便携式标准表
3L-X系列便携式三相标准电能表
属性:便携式标准表 作者: 来源: 访问量:3067 日期:2021/8/25 17:53:15
1、产品概述
3L-X系列便携式三相标准电能表的准确度技术指标包括了各个维度的稳定性、温度、功率因数、溯源不确定度和测试系统误差;技术指标覆盖了产品整个电压和电流量程。3L-X系列便携式三相标准电能表送检国家计量院测试合格,是目前国内高等级标准电能表中替代进口的最佳选择。
3L-X系列便携式三相标准电能表采用3L表计自主研发的高精度测量技术,包括自行设计的高精度全硬件矢量TDM乘法器、高精度测量基准模块、高抗干扰复合信号传感器;使得超便携式三相标准表在准确度、稳定度和功能性方面具有很高的水准。
3L-X系列便携式三相标准电能表是一个三单元仪表,可以对有功、无功、视在功率、正反向电能同时进行测量。其电压、电流的输入都是自动量程。电压输入量程46-460VAC,电流输入1mA-200A。
在现场测试时,3L-X系列便携式三相标准电能表可用电流钳在用户负载端进行测试。其功率分析功能可以对用户负载进行次谐波分析。3L-X系列便携式三相标准电能表在测试时可以对被试表的误差进行自动计算和显示。
3L-X系列便携式标准表设计兼容国内主流装置厂家的通讯协议,可以轻松适配主流检定装置台体,其体积小、重量轻、低功耗、多种通讯接的设计可同时作为装置检定及远传、量值传递等计量工作。
2、规格型号
准确度 等级 |
规格型号 |
TDM乘法器 精度 |
温度漂移系数 |
由自热引起的误差改变量 |
自身功耗 |
电流、电压量程 |
0.005级 |
X100-R46定制型 |
20ppm |
<1ppm/℃ |
<10ppm |
<6VA |
46V-460V 1mA~200A |
0.01级 |
X100-R46定制型 |
20ppm |
<1ppm/℃ |
<20ppm |
<6VA |
46V-460V 1mA~200A |
0.02级 |
X200标准型 |
100ppm |
<4ppm/℃ |
<30ppm |
<6VA |
46V-456V 100mA~100A |
X200-R46定制型 |
100ppm |
<4ppm/℃ |
<30ppm |
<6VA |
46V-456V 1mA~200A |
3、产品特点
高精度、高速度、高稳定性
3L-X系列便携式标准表满足IR46国际建议及GB/T17215.211-2021新国家标准要求,符合IR46测试精度要求。采用TDM时分割矢量乘法器原理的硬件电路设计,具备高精度、高速度、高稳定性等特点,特殊的电路设计降低了对源的依赖性,不论试验环境如何变化,例如温度、湿度、震动、磁场的变化和干扰,3L-X系列便携式标准表都能保证很小的精度变差。TDM时分割乘法器原理比A/D采样原理采样速度快1300倍以上,更能准确的测试谐波电能及精度,其通过特殊的设计方案,支持IR46中与谐波相关的试验项目。
“冰芯”设计理念
先进的设计、工艺及材料科技,造就了“开机即稳”无需预热直接使用的性能;自热引起的误差改变量< 15ppm,温度漂移≤1ppm/℃;具有国际水准的长时间稳定性:10ppm/年typ。
全硬件测量电路构架
采用TDM时分割矢量乘法器原理,融合了安装式电能表和标准电能表技术,借鉴了电能计量领域30余年的专业设计制造经验;深度掌握了仪器测量精度随时间、温度漂移的关键因素和机理;创造出高可靠性和高稳定性的3L-X系列便携式三相标准电能表产品。
配备三路电流钳
配备0.1A-100A宽量程电流钳:内置电流钳误差自校准电路,可对电流钳的钳口污脏、张紧力变化、现场环境温湿度、EMC/EMI条件等因素所引起的变差进行修正,确保现场环境下校验准确度在0.05%之内。
具有高的一致性、可靠性、稳定性
采用ASIC芯片组,使得每个精度等级的3L-X系列标准表均可像普通智能电能表一样进行批量标准化制造,无需在制造过程中进行精度分级筛选。更简单地讲:X100不是从一堆X200里筛选出来的!
丰富的接口、界面及功能
配备蓝牙、Wi-Fi、以太网、RS-485和RS-232接口;内置3通道误差计算器,可同时测量同电压电流回路的、不同常数、等级的三块标准电能表;设置高频、低频双脉冲输出端口,高频输出物理频率可达400kHz;OLED机屏及手机界面双显示;配置过压、过流、过温多重保护电路;全功能设计。
丰富的功能设计
具备正反向有功、无功误差检测功能;时钟准确度达0.05s/d,可准确测试被测电能表日计时误差,配套软件试验项目满足《JJG597-2005交流电能表检定装置》规程要求,可自动计算被测表脉冲常数。测试数据保存后按指定格式导出打印。同时可根据客户要求建立数据分析模块,可横向、纵向比对被测设备的误差变化情况,预判被测装置及标准表的状态。
机身设计:创造性的采用了坚固的整体铝桥结构,抗压强度>2吨。
小电流测试优势
3L-X系列采用革命性的电流传感器及电流通道屏蔽保真处理技术,同时采用先进的分相悬浮隔离技术,使得微小信号条件下的相间串扰现象得以很大程度抑制。此种设计会大幅度减少小电流泄露,使其具备非常好的小电流指标。在信号电流小至1mA以下时,依然可以实现很高的一致性、可靠性、稳定性。
谐波测试能力
3L-X系列便携式标准电能表采用特别设计的高速32-bit数字处理系统,对谐波信号进行实时解析。支持IR46中与谐波相关的测试项目,包括方波、尖顶波信号下的电能精度,谐波分次扫频等功能。
3L-X系列便携式标准电能表通过特别设计的和优化的A/D转换器,使功率和电能的测量达到优异状态。3L-X系列(IR46型)对于准确测量非正弦的波形的信号可以到64次谐波,测量参数包括每次谐波的相位和幅值以及电压、电流谐波失真度,总谐波失真度等,可单独输出谐波脉冲,配套软件可显示数据、波形、条形图等分析视图。
4、主要功能
4.1基本工作原理图
4.2工作原理
3L-X系列(IR46型)三相标准电能表,采用TDM时分割矢量乘法器原理,对波形失真、白噪声等干扰不敏感,故大幅降低对装置功率源技术品质要求;当两只TDM原理乘法器电能表比对时误差的随机跳动情况大幅减少。
3L-X系列(IR46型)三相标准电能表工作时,电压信号被1:1反相,获得其镜像信号。电流信号用于控制方波发生器输出的占空比;内置3L-1101时分割开关受控于方波控制信号,开关跳动切换在电压信号与其镜像信号之间,获得时分割混合信号;时分割混合信号进入积分器进行积分。积分器输出正比于有功功率的直流电压值Vf。Vf输入V/F变换器(RC振荡器),产生的频率信号即为走字校表脉冲。专用数字集成电路将有功计量数据读出以实现各种参变量的输出显示、RS485和蓝牙接口信号输出、校表脉冲信号输出、被校表信号的接收。通过蓝牙、Wi-Fi或RS-485总线对外进行数据传输,并完成运行参数的监测,记录存储各种数据。
4.3内部基准
为了减小环境因素对仪表的影响,3L-X系列(IR46型)的内置恒压、恒流基准是经过专门制造工艺处理的。
4.4显示输出
为了不断缩小3L-X系列(IR46型)三相标准电能表的外形尺寸,我们为本仪表专门定制了独特的按键型OLED显示屏,使得仪表的关键信息可以直接显示在按键上,也可通过蓝牙连接到配套手持终端app上,进行参数读取及设置工作。
4.5电压电流输入
电压和电流输入完全自动量程,无需复杂设置。电流互感器为本仪表特殊定制,体积小,抗干扰能力强,精度高。
4.6钳形电流夹输入
针对现场实际负载的测量,3L-X系列(IR46型)专门配备了宽量程钳型电流夹,而且对每台设备的电流钳进行单独适配优化,大大提高了电流钳的准确性和稳定性。
4.7脉冲输入
3L-X系列(IR46型)三相标准电能表自带3路BNC口脉冲输入,可同时实现对三台设备进行误差校准、日计时测试、电能比对、谐波分析。
4.8脉冲输出
3L-X系列(IR46型)三相标准电能表包含1路BNC口高频脉冲输出和1路BNC口低频输出,高频输出物理频率可达400kHz。
4.9通讯输出
3L-X系列(IR46型)三相标准电能表包含1路蓝牙接口、1路Wi-Fi接口和2路RS-232接口,其中蓝牙接口主要用来连接手持设备输出更多仪表信息以及对仪表进行参数设置、各项测试等。Wi-Fi接口可以通过选配数据转换终端(数据采集器)实现远程检电能表、电能表检定装置远程检定、数据上传等。2路RS-232主要用来连接校验装置作为参考标准使用。
5、技术指标
5.1信号范围
电压:46~460V AC(线电压)
电流:1mA~200A
频率:40~70Hz
输入脉冲:Max 2MHz(TTL电平)
输出脉冲:fHmax>400kHz(TTL电平), fLmax>400Hz(TTL电平)
5.2 输入/输出
被试表脉冲输入1、2、3 BNC接口
输出脉冲fH,fL BNC接口
电压接入:4mm香蕉插头带护套
电流接入:6mm专用快接插头
电源接入:品字型尾插
电流钳接入:2MM 香蕉插头带护套
5.3 工作条件
温度:0~40℃(检定温度20±1℃)
湿度:≤95%(无凝露)
频率:(50±2.5)Hz
预热:0min
建议再校准周期:365天
温度系数:0.0002%/℃
电源:110V/220VAC 50/60Hz
5.4产品外形尺寸
产品尺寸:445 mm宽、145mm深、150mm高
产品体积:9.04升
产品重量:6.5kg
运输状态体积:20.44升
运输状态重量:10.5 kg
5.5 准确度
有功基本误差:
负载电压 |
负载电流 |
负载类别 |
功率因数 |
误差(%Rd) |
||
0.005级 |
0.01级 |
0.02级 |
||||
46V-456V |
1mA-120A |
平衡负载 |
1.0/0.5L |
±0.015 |
±0.01 |
±0.02 |
0.5C |
±0.0075 |
±0.015 |
±0.03 |
|||
不平衡负载 |
1.0 |
±0.005 |
±0.01 |
±0.02 |
||
|
0.5L/0.5C |
±0.0075 |
±0.015 |
±0.03 |
5.6脉冲常数
在自动量程下,本仪表的高低频脉冲常数如下图所示。
注:本仪表的高频脉冲常数在显示屏主界面显示并随量程自动变换(也可根据用户需求自定义固定脉冲常数)。
6、应用方向
6.1实验室应用
3L-X系列(IR46型)能够非常容易的测试比之准确度等级低的便携式现场标准表及装置,内置高准确度误差计算器可以自动测试、计算被测标准表及装置的结果。
6.1.1测试单相电能表\单相标准表
首先将3L-X系列便携式标准表的A相电压和用户表的电压并联接入负载电压源,A相电流串联接入负载电流源,然后将用户表的脉冲线接入本仪表 的CH1~CH3任一脉冲接收通道。再次检查接线正确可靠后打开本仪表电源,待仪表正常启动并预热后开始测试。本仪表支持同时进行3块用户表误差测试。
6.1.2 测试三相电能表\三相标准表
首先将3L-X系列便携式标准表的三相电压和用户表的三相电压并联接入负载电压源,三相电流串联接入负载电流源,然后将用户表的脉冲线接入本仪表的CH1~CH3任一脉冲接收通道。再次检查接线正确可靠后打开本仪表电源,待仪表正常启动并预热后开始测试。本仪表支持同时进行3只三相用户表误差测试。
6.2测试装置中应用
3L-X(系列IR46型)作为测试装置的参考标准时,可通过程序改变的脉冲输出,通过RS-232的串口通讯口非常容易从3L-X系列(IR46型)接收数据。
6.2.1作为检定装置基准使用
首先将3L-X系列便携式标准表的三相电压和检定装置的三相电压并联接入,三相电流串联接入。然后将装置的脉冲口接入本仪表的高频脉冲输出口。最后将装置的RS-232端口和本仪表的RS-232端口相连。再次检查接线正确可靠后打开本仪表电源,待被测仪表正常启动并预热后开始测试。
6.3现场测试应用
3L-X系列(IR46型)单表仅重6.01kg,包括所有测试线材重量不超过10kg,单人即可携带完成现场测试,通过APP在手持终端即完成所有测试操作。
安装在用户负载的电能表需要测试时,3L-X系列(IR46型)三相标准电能表在现场复杂的电磁及温度条件下,通过可校准的钳型电流互感器在不中断用户用电的情况下,仍然具有较好的功率和电能测量准确度。
6.4远程装置检定
3L-X系列便携式标准表支持远程的装置自动检定,本系统由3L-X系列便携式标准表、专用数据转换终端(需选配)、云摄像头(需选配)组成。将本仪表的三相电压和检定装置的三相电压并联接入,三相电流串联接入,然后将装置的脉冲口接入本仪表的CH1~CH3任一脉冲接收通道。最后将抄表盒子的RS232口接入装置通讯,打开配套装置检测软件(需选配),即可远程进行装置的自动检测和检测过程的监控。
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