Стандарти електричної потужності Fluke 6105A/6100B

Найточніші, всеосяжні та гнучкі джерела для перевірки якості електричної потужності та енергії

У 2002 році компанія Fluke Calibration випустила стандарт для калібрування електричної потужності 6100A Electrical Power Calibration Standard.

Тепер калібратор електричної потужності 6100A замінено на пристрої 6105A та 6100B. Ці нові моделі мають таку ж точність та характеристики щодо оцінки якості електричної потужності, як і попередні, що дозволяє їм легко задовольняти вимоги до сучасних еталонів для перевірки якості електроенергії. Крім цього, вони забезпечують таку ж високу точність вимірів, що й найкращі моделі вимірювальних пристроїв для синусоїдальних сигналів.

Лише кілька систем можуть забезпечувати протягом одного року точність енергії 0,007% (66 мільйонів), яку забезпечує 6105A для синусоїдальних сигналів. Сигнали із сильними нелінійними спотвореннями подаються з аналогічною точністю відповідно до національних та міжнародних стандартів.

Вибір між 6100B та 6105A залежить від необхідного рівня точності. Обидві моделі відповідають вимогам до точності вимірювання якості електроенергії відповідно до ряду стандартів МЕК 61000-4. 6100B також можна використовувати для типових випробувань реєстраторів якості електроенергії від 0,1 до 2%.

6105A слід використовувати у випадках, коли потрібна максимальна точність, зокрема для калібрування вимірювачів вторинних еталонів, лічильників споживання електроенергії та типових випробувань. 6105A забезпечує точність, потрібну для перевірки роботи вторинних еталонів, наприклад, вироблених компаніями Radian Research, Zera та MTE.

Великий спектр функцій калібрування
6105A та 6100B застосовуються для широкого діапазону контрольно-вимірювальних приладів для оцінки електроенергії, включаючи:

• вольтметри змінного струму;
• амперметри змінного струму;
• трансформатори струму;
• вимірювачі мерехтіння;
• вимірювачі кута зсуву фаз;
• вимірювачі коефіцієнта потужності;
• аналізатори потужності;
• реєстратор електроенергії;
• тестери релейних перетворювачів електроенергії;
• вольтамперметри;
• вимірювачі реактивної потужності;
• трансформатори напруги;
• ватметри (для 3- або 4-провідних ланцюгів);
• лічильники електроенергії
• та інші.

Кому потрібні пристрої моделей 6105A чи 6100B для калібрування електричної потужності?

Валідація якості електричної потужності та енергії, що здійснюється за допомогою даних пристроїв, потрібна у різних сферах діяльності.

• У Національних інститутах вимірів (National Measurement Institutes) для забезпечення точних несинусоїдальних сигналів та фантомної потужності для різних дослідницьких завдань.
• У наукових дослідженнях та розробках для валідації функцій та точності дослідних зразків та зразків з першої промислової партії.
• У виробничих випробуваннях для підтвердження правильності та відтворюваності результатів під час проведення вимірювань на кожному виготовленому пристрої.
• При сервісному обслуговуванні та калібруванні обладнання з метою підтвердження відповідності виробу специфікаціям протягом терміну експлуатації.
• У метрологічних лабораторіях для калібрування вторинних еталонів, які застосовуються для великомасштабного промислового калібрування вимірювачів якості електричної потужності та енергії.

6105A та 6100B подають такі сигнали, які дозволяють ефективно, швидко та не вимагаючи високої кваліфікації оператора, виконати вищезгадані процедури. Більше того, вони забезпечують повне та точне проведення випробувань, а також відповідність результатів усіх вимірів національним та міжнародним стандартам. 6100A дозволяє подавати комплекс сигналів для оцінки якості електроенергії з винятковою точністю більше однієї, двох, трьох чи чотирьох фаз незалежно та одночасно. 6100B та 6105A є ще більш ефективними та забезпечують ширші можливості для калібрування електроенергії. Більш того, ці нові пристрої мають більшу експлуатаційну гнучкість порівняно з 6100A.

До цього часу для системи на три фази знадобився б один 6100A (як основний блок) і два 6101A (як допоміжні блоки). Основні блоки 6100B і 6105A можуть використовуватися як допоміжні, для чого необхідно просто переключити кабелі. Це надає набагато більше варіантів комбінації пристроїв у різні системи. До доступного раніше додаткового модуля 80A було додано новий модуль 50A. Модуль 50А можна налаштувати таким чином, що всі діапазони струму будуть доступні на одних і тих же клемах.

Фантомна потужність
6100B і 6105A можуть подавати сувору синусоїдальну напругу до 1008 В і струм до 21 А. Потужність на клемах виведення напруги для підтримуваних пристроїв, що споживають потужність лінії, на якій вони вимірюються, або для ланцюга з паралельним підключенням декількох пристроїв, до 50 ВА. Пікова напруга на виході струму, звідки він подається в пристрої, включаючи довгі траси кабелю, роз’єми і перемикачі, або в ланцюги з паралельним підключенням декількох пристроїв може становити до 14 В. Струм на виході також може створювати додаткову напругу з метою симуляції сигналів, які може генерувати перетворювач або струмовий зонд. Модулі 50А і 80А забезпечують вищі значення змінного струму на виході.

Крім встановлюваних користувачем значень V, I і кута зсуву фаз на екрані відображаються розраховані значення активної потужності (W), потужності (VA), реактивної потужності (VAR) і коефіцієнта потужності (PF). Реактивна потужність для несинусоїдальних сигналів розраховується 6100B та 6105A з використанням будь-якого з семи методів на вибір користувача. Якщо 6100B або 6105A з’єднані в трифазну схему «Зірка» або трифазну трипровідну трикутну схему, користувач може вибрати режим відображення потужності, що здається, потужності і реактивної потужності для кожної фази окремо або для всіх фаз разом. При виборі методів розрахунку МЕК або NEMA також відображатиметься трифазний дисбаланс.

У цьому режимі роботи 6100В можна використовувати для вимірювання потужності, що здається, реактивної потужності, кута зсуву фаз, коефіцієнта потужності, напруги і струму на одно-або багатофазному пристроях.

Роздільна здатність та точність
6100B задає новий стандарт точності еталонів для калібрування електричної потужності. Напруга і струм генеруються з роздільною здатністю до шести розрядів і похибкою трохи більше 0,005 % (50 мільйонних часток). Налаштувати фазу можна з роздільною здатністю 1 міліградус або 10 мікрорадіан. Фазова характеристика є винятковою, з точністю до 3 міліградусів для 6100В та 2,3 міліградуса для 6105А. У багатофазних системах розбіжність між фазами напруги становить 5 міліградусів.

Комплексні вимірювання
6105A та 6100B генерують різні комплексні сигнали, включаючи:

• мерехтіння
• гармоніки;
• затухаючі та наростаючі;
• інтергармоніки;
• флуктуючі гармоніки;
• з одночасним накладенням.

Багатофазний режим роботи
Основні блоки 6105A та 6100B забезпечують автономний однофазний режим роботи з однією напругою та струмом на виході. Для багатофазного режиму роботи додаткові фази забезпечуються додаванням одного або більше допоміжних блоків 6101B або 6106A з ідентичною продуктивністю, але без додаткових засобів керування або екрану. Додаткові фази можна додавати окремо (до 4 фаз). Основні блоки 6100В і 6105А можна за кілька секунд перетворити на допоміжні, що забезпечують додаткову експлуатаційну гнучкість цих моделей пристроїв. У багатофазній системі кожна фаза залишається повністю незалежною, електрично ізольованою навіть від фаз, з якими вона синхронізована, і знаходиться під контролем основного блоку. Пристрої легко готувати та застосовувати з метою, при яких потрібний дисбаланс фаз. Багатофазні системи 6100B/6105A необхідно з’єднати між собою у чотирипровідну схему «Зірка». Симуляцію трифазної трипровідної трикутної схеми та техфазної чотирипровідної трикутної схеми легко реалізувати шляхом зміни налаштувань за допомогою інтерфейсу користувача.

Додаткові модулі 80A і 50A
Доступні два додаткові модулі високого струму. Модуль 80A забезпечує струм від 0 до 80 A через роз’єм 100 мм. Струм зі значеннями в стандартних діапазонах не можна направляти через ці роз’єми. Модуль 50A забезпечує струм від 0 до 50 A через роз’єми 100 мм. За допомогою модуля 50А оператор може вибрати між напрямком всіх струмів через роз’єм 100 мм або напрямом струмів в діапазоні від 0 до 21 А через стандартні клеми.

Додатковий модуль енергії
Додатковий модуль енергії додає до 6100B та 6105A компаратор. Чотири вхідні канали можуть бути індивідуально налаштовані щодо «Константи вимірювача». Користувач може вибрати стандартне значення. Точність енергії 6105А така ж висока, як і в більшості різних зовнішніх пристроїв. Користувач 6100B має додаткову можливість використання зовнішніх вторинних стандартів. Енергія, що вимірюється, порівнюється з еталонним значенням і для кожного тестованого пристрою відображається відсоток помилки.

Додатковий модуль тактуючого генератора (CLK)
Додатковий модуль CLK забезпечує додатковий опорний сигнал на задній панелі.

Еталонні сигнали
Як правило, синхронізація систем не проводиться за загальним сигналом синхронізації, особливо під час використання вибіркових методів. 6105A і 6100B забезпечують подачу нижченаведених сигналів.

• Опорний фазовий сигнал. Сигнал КМОП логіки з переднім фронтом, що відповідає перетину лінії підвищення нуля та лінії базової напруги.
• Еталонний випробувальний сигнал. Сигнал КМОП логіки, синхронізований із внутрішньою дискретизацією. Може використовуватися для синхронізації дискретизаторів під час калібрування системи.
• Еталонний вихідний сигнал (доступний лише із встановленим модулем CLK). Сумісний з ТТЛ еталонний вихідний сигнал 10 МГц або 20 МГц, який подається головним генератором синхронізуючих імпульсів.

М’який запуск
Компенсує пусковий струм пристроїв, споживаючи енергію сигналу напруги. Користувач може встановити час повільного перемикання виходу пристрою в робочий режим від 0 до 10 секунд.

Сигнали МЕК 61036 та МЕК 62053
Для більшої зручності проведення типових випробувань та калібрування лічильників електроенергії у 6105A та 6100B попередньо задані сигнали, що вимагаються відповідними стандартами.

Інтерфейс користувача
Інтерфейс користувача Microsoft Windows® робить керування 6105A та 6100B легким та простим. Доступ до інтерфейсу здійснюється шляхом комбінації ручок та клавіш передньої панелі пристрою або шляхом підключення миші та клавіатури користувача. Після цього інформація про роботу пристрою відобразиться на восьмидюймовому рідкокристалічному екрані з високою роздільною здатністю. Відображається інформація про стан усіх чотирьох фаз, паралельно з більш детальною інформацією про задані або настроєні параметри струму.

На екран можна вивести частотну і тимчасову область поточних типів сигналів, що дозволить користувачеві оцінити ефект налаштування сигналів керуючих перед застосуванням їх до вихідних клем. Допоміжне сенсорне вікно допомоги в нижній частині екрана надає користувачеві покрокове керівництво використання пристрою, відображаючи інформацію про керування та повідомлення про помилки.

6105A та 6100B можна керувати дистанційно. Працюючи з багатофазними системами управління допоміжними пристроями здійснюється з допомогою основного блоку. 6105A та 6100B задовольняють вимогам стандарту IEEE 488.1 та вимогам додаткового стандарту IEEE 488.2. Мова програмування відповідає нормативам Стандарту команд програмованого інструменту (SCPI).

Налаштування комплексного інструменту можна зберегти та повторно завантажити з цього інструменту або зберегти та повторно завантажити з USB-пристрою зберігання інформації.

Моделі та аксесуари