Dokonalý elektrický napájecí zdroj by měl poskytovat napětí sinusového průběhu s konstantním kmitočtem a stálou amplitudou. Ovšem napájecí zdroje se v běžném provozu odchylují od tohoto ideálního stavu, protože se mění zatížení systému a mohou vznikat různé rušivé jevy, například přechodové jevy nebo výpadky.
Pokud je kvalita elektrické energie v síti dobrá, pracují spotřebiče, které jsou do ní připojené, uspokojivě a efektivně. Nedostatečná kvalita elektrické energie však může vést k poruchám strojů, elektrických řídicích systémů nebo počítačů připojených do elektrické rozvodné sítě.
Měření kvality elektrické energie popisují, do jaké míry se praktické napájecí zdroje přibližují ideálnímu stavu, a to, pokud jde o harmonické rušení, jalový výkon nebo nesymetrickou zátěž. Z toho vyplývají různá měření na zdroji, včetně měření kmitočtu, výpadků, blikání, napětí harmonických a neharmonických (podsynchronních) složek, změn napětí (např. poklesů), dočasného přepětí nebo rychlých změn a nesouměrnosti napětí. Norma ČSN EN 50160 definuje pro účely těchto měření veličiny napájecího napětí elektrické energie ve veřejných rozvodných sítích. Norma také obsahuje meze kompatibility (viz tabulka).
Postup při měření kvality elektrické energie
Ruční digitální osciloskop R&S® Scope Rider řady RTH sdružuje osm měřicích přístrojů v jednom odolném zařízení napájeném z akumulátoru, a proto je ideálním řešením pro takovou aplikaci. Čtyři galvanicky oddělené vstupní kanály s měřicí kategorií CAT IV 600 V umožňují měření v trojfázových systémech, aniž by bylo nutné snižovat nároky na bezpečnost práce nebo používat drahé vysokonapěťové diferenciální sondy. Schopnost dlouhodobého protokolování událostí a funkce historie umožňují monitorovat a zaznamenávat pozvolna probíhající změny signálu nebo vzácně se vyskytující události, jak je vyžadováno v normě ČSN EN 50160. Dotyková obrazovka s kapacitním snímáním přispívá k snadným změnám a úpravám nastavení a tlačítka s vyhrazenými funkcemi zaručují rychlý přístup k důležitým funkcím. Zabudované rozhraní sítě WLAN umožňuje dálkové ovládání z tabletu, počítače nebo dokonce ze smartphonu a usnadňuje měření v rizikových prostorech.
Harmonické složky a účiník
Doplněk R&S® RTH-K34 pro harmonickou analýzu zajišťuje snadné měření harmonických složek (až do 64. harmonické) a určení celkového harmonického zkreslení (jak THDr, tak THDf). Osciloskop po stisknutí tlačítka AUTOSET automaticky určí kmitočet základní harmonické složky v rozsahu od 10 Hz do 1 kHz, což umožňuje měřit i ve zvláštních elektrických sítích, například palubních sítích letadel. Je možné zobrazit aktuální hodnoty amplitudy, fáze a kmitočtu každé harmonické složky a také maximální hodnotu zjištěnou od počátku měření. Výsledky lze srovnávat s mezemi danými v normě ČSN EN 50160 nebo definovanými uživatelem.
Identifikace zdroje nežádoucích harmonických složek vyžaduje měření účiníku pro jednotlivé zátěže. Automatické měřicí funkce osciloskopu zahrnují i měření činného a jalového výkonu i přímé měření účiníku.
Výpadky, krátké rušivé impulzy nebo kolísání napětí
Výpadky napětí nebo krátkodobé rušivé impulzy se snadno detekují s využitím spouštění šířkou impulzu. Spouštěcí obvod srovnává měřenou šířku impulzu a stanovenou časovou mez a detekuje impulzy, které jsou kratší nebo delší než zadaný časový interval. Doplněk R&S® RTH-K15 se segmentovanou pamětí a funkcí záznamu historie umožňuje zachytávat a zaznamenávat nežádoucí události během dlouhého časového období a analyzovat je později. Časové značky ukládané automaticky s každým záznamem dat usnadňují zjištění vztahu mezi poruchami elektrické sítě a jinými událostmi v rozvodné síti a identifikaci zdrojů potíží.
Kolísání napětí se efektivně monitoruje s využitím režimu měřicí ústředny (záznamníku dat). Výsledky vycházející z libovolné sestavy až čtyř automatických měření osciloskopem lze automaticky zaznamenávat po dobu až 23 dnů. Snadno lze odhalit hodinové, denní nebo týdenní kolísání napětí, kmitočtu nebo jakékoli jiné související měřené veličiny.
Shrnutí
Ověřování kvality elektrické energie a odstraňování potíží v elektrických sítích vyžaduje celou řadu dosti odlišných měření. Ruční digitální osciloskop R&S® RTH sdružuje osm měřicích přístrojů v jednom odolném zařízení napájeném z akumulátoru, a proto je flexibilním a výkonným řešením pro takovou aplikaci. Zabudované funkce zahrnují automatická měření účiníku a napětí a také záznam měřených hodnot, což umožňuje popsat občasná i dlouhodobá kolísání napětí. Poklesy napájecího napětí lze zaznamenávat s využitím rozsáhlých možností spouštění, například šířkou impulzu, a doplňku pro záznam historie R&S® RTH-K15. Softwarový doplněk R&S® RTH-K34 slouží pro automatickou harmonickou analýzu signálu.
ROHDE & SCHWARZ – Praha, s.r.o.
Evropská 2590/33c, 160 00 Praha 6
Tel.: +420 224 323 015
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
www.rohde-schwarz.com
