Приборы электроизмерительные цифровые PA, PD, PS, PZ

Назначение

Приборы электроизмерительные цифровые PA, PD, PS, PZ (далее - приборы) предназначены для измерения электрических параметров в цепях постоянного и переменного тока с отображением результатов измерения в цифровой форме, передачи результатов измерения по цифровым интерфейсам, аналогового преобразования электрических параметров в унифицированные сигналы постоянного тока, телесигнализации и телеуправления.

Описание

Принцип работы приборов основан на аналогово-цифровом преобразовании мгновенных значений входных токов и/или напряжений и последующем расчете измеряемых и преобразуемых величин.

Измерительная часть приборов выполнена на едином наборе специализированных микросхем. Дополнительно приборы могут быть оснащены цифровыми интерфейсами, дискретными входами (телесигнализация), релейными выходами (телеуправление), аналоговыми выходами, что позволяет использовать приборы в автоматизированных системах различного назначения.

Конструктивно приборы выполнены в пластмассовом корпусе и работоспособны при установке в любом положении. Приборы имеют щитовое исполнение и исполнение для установки на DIN-рейку.

На лицевой панели приборов щитового исполнения расположен цифровой светодиодный индикатор или ЖК-индикатор. Цвет светодиодного индикатора красный, зеленый или желтый по выбору заказчика.

Приборы исполнения на DIN-рейку имеют модификации с ЖК-индикатором или без индикатора.

Приборы, снабженные индикатором, имеют на лицевой панели четыре кнопки, которые позволяют просматривать на индикаторе измеряемые величины, состояние дискретных входов и релейных выходов, настраивать прибор. Настройка прибора с лицевой панели осуществляется через меню. Вход в меню настройки защищен паролем. Возможна настройка диапазона показаний прибора в соответствии с примененным на входе прибора измерительным трансформатором, шунтом, добавочным сопротивлением. Меню также позволяет указать схему подключения прибора, сменить пароль доступа в меню, выбрать яркость индикатора, задать порог включения визуальной индикации перегрузки (мигание индикатора), настроить аналоговые выходы и цифровые интерфейсы, задать режим и параметры работы релейных выходов, выполнить другие настройки. Все настройки прибора хранятся в его энергонезависимой памяти.

Также приборы могут быть настроены с помощью компьютерной программы iPMS.

Состояние дискретных входов и релейных выходов прибора может запрашиваться по цифровому интерфейсу. Релейный выход может быть настроен пользователем на один из двух режимов: режим сигнализации (управление реле сигналом на соответствующем дискретном входе или включение реле по достижению верхнего или нижнего порога измеряемого параметра) или режим дистанционного управления реле по цифровому интерфейсу.

Структура условного обозначения модификаций приборов приведена на рисунке 1.

РП19ПП-ПППП-П-ППППП-П-П-П-П-П-П

Погрешность измерения I, U, %: 0,5 или 0,2.

Схема подключения1-1): 3.4 - 3-фазная 4-проводная;

3.3 - 3-фазная 3-проводная; 1 - 1-фазная.

Цвет светодиодного индикатора-2):

К - красный, З - зеленый, Ж - желтый.

Тип аналогового выхода-3)

Номинальное напряжение или коэфф-т трансформации-4)

Номинальный ток или коэффициент трансформации-5)

Код напряжения питания:

1 - питание — 80.270 В; 2 - питание =19.. .50 В; 3 - питание =12 В;

4 - питание = 5 В; 9 - питание по специальному заказу.

Код журнала и часов (6): 0 - нет журнала и часов; 1 - энергонезависимые часы; 2 - журнал событий, энергонезависимые часы.

Количество аналоговых выходов:

0, 1, 2, 3, 4 - нет выходов, один, два, три, четыре выхода соответственно.

Код релейных выходов: 0 - нет выходов; 1 - выходы 5 А; ~250 В/=30 В;

2 - выходы 0,12 А; ~ 250 В; 9 - выходы по специальному заказу

Код дискретных входов: 0 - нет входов; 1 - входы с внутр. питанием = 24 В;

2 - входы с внутренним или внешним питанием = 24 В;

3 - входы с внешним пит. = 110 В; 4 - входы с внешним пит. ~ 110 В;

5 - входы с внешним питанием = 220 В; 6 - входы с внешним пит. ~ 220 В;

9 - входы по специальному заказу.

Отображаемые параметры 1-страничной модификации PD194PQ(7)

Код области применения:

T - исполнение для энергетики; N - исполнение для АЭС;

W - исполнение для морских судов; R - исполнение для транспорта.

Код индикатора-8): 0 - нет индикатора; 1 - светодиодный однострочный индикатор;

2 - ЖК-индикатор (1-канальный прибор); 3 - ЖК-индикатор (3-канальный прибор);

4 - светодиодный трехстрочный индикатор.

Код цифрового интерфейса-9): X - нет; K - RS-485 (RTU); В - два RS-485 (RTU); D - RS-485 (RTU), RS-485 (101); H - 2 RS-485 (RTU или(10) 101); E - RS-485 (RTU), Ethernet (104 или(10) TCP); G - RS-485 (RTU или(10) 101), Ethernet (104 или(10) TCP);

M - RS-485 (RTU), Ethernet (TCP); N - RS-485 (RTU), Ethernet (104); W - RS-485 (RTU); Profibus DP; 9 - интерфейсы по специальному заказу.

Код типа корпуса(11): 2; 7; 8 ; 9.

Код основной измеряемой величины: I - ток; U - напряжение; UI - ток и напряжение;

P - активная мощность; Q - реактивная мощность; PQ - мощность, коэффициент мощности, ток, напряжение, частота; E - энергия, мощность, коэффициент мощности, ток, напряжение, частота.

Код вида сигнала: 4 - переменный ток; 5 - постоянный ток.

Код типа прибора: А - амперметр; Z - вольтметр; S - измеритель мощности; D - измеритель многофункциональный.

Примечания к рисунку 1:

(1) Указывается для приборов c 3-фазными входами напряжения.

(2) Указывается для приборов со светодиодным индикатором.

(3) Указывается при наличии аналогового(-ых) выхода(-ов).

(4) Указывается для приборов с измерительным(-и) входом(-ами) напряжения.

(5) Указывается для приборов с измерительным(-и) входом(-ами) тока.

(6) Журнал и часы могут быть у прибора PD194PQ, PD194E.

(7) Для щитовых приборов PD194PQ возможна одностраничная модификация. Для нее следует указать список отображаемых на индикаторе параметров, например: PQIA (на индикаторе будут отображены параметры P, Q, IA). В остальных случаях данное поле пропускается.

(8) Светодиодный индикатор щитового прибора однострочный - для одноканальных приборов постоянного тока, однофазных приборов переменного тока, ваттметров и варметров; трехстрочный - для многофункциональных приборов, 3-фазных амперметров и вольтметров.

(9) На рисунке использованы следующие условные обозначения протоколов: RTU - протокол Modbus RTU; 101 - протокол ГОСТ Р МЭК 60870-5-101-2006; TCP - протокол Modbus TCP; 104 - протокол ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004.

(10) Возможность программного переключения протокола в меню настройки прибора.

(11) Корпус типа 2 - щитовой прибор с передней панелью 120х120 мм, корпус типа 9 - щитовой прибор с передней панелью 96х96 мм; в корпусах типа 7 и 8 - приборы на DIN-рейку. Габаритные размеры приборов - таблица 18.

Цепи измерения тока и напряжения приборов переменного тока (PA194, PZ194, PS194, PD194) могут подключаться к измеряемой цепи непосредственно или через трансформаторы тока и напряжения соответственно.

Для измерения постоянного тока более 5 А используется модификация прибора PA195I, работающего с внешним шунтом. Для измерения постоянного напряжения более 750 В используется модификация прибора PZ195U, работающего с внешним добавочным сопротивлением.

Имеется модификация прибора PA195I для измерения постоянного тока стандартного диапазона (4-20 мА и т.п.), предназначенная для отображения значения физической величины, преобразованной в ток стандартного диапазона. Имеется модификация прибора PZ195U для измерения напряжения постоянного тока стандартного диапазона (1-5 В и т.п.), предназначенная для отображения значения физической величины, преобразованной в напряжение постоянного тока стандартного диапазона.

Приборы PD194PQ щитового исполнения изготавливаются в многостраничной или одностраничной модификации. В первом случае результаты измерения просматриваются на индикаторе постранично вручную при помощи кнопок или автоматически с заданным интервалом.

Одностраничная модификация прибора PD194PQ отображает на индикаторе и преобразует на аналоговые выходы до трёх величин по выбору заказчика. При этом по цифровым интерфейсам одностраничного прибора доступны все измеряемые параметры, что и для многостраничного прибора.

Приборы производятся под торговой маркой КС®, свидетельство на товарный знак № 421989.

Общий вид приборов показан на рисунках 2 и 3.

Доступ к внутренним частям прибора возможен только при нарушении защитной наклейки. Места нанесения защитной наклейки, оттиска поверочного клейма, знака утверждения типа и товарного знака показаны на рисунках 4 и 5.

PA194I-2K1T

PD194UI-2K4T

PZ195U-2K1T

PZ194U-9K4T

PS194P-2X1T

PD194PQ-2E4T

PD194E-9K3T

Рисунок 2 - Фотографии общего вида приборов цифровых электроизмерительных щитового исполнения

PD194PQ-8K3T

PD194PQ-7B3T

Рисунок 3 - Фотографии общего вида приборов цифровых электроизмерительных исполнения на DIN-рейку

Ok

PD194PQ-7B0T

1

2

3

Обозначения:

1 - место нанесения оттиска поверительного клейма;

2 - место нанесения защитной наклейки от несанкционированного доступа;

3 - место нанесения товарного знака КС®;

4 - место нанесения знака утверждения типа.

Рисунок 4 - Места нанесения наклеек и знаков на щитовых приборах

1

2

3

4

Обозначения:

1 - место нанесения оттиска поверительного клейма;

2 - место нанесения защитной наклейки от несанкционированного доступа;

3 - место нанесения знака утверждения типа;

4 - место нанесения товарного знака КС®.

Рисунок 5 - Места нанесения наклеек и знаков на приборах исполнения на DIN-рейку

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) приборов встроено в защищённую от записи память микроконтроллера, что исключает возможность его несанкционированной настройки и вмешательства, приводящим к искажению результатов измерений. Метрологические характеристики приборов представлены с учетом погрешности, вносимой ПО. Суммарная погрешность приборов с учетом погрешности, вносимой ПО, не превышает пределов допускаемой погрешности. Идентификационные данные ПО приборов приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного ПО

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

В таблицах 2, 3, 4 и 5 приведены величины, которые приборы отображают на индикаторе, передают по цифровому интерфейсу и преобразуют на аналоговый выход. В таблице 6 приведены общие технические характеристики приборов, в таблице 7 - допустимые кратковременные перегрузки на измерительном(-ых) входе(-ах) тока приборов переменного тока, в таблице 8 - номинальные значения силы тока и напряжения приборов.

Таблица 2 - Измеряемые и преобразуемые величины для приборов PA195I, PA194I, PZ195U, PZ194U, PD194UI_____________________________________________________________________

Примечания:

(1) Приборы измеряют действующие значения силы и напряжения переменного тока.

(2) Переключение между показанием силы тока (напряжения) и частоты выполняется при помощи левой кнопки. При отображении частоты на индикаторе попеременно отображаются символ F и значение частоты.

(3) В 3-фазной 4-проводной схеме измеряются фазные и линейные напряжения. В 3-фазной 3проводной схеме фазные напряжения недоступны.

(4) В 3-фазной 4-проводной схеме на аналоговый выход преобразуются фазные напряжения, в 3фазной 3-проводной схеме - линейные напряжения.

Таблица 3 - Измеряемые и преобразуемые величины для приборов PS194P, PS194Q

Примечания:

(1) Приборы измеряют действующие значения силы и напряжения переменного тока.

(2) На приборах PS194P и PS194Q щитового исполнения измеренные параметры отображаются на однострочном светодиодном индикаторе и просматриваются поочередно при помощи кнопок. Мощность (основная величина) отображается непрерывно. Дополнительные величины (сила тока, напряжение, частота) отображаются попеременно с названием величины. Например, при отображении тока фазы А на индикаторе попеременно отображается символ IA и измеряемое значение силы тока.

(3) Среднее арифметическое действующих значений линейных напряжений.

(4) Среднее арифметическое действующих значений силы тока по фазам.

(5) Среднее арифметическое действующих значений фазных напряжений.

Таблица 4 - Измеряемые и преобразуемые величины для приборов PD194PQ

Примечания:

(1) Приборы измеряют действующие значения силы и напряжения переменного тока.

(2) Среднее арифметическое действующих значений линейных напряжений.

(3) Среднее арифметическое действующих значений силы тока по фазам.

(4) Среднее арифметическое действующих значений фазных напряжений.

Таблица 5 - Измеряемые и преобразуемые величины для приборов PD194E

Примечания:

(1) Приборы измеряют действующие значения силы и напряжения переменного тока.

(2) Среднее арифметическое действующих значений линейных напряжений.

(3) Среднее арифметическое действующих значений силы тока по фазам.

(4) Среднее арифметическое действующих значений фазных напряжений.

Таблица 6 - Общие технические характеристики приборов

Примечания:

(1) Модификации прибора.

(2) Схему подключения прибора можно изменять.

(3) Схему подключения прибора с погрешностью измерения фазных токов и напряжений ± 0,5 % можно изменять, схема подключения прибора с погрешностью измерения фазных токов и напряжений ± 0,2 % неизменна.

(4) Выходы типа 4.12.20 мА и ± 5 мА используются для преобразования параметров, принимающих как положительные, так и отрицательные значения.

Таблица 7 - Допустимые кратковременные перегрузки на измерительном(-ых) входе(-ах) тока приборов переменного тока - PA194, PS194, PD194

Таблица 8 - Номинальные значения силы тока и напряжения приборов (1)

Примечания:

(1) Номинальное значение выбирается при заказе. Возможно изготовление прибора с нестандартным номинальным значением (не ниже меньшего и не выше большего из перечисленных).

(2) Для амперметров стандартного постоянного тока 4-20 мА и 4-12-20 мА номинальное значение составляет 20 мА.

(3) Модификация используется для измерения силы постоянного тока более 5 А.

(4) Для вольтметров стандартного напряжения постоянного тока 1-5 В и 2-10 В номинальное значение составляет 5 В и 10 В соответственно.

(5) Модификация используется для измерения напряжений постоянного тока более 750 В.

(6) При номинальном напряжении 660 (600/^3) возможна только 3-фазная 4-проводная схема подключения прибора.

В таблицах 9 и 10 указаны основные и дополнительные погрешности измерения приборов PA194I, PA195I, PZ194U, PZ195U, PD194UI. При вычислении приведенной погрешности измерения тока (напряжения) в качестве нормирующего значения принята верхняя граница диапазона показаний прибора, равная 1,2ХнК, где Хн - номинальное значение входного сигнала (тока или напряжения), К - коэффициент преобразования входного сигнала.

Таблица 9 - Основные погрешности измерения приборов PA194I, PA195I, PZ194U, PZ195U, PD194UI

Примечания:

(1) Частота входного тока и напряжения равна 45.65 Гц. Напряжение питания - в пределах рабочего диапазона (таблица 6).

(2) Исполнения по погрешности.

Таблица 10 - Дополнительные погрешности измерения приборов PA194I, PA195I, PZ194U, PZ195U, PD194UI

Примечания:

(1) Для напряжения и силы тока заданы пределы дополнительной приведенной погрешности.

Для частоты заданы пределы дополнительной абсолютной погрешности.

(2) Меньшее значение дополнительной погрешности - для исполнения с основной погрешностью ± 0,2 %, большее значение - для исполнения с основной погрешностью ± 0,5 %.

При вычислении приведенных погрешностей измерения приборов PS194P, PS194Q, PD194PQ, PD194E в качестве нормирующих величин используются значения, указанные в таблице 11, вычисленные по паспортным значениям номинальной силы тока 1н, номинального линейного напряжения инл и номинального фазного напряжения UH с учетом коэффициентов трансформации тока KI и напряжения KU.

В таблицах 12 и 13 приведены основные и дополнительные погрешности измерения приборов PS194P, PS194Q, PD194PQ, PD194E. В таблицах погрешностей символом ф обозначен сдвиг фазы напряжения относительно фазы тока. Для активной мощности номинальный сдвиг фазы равен 0° (cos^) = 1), для реактивной мощности - равен 90° (sin^) = 1).

В приборах PD194E активные и реактивные энергии рассчитываются по активной и реактивной мощности соответственно. Пределы допускаемой основной погрешности и допускаемых дополнительных погрешностей измерения энергии приборами PD194E равны пределам соответствующих погрешностей измерения мощности в указанном для мощности диапазоне входных сигналов.

Таблица 11 - Нормирующие значения для приборов PS194P, PS194Q, PD194PQ, PD194E

Таблица 12 - Основные погрешности измерения приборов PS194P, PS194Q, PD194PQ, PD194E

Примечания:

(1) В 3-проводной схеме под значением UH понимается номинальное линейное напряжение инл; в 4-проводной и 1-фазной схеме - номинальное фазное напряжение инф. Частота входного тока и напряжения равна 45...55 Гц. Напряжение питания - в пределах рабочего диапазона (таблица 6).

(2) Меньшее значение - для исполнения с основной погрешностью измерения фазного тока, фазного и линейного напряжения ± 0,2 %, большее значение - для исполнения с основной погрешностью измерения фазного тока, фазного и линейного напряжения ± 0,5 %.

Таблица 13 - Дополнительные погрешности измерения приборов PS194P, PS194Q, PD194PQ,

PD194E

Примечания:

(1) Для частоты заданы пределы дополнительной абсолютной погрешности.

В остальных случаях - пределы дополнительной приведенной погрешности.

(2) Меньшее значение дополнительной погрешности - для исполнения прибора с основной погрешностью измерения фазного тока, фазного и линейного напряжения ± 0,2 %, большее значение - для исполнения с основной погрешностью измерения фазного тока, фазного и линейного напряжения ± 0,5 %.

(3) cos(^) = ± (0...1...0). В случае измерения активных и полных мощностей за исключением точки ф = 0°, относящейся к нормальной области измерений (таблица 12). В случае измерения реактивных мощностей за исключением точки   ф = 90°, относящейся к

нормальной области измерений (таблица 12).

В таблицах 14, 15, 16 и 17 приведены допускаемые пределы основных и дополнительных погрешностей аналогового преобразования приборов.

При определении приведенной погрешности аналогового преобразования за нормирующее значение принимается величина 5 мА для аналоговых выходов типа 0-5 мА и ± 5 мА; величина 20 мА - для аналоговых выходов типа 4-20 мА, 4-12-20 мА, 0-20 мА; величина 5 В - для аналоговых выходов типа 0-5 В, 1-5 В; величина 10 В - для аналоговых выходов типа 0-10 В, 2-10 В.

Таблица 14 - Основные погрешности аналогового преобразования приборов PA194I, PA195I,

PZ194U, PZ195U, PD194UI

Примечания:

(1) Частота входного тока и напряжения равна 45.65 Гц.

Напряжение питания - в пределах рабочего диапазона (таблица 6).

Таблица 15 - Дополнительные погрешности аналогового преобразования приборов PA194I, PA195I, PZ194U, PZ195U, PD194UI

Таблица 16 - Основные погрешности аналогового преобразования приборов PS194P, PS194Q,

PD194PQ, PD194E

Примечания:

(1) Частота входного тока и напряжения равна 45...55 Гц. Напряжение питания - в пределах рабочего диапазона (таблица 6). В 3-проводной схеме под значением Uh понимается номинальное линейное напряжение инл; в 4-проводной и 1-фазной схеме - номинальное фазное напряжение инф. Номинальные значения Рн и Qh - по табл. 11.

(2) cos(ф) = ± (0,1...1...0,1) для аналоговых выходов типа 4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА, 0-5 В, 1-5 В, 0-10 В; cos^) = ± (0,5...1...0,5) для аналоговых выходов типа 4-12-20 мА, ±5 мА.

Таблица 17 - Дополнительные погрешности аналогового преобразования приборов многофункциональных PS194P, PS194Q, PD194PQ, PD194E

Примечания:

(1) В случае преобразования активной мощности за исключением точки ф = 0°, относящейся к нормальной области преобразования (таблица 16). В случае преобразования реактивной мощности за исключением точки   ф = 90°, относящейся к нормальной области

преобразования (таблица 16).

Габаритные размеры и масса приборов приведены в таблице 18.

Таблица 18 - Габаритные размеры и масса приборов PA194(5)I, PZ194(5)U, PD194UI, PS194P(Q), PD194PQ, PD194E

Примечания:

(1) В таблице: АО - аналоговые выходы; DI - дискретные входы, DO - релейные выходы.

(2) Относительно базовой модификации ширина увеличивается на 36 мм и масса - на 0,1 кг при добавлении одной из следующих функций: 1 АО, RS-485, DI и DO. Относительно базовой модификации ширина увеличивается на 72 мм и масса - на 0,15 кг при добавлении одной из следующих функций: 3 АО, удвоенное количество DI и DO.

(3) Кроме приборов с аналоговым выходом типа ± 5 мА, габаритная длина которых 113 мм.

(4) Относительно базовой модификации ширина увеличивается на 36 мм и масса - на 0,1 кг при добавлении одной из следующих функций: 1 АО, RS-485, Ethernet, DI и DO. Относительно базовой модификации ширина увеличивается на 72 мм и масса - на 0,15 кг при добавлении одной из следующих функций: 3 АО, удвоенное количество DI и DO.

(5) Относительно базовой модификации длина увеличивается на 20 мм и масса - на 0,1 кг при добавлении следующих функций: DI и DO, AO. Относительно базовой модификации длина увеличивается на 24 мм и масса - на 0,07 кг при добавлении следующих функций: RS-485, Profibus DP, Ethernet.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта и методом лазерной маркировки на лицевую панель прибора.

Комплектность

Таблица 19 - Комплект поставки прибора электроизмерительного цифрового

(1) При поставке в один адрес 1 экз. на 10 приборов.

Поверка

осуществляется по документу «Приборы электроизмерительные цифровые PA, PD, PS, PZ.

Руководство по эксплуатации», раздел 6 «Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» в марте 2015 г.

Средства поверки: калибратор многофункциональный Fluke 5520А (Госреестр № 51160-12); мультиметр цифровой 34401А (Госреестр № 54848-13); частотомер универсальный GFC-8010H (Госреестр № 19818-00); калибратор переменного тока Ресурс-К2 (Госреестр № 31319-12).

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в руководствах по эксплуатации.

Нормативные документы

1. ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.

2. ГОСТ 14014-91 Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, тока, сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний.

3. ГОСТ Р 8.648-2008     ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений

переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10’2 - 2409 Гц.

4. МИ 1940-88     ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений силы

переменного электрического тока 1-10’8 - 25 А в диапазоне частот 20 - 1-106 Гц.

5. ТУ 422100-001-78481029-2013. Приборы электроизмерительные цифровые PA, PD, PS, PZ.

Технические условия.