Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Více aktualit

METRISO®C – nový měřicí přístroj pro revize elektrických zařízení

číslo 12/2002

Měření a měřicí přístroje

METRISO®C – nový měřicí přístroj pro revize elektrických zařízení

Ing. Jiří Sajner,
JHS ELEKTRO

V jednom z předcházejících čísel časopisu ELEKTRO byla uveřejněna informace o nových měřicích přístrojích pro revize elektrických zařízení od firmy Gossen – Metrawatt GmbH, a to o přístrojích nové řady C. První informace byla o základním přístroji PROFITEST C. V tomto příspěvku jsou informace o dalším přístroji této řady METRISO®C (obr. 1), který je určen pro měření izolačních odporů, nízkoohmová měření, měření teploty a vlhkosti, měření napětí a dotykového proudu, s elektronickým zápisem měřených hodnot v zařízeních s napětím do 1 000 V. Tento přístroj plně vyhovuje nejen příslušným předpisům EN, DIN VDE 0413 část 2 a část 4, ale i požadavkům předpisů řady ČSN EN 67 557-1-8 a plně respektuje i požadavky ČSN 33 1500 a ČSN 33 2000-6-61, včetně všech jejich posledních změn a doplňků, vydaných v loňském roce.

Obr. 1.

1. Charakteristika přístroje

Měření izolačních odporů:

  • měřicí rozsah 1 kW až 100 GW,
  • měřicí napětí 100 V, 250 V, 500 V a 1 000 V se stabilní předvolbou,
  • možnost nastavení měřicího napětí již od 50 V po stupních nebo režim měření plynulým zvyšováním měřicího napětí od 50 V.

Nízkoohmová měření: měřicí rozsah 0 až 100 W.

Zkoušky stavu bez napětí a vybíjení kapacitních objektů: měřicí rozsah 0 až 1 000 V.

Měření teploty a vlhkosti s pomocným adaptérem, připojeným prostřednictvím infračerveného rozhraní IrDa:

  • měřicí rozsah 0 až +40 °C,
  • měřicí rozsah 20 až 80 %.

Měření dotykového proudu: měřicí rozsah 0 až 10 mA.

Výhody (zvláštnosti) při měření izolačních odporů

  • rychlé přezkoušení mezní hodnoty signální žárovkou, s přednastavením limitní hodnoty,

  • rychlé nastavení základních měřicích napětí,

  • automatika měření izolačního odporu zajišťuje rychlé zjištění hodnoty izolačního odporu v celém měřicím rozsahu,

  • možnost variabilního nastavení výše měřicího napětí po stupních v rozsahu od 50 do 1 000 V,

  • možnost nastavení režimu měření izolačního odporu plynulým nárůstem měřicího napětí.

Obr. 2.

Poslední dvě zmíněné varianty měření se mohou velmi úspěšně používat např. při analýzách poruch v elektrických zařízeních a při ověřování funkce přepěťových ochran.

Výhody (zvláštnosti) při měření odporů (nízkoohmová měření)

  • rychlé přezkoušení mezní hodnoty signální žárovkou,
  • automatická změna polarity měřicího proudu,
  • volba polarity měřicího napětí ke zjištění cizích (rušivých) napětí,
  • nastavení měření v režimu offset (relativní vzdálenost od určitého počátečního bodu) pro potřeby srovnávacího měření mezi jednotlivými body měření.
Obr. 3.

Další výhody (zvláštnosti) přístroje

  • automatická signalizace přítomnosti napětí na měřicích hrotech,
  • funkce „hold“: naměřená hodnota zůstává zobrazena na displeji i po uvolnění stisku tlačítka pro měření,
  • možnost ukládání naměřených hodnot v elektronickém zápisníku přístroje, s přiřazením příslušnosti k proudovému obvodu, rozváděči, objektu, vždy s písmenným nebo číselným označením (popř. kombinací čísel a písmen) a s možností textu doplňujícího komentáře,
  • datové rozhraní k přenosu naměřených hodnot, s následnou možností „update“ (aktualizace informací) softwaru přístroje při změnách nebo rozšíření možností měřicích funkcí přístroje,
  • komfortní software určený k protokolaci naměřených údajů, kterým lze obsáhle rozšířit databanku (pro ČR v přípravě).

Poznámka:

Novinkou u tohoto typu přístroje je rozšíření softwaru přístroje, kterým je umožněno se zvláštním příslušenstvím zjišťovat aktuální údaje o teplotě a relativní vlhkosti v místě měření. Tyto údaje obvykle nejsou revizními techniky při vykonávání revizí zjišťovány. Z předpisů však vyplývá, že revizní technik je při revizi mimo jiné povinen porovnat provedení elektrického zařízení ve vztahu k dokumentaci. To znamená, že se musí prověřit nejen soulad mezi dokumentací a skutečným stavem (čili musí existovat tzv. dokumentace skutečného stavu s příslušně vyznačenými případnými změnami vzniklými v průběhu jeho provozování), ale i to, zda krytí a instalace elektrického zařízení odpovídají aktuálně zjištěnému prostředí v době revize. Základní informací pro toto prověření je i zjištění teploty a vlhkosti prostředí, ve kterém se elektrické zařízení nachází.

Obr. 4.

2. Zobrazování údajů a jejich případné uložení do paměti přístroje

Velký a přehledný displej LCD je nové konstrukce, s možností osvětlení při nepříznivých světelných podmínkách. Na displeji jsou zobrazovány všechny potřebné údaje pro obsluhu: menu (nabídka měření), podmínky měření, kterými se postupy upřesňují, výsledky měření a pomocné texty. Po ukončeném měření na displeji zůstávají zobrazeny naměřené údaje po dobu, kterou si může obsluha předvolit, přičemž po této nastavené době přístroj automaticky vypne (doba nastavení se volí podle potřeby). Při manuálním přepisu změřených hodnot do vlastních formulářů (protokolů) se volí doba delší, při ukládání do interní paměti přístroje kratší; lze nastavit i trvalé zapnutí přístroje. To má ovšem podstatný vliv na kapacitu baterií. Podle státu, ve kterém je přístroj používán, jsou všechny údaje zobrazovány v národním jazyce, tj. pro ČR v češtině (jazyk se mění prostřednictvím updatu softwaru).

3. Obsluha

Na rozdíl od jiných přístrojů se METRISO®C obsluhuje velmi jednoduše. Při volbě menu lze ovládat pouze jednou rukou multifunkční tlačítko, nastavovat jednotlivá měření, vyvolávat výsledky měření a pomocné texty (nápovědu). Základní a vedlejší funkce se volí stiskem některého ze čtyř programových tlačítek. V zařízeních lze přístroj k místu měření velmi jednoduše připojit měřicími šňůrami zakončených měřicími hroty, z nichž jeden je možné podle potřeby připevnit k pouzdru přístroje. Tak lze přístroj při měření spolehlivě a bezpečně ovládat i nadále vždy pouze dvěma rukama. Přístroj je možné zavěsit na krk na závěsném popruhu, alternativně jej lze uchytit k ruce záchytným poutkem.

Obr. 4.

4. Test baterií, popř. akumulátorů a test funkce přístroje

Na displeji se vždy při každém zapnutí přístroje zobrazuje informace o aktuálním stavu nabití baterií, popř. akumulátorů, pěti stupni bateriových symbolů – od prázdné plochy až po její vyplnění. Tak je zajištěno průběžné informování již při nastavení hlavního menu. To umožňuje obsluze následné operativní doplnění kapacity akumulátorů, v případě potřeby i při pracovních přestávkách měření. Při automatickém testu funkce přístroje mohou být postupně vyvolány testovací obrazy na plochu displeje, ověřena funkce jednotlivých signálek LED, funkce jednotlivých relé a zobrazeny výsledky dalších kontrol funkcí přístroje. Přístroj se automaticky vypne, není-li napětí baterií, popř. akumulátorů, na odpovídající úrovni. Tím je zajištěno bezpečné a bezchybné používání přístroje. Integrovaná kontrola nabíjení akumulátorů v přístroji zaručuje bezpečné nabíjení akumulátorů typu NiCd i NiMH. Doporučuje se používání akumulátorů NiMH, které nemají paměťový efekt, tzn. lze je kdykoliv dobít do jejich plné jmenovité kapacity.

5. Pouzdro přístroje

Integrovaný speciální obal z měkké pružné hmoty chrání přístroj před poškozením při nárazech nebo pádu. Současně umožňuje obsluze spolehlivé držení přístroje, s případným použitím upevňovacího popruhu či úchytného poutka.

6. Funkce signálek

Případné chyby v zařízení přístroj automaticky rozpozná a signalizuje prostřednictvím čtyř signálek (tab. 1).

Tab. 1. Funkce signálek

Signálka Stav Funkce
červeně rozdíl potenciálu ł105 V mezi dotykovou plochou a měřicími vstupy přístroje
Netz
Mains
bliká
červeně
na měřicích vstupech je napětí sítě
měření izolačního odporu je blokováno
LIMIT červeně
  • změřený izolační odpor nedosáhl
  • přípustné mezní hodnoty, změřená hodnota při nízkoohmovém
  • měření překročila dovolenou mezní hodnotu, změřený dotykový proud překročil dovolenou mezní hodnotu
  • U > 25 V červeně na měřicích vstupech je napětí >25 V, proces vybíjení po skončeném měření není ještě ukončen

    7. Datové rozhraní

    V přístroji je vestavěno infračervené rozhraní (IrDA), s jehož využitím mohou být naměřené hodnoty přeneseny do tiskárny nebo počítače, což má následující výhody:

    • možnost zpracování dat pro archivní účely nebo pro oficiální protokoly,
    • rychlý tisk všech naměřených dat (přes adaptér).

    8. Software

    Přístroj METRISO®C má zajištěnu uživatelskou budoucnost z hlediska svého programového vybavení, protože řídicí software přístroje je možné prostřednictvím rozhraní IrDA kdykoliv aktualizovat (update). Přístroj lze v případě potřeby i elektronicky nastavit (justovat) v servisním středisku.

    Obr. 6.

    Jak již bylo v úvodu uvedeno, koncepce přístroje navazuje na přístroj PROFITEST C a způsob jejich ovládání je téměř shodný. Ovládání je velmi jednoduché a v podstatě (po pochopení základních zásad měření) intuitivní. Předvolba měření vychází z nabídky uvedené v hlavním menu a uživatel přístroje jen upřesní podmínky měření v dalších nabídkách (dialogových oknech), které se postupně vyvolají na displeji přístroje.

    Z několika uvedených příkladů zobrazení (tzv. bitmap) při konkrétních měřeních si lze rychle udělat představu o možnostech ovládání přístroje v praxi.

    9. Hlavní menu

    Zde je možné předvolit měření napětí a kmitočtu, izolačního odporu, teploty a relativní vlhkosti, měření nízkoohmových odporů nebo dotykového proudu (obr. 2 až obr. 7). Významným doplňkem funkce přístroje je možnost ukládání naměřených hodnot na předvolenou adresu, přičemž lze zapsat doplňující komentář ke zjištěným skutečnostem (předvolba DATA). Funkce „View“ umožňuje následně po provedených měřeních všechny záznamy podle potřeby opětně vyvolat, popř. zaznamenat do protokolu o měření a zjištěných skutečnostech či přenést do počítače. V přístroji lze nastavit interní datum a čas, upřesnit měřicí postupy (Setup), nastavit dobu automatického vypínání přístroje, osvětlení displeje, úroveň kontrastu zobrazovaných údajů, režim opakovaného nastavení předvolených funkcí a ověřit funkčnost přístroje režimem Test.

    Obr. 7.

    Přepínání mezi jednotlivými okny displeje je jednoduché – ovládacími tlačítky. Poloha nastavení oken je doprovodně znázorňována v podobě bargrafu (posuvné čáry zobrazené na displeji znázorňující pozici aktuální nabídky ve vztahu k celé nabídce funkcí).

    Před vlastním měřením lze nastavit elektronický zápisník pro záznam naměřených hodnot pod příslušnou adresu, včetně doplňujícího komentáře, jednoduše prostřednictvím znaků a číslic postupně nabízených v dolní části displeje, odkud je lze vybírat do předtištěného textu.

    Ve dvou příkladech (obr. 8, obr. 9) je znázorněna šablona (předloha adresáře zápisníku) a její základní vyplnění. Zde lze velmi snadno a adresně zachytit místo vlastního měření vícevrstvou adresou.

    V další části budou uvedena konkrétní doplnění této předvolby příklady záznamů naměřených hodnot. Jak bylo zmíněno, změřené údaje lze jednoduše ukládat do paměti (s případným doplňujícím komentářem). Start jednotlivých měření vždy vychází z menu stiskem příslušného tlačítka (s případným dalším upřesněním předvolby před každým měřením).

    10. Měření napětí a kmitočtu

    Zvolí-li obsluha měření napětí a kmitočtu stiskem příslušného tlačítka z předvolby v hlavním menu, zobrazí se výsledky měření (obr. 10). Změřené údaje je možné jednoduše ukládat do paměti stiskem tlačítka „Store“ s případným doplňujícím komentářem (obr. 11). Obdobným způsobem lze do paměti ukládat výsledky všech ostatních měření.

    11. Měření teploty a vlhkosti

    Příklad měření teploty a vlhkosti je znázorněn na obr. 12. Alternativně lze teplotu zobrazovat ve stupních Celsia nebo stupních Fahrenheita.

    12. Nízkoohmová měření

    Lze předvolit měření s automatickým přepólováním, měření v kladné nebo záporné polaritě, nastavit režim offset, popř. i kontrolní limitní hodnotu (obr. 13, obr. 14). Měřicí proud je v úrovni požadované předpisy 200 mA.

    13. Měření dotykového proudu a napětí (obr. 15, obr. 16)

    14. Měření izolačního odporu

    Při měření lze ze základní nabídky předvolit měřicí napětí 100, 250, 500 a 1 000 V; příklad uvádí výsledek při měření napětím 500 V. Obdobně jako u všech měření lze vyvolat i nápovědu. Ze zmíněných příkladů zobrazení (obr. 17 až obr. 20) jsou patrné jednotlivé možnosti měření.

    Obr. 8.

    Na obr. 21 a obr. 22 je možnost předvolení režimu měření variabilním měřicím napětím.

    Nastavit lze i režim měření izolačního odporu plynulým nárůstem měřicího napětí od 0 do 1 000 V či kontrolní limitní hodnotu (obr. 23 a obr. 24). Příklady záznamu výsledků měření při jejich vyvolání režimem „View“ jsou na obr. 25 a obr. 26.

    Jednotlivá měření se ukládají pod příslušnou adresou vždy s pořadovým číslem. Jsou tak přehledně zaznamenána všechna postupně uskutečněná měření.

    15. Technické parametry přístroje METRISO®C

    Z  tab. 2 jsou zřejmé všechny základní parametry přístroje (je nutné k zobrazeným výsledkům měření na displeji důsledně připočítat celkovou chybu měření, nikoliv základní chybu).

    Tab. 2. Technické parametry přístroje METRISO®C

    Měřená veličina Měřicí rozsah
    (rozsah zobrazování)
    Rozlišení Impedance/
    /zkušební proud3)
    Jmenovitý rozsah Jmenovitá hodnota Základní chyba Chyba měření
    RISO 01,0 kW až 100 GW 0,1 kW 1 mA 10 kW až 10 GW UN = 100/250/
    /500/1 000 V2)
    ±(5 % n.h. + 3 D) ±(7 % n.h. + 3 D)
    RISO 01,0 kW až 100 GW 0,1 kW 1 mA >10 GW až 100 GW UN = 100/250/
    /500/1 000 V2)
    ±(8 % n.h. + 3 D) ±(10 % n.h. + 3 D)
    UISO 00,0 V až 1,20 kV 1 V 5 MW 10 až 1,00 kV   ±(2,5 % n.h. + 3 D) ±(5 % n.h. + 3 D)
    U 00,0 V až 1,20 kV 0,1 V 5 MW 10 až 1,00 kV   ±(2,5 % n.h. + 3 D) ±(5 % n.h. + 3 D)
    f 15,0 až 400 Hz 0,1 Hz 5 MW 45 až 200 Hz   ±(0,5 % n.h. + 3 D) ±(1 % n.h. + 3 D)
    RLO 0,01 až 9,99 W
    >10,0 až 9,99 W
    0,01 W IN = 200 mA 0,1 až 5 W   ±(2,5 % n.h. + 3 D) ±(5 % n.h. + 3 D)
    IB 0,01 až 9,99 mA 0,1 W 2 kW 0,1 až 10 mA AC U0 = 4,5 V ±(8 % n.h. + 3 D) ±(10 % n.h. + 3 D)
    T1) –10,0 až +50,0 °C 0,01 mA   0 až +40 °C   ±(5 % n.h. + 3 D) ±(6 % n.h. + 3 D)
    Frel1) 10,0 až 90,0 % 0,1 °C   20 až 80 %   ±2,5 °C  
    zkouška
    fáze
    LED PE >100 V 0,10% >100 MW/50 Hz 100 až 1 000 V   ±5 %  

    Neméně důležité pro posouzení vlastností přístroje jsou i ostatní údaje.

    Referenční podmínky:

    • teplota prostředí +23 °C ±2 K,
    • relativní vlhkost 45 až 55 %,
    • napětí baterií 5,5 V ±1 %,
    • kmitočet měřené veličiny 50 Hz ±0,2 Hz,
    • křivka napětí sítě je sinusová, odchylka mezi efektivní a střední hodnotou <1 %
    • napájení čtyřmi bateriemi 1,5 V (tzv. baby články alkali-mangan podle IECLR14) nebo NiCd či NiMH-akku,
    • jmenovitý rozsah použití 4,6 až 6,5 V,
    • test baterií – zobrazení symboly na displeji trvale,
    • úsporné vypínání baterií – osvětlení displeje je vypínatelné; měřicí přístroj vypíná do10 až 60 s po posledním stisku některého z tlačítek, dobu zapnutí přístroje si uživatel může sám předvolit,
    • doba provozu pro RISO, RLO, IB je 3 000 měření s jednou sadou baterií (alkali-mangan) při době zapnutí 10 s a automatickém režimu vypínání přístroje pro U (AC)/f a T/FREL 5 h (podmínka viz výše),
    • bezpečnostní vypínání pří nízkém napájecím napětí baterií, popř. přístroj nelze zapnout,
    • nabíjecí zdířka pro vložené akumulátory (nabíječkou NA0 100S/Z501D),
    • přetížení RISO 1 000 V trvale, RLO ochrana zabrání, když je v místě měření cizí napětí, U AC 1 000 V trvale,
    Obr. 9.

    Elektrická bezpečnost:

    • třída ochrany II podle IEC 61010-1/EN 61010-1/VDE 0411-1,
    • napětí sítě 1 000 V,
    • zkušební napětí 5,55 kV,
    • kategorie přepětí 600 V CATIII, 1 000 V CATII,
    • stupeň znečištění 2,
    • rušivé vyzařování EMV EN5 0081-1,
    • odolnost proti rušení EMV EN50082-1,
    • pojistka FF0,315-1000G.
    Obr. 10.

    Okolní podmínky:

    • jmenovitá teplota 0 až +40 °C,
    • provozní teplota –10 až +50 °C,
    • skladovací teplota –20 až +60 °C (bez baterií),
    • relativní vlhkost max. 85 %, bez orosení,
    • nadmořská výška max. 2 000 m,
    • místo používání pouze vnitřní prostory.

    Konstrukce:

    • zobrazení: vícenásobné zobrazování (Punktmatrix) 64 × 128 bodů, podsvětlený displej,
    • pouzdro krytí: IP52 podle DIN VDE0470 část 1/EN60529,
    • rozměry: 275 × 140 × 65 mm (bez měřicích vodičů),
    • hmotnost: asi 1,2 kg s bateriemi.
    Obr. 11.

    Rozhraní:

    • infračervené rozhraní (SIR/IrDa) bidirektional (oboustranné), half duplex (komunikační kanál pro současný přenos dat pouze v jednom směru),
    • formát 9 600 baud (jednotka rychlosti přenosu dat – pozn. red.), 1 start bit, 1 stop bit, 8 datových bitů, žádná parita (shodnost), žádný handshaking (potvrzení činnosti komunikace zařízení – pozn. red.),
    • dosah max. 10 cm, doporučený odstup < 4 cm.

    16. Příslušenství (volitelné)

    Podlahová sonda
    Podlahová sonda 1081 (Sonda P) umožňuje měření izolačních odporů podlah a stěn (obr. 27) podle DIN VDE0100 část 610 a EN1081 a příslušných ČSN.

    Kalibrator1 ISO
    Kalibrační adaptér (obr. 28), jenž je určen k rychlému a racionálnímu přezkoušení přesnosti a funkčnosti měřicích přístrojů pro měření izolačních odporů a pro nízkoohmová měření.

    Obr. 12.

    17. Dodací podmínky

    Zkušební přístroj METRISO®C je dodáván v základním vybavení s upevňovacím popruhem, sadou baterií a návodem k obsluze. Kromě dalšího volitelného příslušenství je možné dodat kufřík pro uložení přístroje. Jako variantní řešení je možné dodat již se základní dodávkou větší typ kufříku, do kterého lze uložit další přístroj PROFITEST®C, se kterým tato sada může tvořit základní výbavu revizního technika.

    Příspěvek o dalším přístroji GEOHM®C bude uveřejněn v některém z příštích čísel časopisu ELEKTRO.

    Další informace k této problematice zájemci získají na adrese:

    JHS Elektro
    Ing. Jiří Sajner
    Kopeckého 18
    169 00 Praha 6
    tel./fax: 233 353 484
    e-mail: jsajner@volny.cz