W artykule zaprezentowano najnowszą generację mierników produkcji francuskiej firmy SOCOMEC, którą do tej pory przedstawialiśmy jako producenta aparatury łączeniowej niskiego napięcia (Ei 1 i 2/2001). Firma SOCOMEC od wielu już lat jest również znana jako producent aparatury kontrolno-pomiarowej.

W ostatnich latach występuje zauważalny wzrost zainteresowania użytkowników cyfrowymi przyrządami pomiarowymi zamiast stosowanych dotychczas klasycznych mierników wskazówkowych. Jest to przede wszystkim spowodowane uniwersalnością tych pierwszych, jak również praktycznie nieograniczoną możliwością centralizacji i wizualizacji dostarczanych przez nie danych. Zwłaszcza ta druga zaleta ma znaczenie przy budowie tzw. aplikacji obiektowych, gdzie odzwierciedlenie parametrów sieci elektrycznej - mające dla elektryków pierwszorzędne znaczenie - może być jednym z elementów monitoringu całego procesu technologicznego.

Diris Ap - wersja tablicowa: a) wtykowy blok opcji, b) bezpośredni dostęp

Oczekiwania użytkowników dotyczące możliwości pomiarowych mierników cyfrowych są oczywiście różne, jednak zdecydowana większość z nich zadowala się podstawowym zakresem pomiarów, zwłaszcza wtedy, gdy miernik służy do odczytów lokalnych, bez transmisji danych do systemu nadzoru. Centralizacja danych nie jest żadnym utrudnieniem, gdyż praktycznie każdy producent takiej aparatury oferuje, w zależności od wersji, możliwość przesytu danych z miernika do systemów zewnętrznych.

Wersje mierników serii Diris A
Nowa seria mierników firmy SOCO-MEC obejmuje dwie wersję: - modułową - Diris Am, dla zwolenników aparatury modułowej, - tablicową - Diris Ap - z niespotykanym w tej klasie przyrządów dużym, podświetlanym wyświetlaczem ciekłokrystalicznym z automatyczną regulacją kontrastu; duży wyświetlacz dostarcza użytkownikowi więcej informacji w tym samym czasie.

Diris Am - wersja modułowa

Miernik podaje jednocześnie wielkość mierzoną, jej wartość w każdej fazie sieci elektrycznej, wartość sumaryczną (trójfazową niektórych wielkości), jednostkę, wskazania licznika czasu pracy lub energii (z jednostką) oraz - co powinno usatysfakcjonować zwolenników przyrządów wskazówkowych - graficzny bargraf obciążenia w każdej fazie (wartość procentową w stosunku do wartości pierwotnej przekładników prądowych). Diris Am ma szerokość 7 modułów, a wymiary panelu czołowego miernika Diris Ap wynoszącą 96x96 mm. Miernik tablicowy ma również znacznie mniejszą głębokość w porównaniu z innymi dostępnymi obecnie na rynku. W wersji podstawowej miernik ma głębokość 60 mm, a po zainstalowaniu wtykowych modułów opcji - 80 mm (w obu przypadkach wraz z listwami zaciskowymi). W przypadku obu prezentowanych mierników producent zadbał o ich uniwersalność. Zarówno Diris Am, jak i Ap mogą pracować w sieciach jedno- i trójfazowych niskiego, średniego i wysokiego napięcia (ten sam miernik). Zależnie od wartości napięcia i prądu sieci pomiary mogą być prowadzone metodą półpośrednią (z zastosowaniem przekładników prądowych) lub pośrednią (przekładnikami prądowymi i napięciowymi). Parametry graniczne sieci, w której można dokonywać pomiarów za pomocą omawianych mierników to 400 kV i 10 kA.

Rozdzielnica z zainstalowanymi miernikami Diris Am i Ap

Jak każde urządzenie elektroniczne, również omawiane mierniki wymagają pomocniczego napięcia zasilania, które - w celu ich poprawnej pracy - musi zawierać się w zakresie od 110 do 440 V AC ą10%, 50/60 Hz lub od 120 do 350 V DC ą20%. Pomocnicze napięcie zasilania zarówno prądu przemiennego, jak i prądu stałego doprowadza się do tych samych dwóch zacisków miernika (miernik wykrywa rodzaj zasilania). Producent umożliwia również użytkownikowi zastosowanie dowolnych przekładników jeśli chodzi o parametry strony pierwotnej i wtórnej, tzn. że użytkownik podczas programowania miernika sam dostosowuje go do parametrów przekładników. Do wyboru są wartości 1 i 5 A dla strony wtórnej przekładników prądowych oraz 60, 100, 110, 173 i 190 V dla strony wtórnej (100/, 100, 110, 100, 110 V) przekładników napięciowych.

Pomiary w wersji podstawowej

Mierniki Diris Am oraz Diris Ap w wersji podstawowej umożliwiają wykonanie takich pomiarów jak:

• chwilowa, średnia i maksymalna wartość prądu w programowanym okresie całkowania,
• chwilowa wartość napięcia fazowego i międzyprzewodowego,
• częstotliwość,
• chwilowa, średnia i maksymalna wartość mocy czynnej w układzie czterokwadrantowym w programowanym okresie całkowania,
• chwilowa, średnia i maksymalna wartość mocy biernej w układzie czterokwadrantowym w programowanym okresie całkowania ze wskazaniem charakteru mocy (indukcyjna lub pojemnościowa),
• chwilowa, średnia i maksymalna wartość mocy pozornej w programowanym okresie całkowania,
• chwilowa wartość współczynnika mocy ze wskazaniem charakteru (indukcyjny lub pojemnościowy),
• czas pracy.

sieciach trójfazowych czteroprzewodowych mierniki wyznaczają wartość prądu w przewodzie neutralnym jako sumę wektorową prądów fazowych. Wartości średnie kalkulowane są w układzie kroczącym, a rejestry wartości maksymalnych są aktualizowane z chwilą pojawienia się nowej, większej wartości danej wielkości. Okres całkowania jest programowany przez użytkownika od 5 do 60 min i może być ustalony odrębnie dla prądu i mocy. Wyniki pomiarów są aktualizowane na wyświetlaczu co 1 s.

Dodatkowe funkcje pomiarowe
W wersji modułowej Diris Am oferuje dwie opcje :

• czterokwadrantowy pomiar energii z dwoma, programowanymi wyjściami impulsowymi,
• transmisję danych - port szeregowy RS 485, protokół JBUS/MODBUS (później również PROFIBUS DP).

Do każdego z wyjść impulsowych można programowo przypisać określony rodzaj energii elektrycznej, a następnie zdefiniować dla tego wyjścia wartość impulsu (od 0,1 do 10 000 kWh/kvarh/kVAh) oraz okres jego trwania (od 100 do 900 ms). Wyjścia impulsowe dostępne z opcją pomiaru energii są wyjściami bezpotencjatowymi (kontaktrony o przeciętnej trwałości 10⁸ cykli). Opcja transmisji danych umożliwia programowe ustawienie szybkości transmisji z miernika w zakresie od 2400 do 38 400 bodów. W przypadku wersji modułowej użytkownik przy zakupie musi dokładnie określić, co potrzebuje i czy w przyszłości będzie chciał skorzystać z funkcji dodatkowych. Wszelkie przyszłościowe opcje muszą być wzięte pod uwagę przy zakupie miernika ze względu na to, że nie ma możliwości jego rozbudowy w czasie eksploatacji. Pod tym względem zdecydowanie bardziej elastycznym rozwiązaniem jest wersja tablicowa - Diris Ap. Producent zastosował bowiem innowacyjną w tej klasie urządzeń koncepcję wtykowych bloków opcji, która umożliwia użytkownikowi rozszerzenie funkcji miernika w każdej chwili eksploatacji. W ściance tylnej miernika znajdują się cztery gniazda przeznaczone do przyłączenia wtykowych bloków opcji. Każdy z tych bloków można włożyć w dowolne gniazdo z tyłu obudowy miernika Diris Ap. Po włożeniu w gniazdo moduł należy jeszcze unieruchomić i przykręcić wkrętem. Docelowo producent przewiduje w ramach opcji następujące bloki wtykowe :

• czterokwadrantowy pomiar energii elektrycznej z dwoma programowanymi wyjściami impulsowymi,
• transmisję danych - port szeregowy RS 485, protokół JBUS/MODBUS (później również PROFIBUS DP),
• pomiar zawartości harmonicznych zintegrowany z czterokwadrantowym pomiarem energii i dwoma programowanymi wyjściami impulsowymi,
• dwa wyjścia analogowe (0/4-20 mA),
• dwa wyjścia analogowe (0/4-20 mA), o monitoring, kontrola lub sterowanie (2 wyjścia przekaźnikowe, 2 wejścia binarne).

Pierwsze dwie opcje są takie same jak w mierniku Diris Am, chociaż są zabudowane w blokach wtykowych. Kolejna opcja - pomiar zawartości harmonicznych -zawiera również pomiar energii elektrycznej. Rozszerza ona zakres pomiarów miernika o zawartość harmonicznych w przebiegach prądu i napięcia oraz o współczynnik odkształcenia prądu oraz napięcia (do 15. harmonicznej). Producent zdecydował się powielić w module pomiaru zawartości harmonicznych pomiar energii (występuje również samodzielnie w odrębnym module) po to, aby umożliwić użytkownikowi wykorzystanie w wariancie optymalnym wszystkich możliwych opcji (4 gniazda w obudowie miernika).
Kolejna opcja - wyjścia analogowe -jest jedyną, którą można w mierniku zainstalować podwójnie (dwa moduły tego samego typu) w celu przetwarzania na sygnał analogowy do czterech mierzonych przez miernik wielkości. Ostatnia z dostępnych opcji zintegrowanych w module wtykowym - monitoring, kontrola lub sterowanie - zawiera dwa wyjścia przekaźnikowe oraz dwa wejścia binarne. Wyjścia przekaźnikowe służą do sygnalizacji lub sterowania w przypadku przekroczenia monitorowanych parametrów. Można monitorować następujące parametry: 3I, 3LI, I_n, P,, THD_I/U. Dla każdego z monitorowanych parametrów można ustalić próg górny i próg dolny wartości, zwłokę czasową oraz histerezę. Możliwość ustawienia opóźnienia ma na celu wyeliminowanie reakcji miernika na przypadkowe, krótkotrwałe zakłócenia w sieci. Wejścia binarne mogą zostać wykorzystane do zliczania impulsów z urządzeń zewnętrznych (funkcja koncentratora) lub do identyfikacji stanu urządzeń zewnętrznych (na podstawie kontroli stanu styków pomocniczych). W zamierzeniu producenta seria mierników Diris A jest przeznaczona dla dużego grona potencjalnych użytkowników, zwłaszcza dla tych, którzy wcześniej unikali stosowania mierników cyfrowych ze względu na cenę oraz - co może było główną przyczyną - z czystego konserwatyzmu. Mamy nadzieję, że prezentowane mierniki dokonają prawdziwego przełomu na naszym rynku w tej dziedzinie.