Na rynku istnieje szeroka oferta przyrządów pomiarowych służących do pomiarów jakości energii elektrycznej – począwszy od prostych jednofazowych rejestratorów napięcia, po wielofazowe rejestratory jakości energii elektrycznej. Artykuł prezentuje najważniejsze parametry analizatorów Fluke – pomocne przy wyborze odpowiedniego rozwiązania. Dystrybutorem opisywanych urządzeń jest firma Eltron. 

Między różnego typu analizatorami różnych producentów – na pierwszy rzut oka bardzo podobnymi – często istnieje duża różnica cenowa, wynikająca ze szczegółowych parametrów technicznych. Zarówno aspekt funkcjonalności (parametrów), jak i ceny to istotne kryteria przy wyborze odpowiedniego rozwiązania. Przystępując do wyboru analizatora sieci powinno się przede wszystkim dokładnie określić aplikację urządzenia.

Rys. 1. Analizator Fluke z serii 430-II

Analiza zgodna z PL-EN50160

W przypadku analizy jakość energii pod kątem wymogów i limitów zapisanych w normie PL-EN50160, warto zastanowić się nad wyborem trójfazowego analizatora jakości energii z serii Fluke 430-II. Urządzenie pozwala na pomiar następujących parametrów jakości energii elektrycznej:
• napięcia: zapady, zaniki, wzrosty,
• częstotliwość,
• przepięcia,
• asymetria,
• harmoniczne i interharmoniczne.
Poza zaimplementowanymi limitami analizator kalkuluje moc zgodnie ze standardem IEE-1459-2000, a także posiada kalkulator strat energii, który po wprowadzeniu informacji o typie, przekroju oraz długości kabla obliczy straty związane z występowaniem harmonicznych rzędu 3-n, a także asymetrii obciążania, które generują prądy w przewodzie neutralnym. Analizatory z serii Fluke 430-II są w pełni zgodne z normą EN61000-4-30 w zakresie pomiaru w klasie A.

Rys. 2. Pomiar jakości energii elektrycznej z wykorzystaniem Fluke 345

Pomiary w sieciach 400 Hz
Wersja analizatora Fluke 437-II jest dedykowana do pomiarów w sieciach o częstotliwości 400 Hz – analizator jest wyposażony w znacznie szybszy procesor, umożliwiający monitorowanie tego typu sieci elektroenergetycznych.

Rys. 3. Wykorzystanie Fluke Connect z rejestratorem energii Fluke 1736

Szybkie badanie

W przypadku pomiarów, w których istotny będzie przede wszystkim krótki czas przeprowadzenia badania, można wykorzystać cęgowy miernik jakości energii elektrycznej Fluke 345. Model ten, dzięki wykorzystaniu czujnika hallotronowego, daje możliwość pomiarów zarówno w sieciach prądu stałego, jak i przemiennego z wykorzystaniem metody cęgowej. Jednoczesny pomiar prądu metodą cęgową i podłączenie sondy napięciowej daje możliwość pomiaru mocy czynnej, biernej i pozornej w zakresie 0-1250 kVAR. Częstotliwość próbkowania urządzenia pozwala na pomiar do 30. harmonicznej. Cęgowy miernik jakości energii elektrycznej oferuje również funkcję oscyloskopu, przydatną w diagnostyce zakłóceń w sieciach elektroenergetycznych.

Rys. 4. Mocowanie magnetyczne analizatora oraz zasilacza

Trójfazowy rejestrator Fluke 1736

Alternatywą dla zaprezentowanych wcześniej urządzeń pomiarowych jest trójfazowy rejestrator energii elektrycznej Fluke 1736. Przyrząd ten umożliwia pomiar i rejestrowanie następujących parametrów:
• wartość napięcia i natężenia prądu,
• zawartość harmonicznych do 50. oraz współczynnik THDu, THDi,
• moc czynna, bierna oraz pozorna, współczynnik PF,
• asymetria sieci.
Rejestrator jest również wyposażony w dodatkowe wejście, które może być np. skonfigurowane do pomiaru wartości napięcia z zakresie 0-10 V lub natężenia prądu 4-20 mA. Jest to przydatne w korelowaniu wpływu załączania dużych odbiorów energii elektrycznej lub baterii kondensatorów na rejestrowane wartości parametrów sieci.

Rys. 5. Magnetyczne sondy napięciowe

Oprogramowanie Fluke Connect
Rejestrator energii 1736 został również wyposażony w funkcjonalność Fluke Connect (rys. 3), która umożliwia połączenie poprzez WiFi z aplikacją zainstalowaną na urządzeniu mobilnym. Zebrane z urządzenia dane pomiarowe mogą zostać przypisane do danego urządzenia, wcześniej zdefiniowanego w aplikacji, z nadaniem mu odpowiedniej kategorii oraz zdjęcia. Dane z przyrządów pomiarowych przesyłane są na smartfon, który jest hubem pomiędzy urządzeniami pomiarowymi a chmurą danych. Po wykonaniu pomiaru i przypisaniu danych do urządzenia istnieje możliwość podzielenia się danymi z innymi użytkownikami aplikacji, będącymi w danym zespole. Pozwala to nadać komunikat do członków zespołu np. o potrzebie ich interwencji. Fluke Connect to również oprogramowanie udostępnione na poziomie przeglądarki internetowej, pod adresem: https://connect.fluke.com/. Po zalogowaniu się na konto, otrzymuje się dostęp do całej bazy danych. Została tu również zaszyta funkcja analityczna, wskazująca na stan diagnozowanego urządzenia elektrycznego. Fluke Connect pozwala na opty­malizację samych pomiarów elektrycznych oraz analizę zebranych danych.

Rys. 6. Wykorzystanie cewek Rogowskiego do pomiaru natężenia prądu

Akcesoria
Dostępne akcesoria, takie jak magnetyczne zawieszki, ułatwiają mocowanie urządzenia w rozdzielnicach podczas pomiarów (rys. 4). Dla wielu praktyków przydatne będą również magnetyczne sondy napięciowe, które pomagają w pomiarach na aparatach modułowych, poprzez przyczepienie sond do śruby na aparacie elektrycznym (rys. 5).
Warta uwagi jest również możliwość rozłączenia zasilacza od rejestratora, dzięki czemu rejestrator z łatwością zmieści się w rozdzielnicach, gdzie przestrzeń po zam­knięciu drzwi jest mocno ograniczona. Możliwe jest także zasilenie rejestratora bezpośrednio z układu pomiarowego napięcia. Jest to realizowane poprzez dołączone do zestawu przewody mostkujące. Wykorzystując tę opcję można rejestrować parametry sieci elektroenergetycznej bez obawy o stan naładowania baterii.

Cewki Rogowskiego

Wiele analizatorów Fluke wykorzystuje do pomiarów natężenia prądu cewki Rogowskiego, które dzięki wysokiej elastyczności zyskały dużą popularność wśród osób dokonujących pomiarów. Poza dużą wygodą, cewka Rogowskiego cechuje się również wysoką dokładnością podstawową. Cęgi te umożliwiają tylko i wyłącznie pomiar napięcia przemiennego. Aby mierzyć prąd stały metodą cęgową, należy wybrać cęgi z modułem hallotronowym.

Karol Bielecki
Autor pracuje jako Technical Sales Manager CEE
Fluke Europe B.V.