątem zgodności

z bieżącą konfiguracją. Na podstawie kilku kryteriów wymienionych niżej analizator steruje świece-

niem diody ERROR. Jeśli analizator nie wykrył niezgodności dioda ta pozostaje wygaszona. Gdy

co najmniej jedno z kryteriów wskazuje na potencjalny problem dioda ERROR zaczyna migać.

Kryteria używane przez analizator, powodujące wykrycie błędu podłączenia są następujące:

 odchylenie wartości skutecznej napięcia o więcej niż ±15% od wartości nominalnej,

 odchylenie kąta fazowego składowej podstawowej napięcia o więcej niż ±30 od wartości teo-

retycznej przy obciążeniu rezystancyjnym i symetrycznej sieci (patrz uwaga niżej),

 odchylenie kąta fazowego składowej podstawowej prądu o więcej niż ±55 od wartości teore-

tycznej przy obciążeniu rezystancyjnym i symetrycznej sieci (patrz uwaga niżej),

 odchylenie wartości częstotliwości sieci o więcej niż ±10% od wartości nominalnej częstotliwo-

ści,

 w układach 3-fazowych 3- i 4-przewodowych analizator wylicza również sumę wszystkich prą-

dów (wartości chwilowe) i sprawdza, czy wynosi ona zero. Pomaga to w określeniu, czy wszyst-

kie cęgi prądowe są podłączone poprawnie (tzn. strzałki na cęgach skierowane do odbiornika).

Jeśli wyliczona wartość skuteczna sumy jest wyższa niż 0,3% Inom, traktowane jest to jako

błąd i miga dioda ERROR.

Uwagi



Przytrzymanie przez 5 sekund przycisków oraz powoduje

awaryjne ustawienie domyślnego kodu PIN (000).



Jeżeli włączona jest blokada przycisków podczas rejestracji, to ma ona

wyższy priorytet (najpierw trzeba awaryjnie odblokować przyciski, aby

awaryjnie wyzerować PIN). Procedura opisana jest w osobnym punkcie.

Uwaga

Detekcja błędu fazy wymaga, aby składowa podstawowa przebiegu była

większa lub równa 5% wartości nominalnej napięcia lub 1% zakresu no-

minalnego prądu. Jeśli ten warunek nie jest spełniony poprawność kątów

nie jest sprawdzana.

Instrukcja obsługi PQM-700

17

2.7 Ostrzeganie o zbyt wysokim napięciu lub prądzie

Analizator podczas pracy monitoruje w trybie ciągłym wartości napięć i prądów podłączonych

do wejść pomiarowych. Jeśli napięcie w którejkolwiek z aktywnych faz przekroczy o 20% wartość

nominalną napięcia (>120% UNOM) ustawioną w konfiguracji pomiarowej, włączany jest ciągły dwu-

tonowy sygnał dźwiękowy. Podobnie jest dla prądów – sygnał alarmowy jest włączany, jeśli mie-

rzony prąd w którymkolwiek z aktywnych kanałów przekroczy o 20% prąd nominalny (zakres cęgów;

>120% INOM). W takiej sytuacji należy sprawdzić czy napięcie i prąd w mierzonej sieci jest w zakresie

napięć i prądów dopuszczalnych dla analizatora, ewentualnie sprawdzić czy konfiguracja analiza-

tora jest poprawna i ją zmienić.

2.8 Wykonywanie pomiarów

2.8.1 Uruchamianie i zatrzymywanie rejestracji

Możliwe są trzy sposoby wyzwalania rejestracji:

 wyzwolenie natychmiastowe – ręcznie przez naciśnięcie przycisku po uprzednim

skonfigurowaniu miernika z poziomu PC – dioda LOG miga,

 zgodnie z czasem ustawionym w programie PC, w tym przypadku naciśnięcie nie

powoduje rejestracji (miernik czeka do pierwszego czasu i sam startuje). Dioda LOG świeci

się ciągle w trybie oczekiwania, po wyzwoleniu miga,

 progowo, po przekroczeniu jakiegokolwiek progu zdarzenia ustawionego w konfiguracji,

naciśnięcie przełącza miernik w tryb normalnych pomiarów, jednak zapis plików

(właściwa rejestracja) jest rozpoczynany dopiero po wykryciu pierwszego zdarzenia. Dioda

LOG świeci się ciągle w trybie oczekiwania, po wyzwoleniu miga.

Miernik może być wyzwolony zdarzeniem od prądu lub napięcia, które ustawia się w programie

na PC. Progi dla zdarzeń wyzwalających rejestrację są takie same jak progi rejestracji zdarzeń.

Zakończenie rejestracji:

 Ręczne zatrzymanie rejestracji następuje przez przytrzymanie przez sekundę przycisku

lub z poziomu aplikacji PC.

 Rejestracja kończy się automatycznie w trybie harmonogramu (jeśli czas końca został ustawio-

ny), w pozostałych przypadkach trwa ona do zatrzymania przez użytkownika (przyciskiem

lub z poziomu aplikacji).

 Rejestracja kończy się automatycznie w przypadku zapełnienia całej karty pamięci.

 Po skończonej rejestracji, gdy miernik nie był w trybie uśpienia, gaśnie dioda LOG i miernik

czeka na polecenia obsługującego.

 Jeżeli miernik miał wygaszone diody w czasie rejestracji, po skończeniu nie palą się żadne

diody; naciśnięcie dowolnego przycisku powoduje zapalenie się diody ON.

2.8.2 Przybliżone czasy rejestracji

Maksymalny czas rejestracji zależy od wielu czynników takich jak: wielkość karty pamięci, czas

uśredniania, typ sieci, liczba rejestrowanych parametrów, zapis oscylogramów i detekcja zdarzeń

oraz same progi zdarzeń. Kilka wybranych konfiguracji zamieszczono w

Tab. 3. W ostatniej kolumnie podano przybliżone czasy rejestracji, dla karty pamięci o pojem-

ności 2 GB. Pokazane przykładowe konfiguracje zakładają włączony pomiar prądu IN.

2 Obsługa analizatora

18

Tab. 3. Przybliżone czasy rejestracji dla kilku przykładowych konfiguracji.

Typ konfiguracji/

rejestrowane pa-

rametry

Czas

uśrednia-

nia

Typ sieci

(pomiar

prądów

aktywny)

Zdarzenia

Oscylogramy

zdarzeniowe

Oscylo-

gramy po

okresie

uśredniania

Przybliżony

czas rejestra-

cji przy przy-

dzielonym

miejscu 2 GB

wg EN 50160

10 min

3-fazowy

gwiazda



(1000 zda-

rzeń)



(1000 zda-

rzeń)

60 lat

wg profilu „Napię-

cia i prądy”

1 s

3-fazowy

gwiazda

270 dni

wg profilu „Moce i

harmoniczne”

1 s

3-fazowy

gwiazda

23 dni

wg profilu „Moce i

harmoniczne”

1 s

3-fazowy

gwiazda



(1000 zda-

rzeń)



(1000 zda-

rzeń)

22,5 dnia

włączone wszyst-

kie możliwe para-

metry

10 min

3-fazowy

gwiazda

4 lata

włączone wszyst-

kie możliwe para-

metry

10 s

3-fazowy

gwiazda

25 dni

włączone wszyst-

kie możliwe para-

metry

10 s

1-fazowy

64 dni

włączone wszyst-

kie możliwe para-

metry

10 s

1-fazowy



(1000 zda-

rzeń/dzień)



(1000 zda-

rzeń/dzień)

22 dni

2.9 Układy pomiarowe

Analizator można podłączyć bezpośrednio i pośrednio do następujących typów sieci:

 jednofazowa (Rys. 5)

 dwufazowa (z dzielonym uzwojeniem transformatora, ang. split phase) (Rys. 6),

 trójfazowa typu gwiazda z przewodem neutralnym (Rys. 7 i Rys. 12),

 trójfazowa typu gwiazda bez przewodu neutralnego (Rys. 8),

 trójfazowa typu trójkąt (Rys. 9 i Rys. 13).

W układach trójprzewodowych możliwy jest pomiar prądów metodą Arona, przy wykorzystaniu

jedynie dwóch cęgów, mierzących prądy liniowe IL1 i IL3. Prąd IL2 jest wtedy wyliczany wg zależności:



Metody tej można użyć w przypadku układu typu trójkąt (Rys. 10) i gwiazda bez przewodu

neutralnego (Rys. 11).

Uwaga

Ponieważ napięciowe kanały pomiarowe w analizatorze są odniesione do

wejścia N, w układach, w których przewód neutralny nie występuje, ko-

nieczne jest połączenie wejścia N do zacisku L3 sieci. Nie jest wymagane

w tym układzie podłączenie wejścia L3 analizatora do badanej sieci. Po-

kazano to na Rys. 8, Rys. 9, Rys. 10, Rys. 11 i Rys. 13 (układy trójprze-

wodowe typu gwiazda i trójkąt).

Strona jest ładowana ...

Sonel PQM-700 Instrukcja obsługi

Sonel PQM-700 Instrukcja obsługi

Powiązane dokumenty

Inne dokumenty