Conhecendo a IEC 61000-4-30
A norma IEC 61000-4-30 define o método de medição, precisão e agregação de tempo para vários parâmetros de qualidade de energia em 2 classes de desempenho para obter resultados repetíveis e comparáveis. Além disso, a IEC 62586-1 define os requisitos de EMC, de segurança e ambientais para analisadores de qualidade de energia em diferentes condições de instalação e a IEC 62586-2 define os requisitos de teste e incerteza para cumprir com a IEC 61000-4-30 classe A.
A norma é atualizada periodicamente à medida que a indústria evolui e novos cenários de medição são descobertos ou necessários. Desde a sua introdução em 2003, a norma foi atualizada diversas vezes e está atualmente na sua 3ª edição.
Classificação de instrumentos de medição de qualidade de energia
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Edição 3
A Edição 2 deste padrão foi descontinuada em 2015 e substituída pela Edição 3. A maioria dos principais instrumentos de qualidade de energia cobre apenas a Edição 2. O PQ3198 pode medir os seguintes itens obrigatórios e opcionais indicados na Edição 3.
Intervalos de agregação de tempo
A IEC 61000-4-30 classe A define vários intervalos de agregação:
- O intervalo de tempo de medição básico deve ser um ciclo de 10/12 (~200 ms) a 50/ 60 Hz, observe que o tempo de intervalo varia com a frequência real
- 150/180 ciclos (~3 segundos) a 50/ 60 Hz, observe que o tempo de intervalo varia com a frequência real
- Intervalo de 10 minutos, sincronizado com o tempo universal coordenado (UTC)
- Intervalo de 2 horas para flicker Plt
Parâmetros de qualidade de energia definidos na norma
A seguir estão os parâmetros definidos na norma IEC 61000-4-30:
- Frequência de energia
- Magnitude da tensão de alimentação
- Flicker (de acordo com IEC 61000-4-15)
- Quedas/ aumentos de fornecimento
- Interrupções de tensão
- Desequilíbrio de tensão
- Harmônicos de tensão (por referência à IEC 61000-4-7)
- Inter harmônicos de tensão (por referência à IEC 61000-4-7)
- Sinalização de rede
- Desvio inferior e excessivo
- Mudanças rápidas de tensão *
- Classe de cintilação F1 *
- Magnitude da corrente *
- Desequilíbrio de corrente *
- Harmônicos de corrente (por referência à IEC 61000-4-7) *
- Inter harmônicos de corrente (por referência à IEC 61000-4-7) *
- Gravação de corrente junto com tensão durante eventos *
* Introduzido na 3ª adição
Exemplos de requisitos de Classe A
A incerteza de medição da tensão de alimentação é definida em 0,1% da tensão de entrada declarada Udin na faixa de 10% a 150% de Udin. É importante notar que, em muitos casos, apenas a precisão na escala completa é especificada e, embora a precisão de 0,1% seja relativamente fácil de alcançar, alcançá-la nesta ampla faixa é mais difícil.
Além disso, o requisito estabelece que a medição deve ser “contígua e não sobreposta” ao longo de um intervalo de tempo de 10/12 ciclos para sistemas de energia de 50/60 Hz. É importante observar isso ao observar as especificações dos fabricantes, pois unidades com altos graus de incerteza de medição podem levar a resultados que podem ser contestados pela concessionária ou por seu cliente.
Por exemplo, sistemas de medição de qualidade de energia de baixo custo apresentam frequentemente níveis de incerteza mais elevados quando medem no extremo inferior da escala (exemplo: medição num transformador de potencial com tensão fase-neutro a 58 V). Além disso, quando não se mede de forma contígua, as variações podem passar despercebidas. Esses erros podem significar que um equipamento defeituoso está funcionando corretamente, quando na verdade não está. Com um instrumento certificado Classe A, um técnico pode ter certeza de que as medições foram classificadas com valores de incerteza aceitos internacionalmente. Isto é especialmente importante ao verificar a conformidade com regulamentos ou comparar resultados entre instrumentos ou partes. Os testes funcionais e os requisitos de incerteza para equipamentos Classe A são detalhados na IEC 62586-2.
Quedas, subidas e interrupções devem ser medidas em um ciclo completo e atualizadas a cada 1/2 ciclo, permitindo que o instrumento combine a alta resolução de pontos de dados amostrados de meio ciclo com a precisão dos cálculos RMS de ciclo completo. Confiar apenas em cálculos de ciclo completo pode identificar erroneamente condições válidas, enquanto usar apenas meio ciclo pode não fornecer a precisão necessária para compreender completamente possíveis problemas.
PRINCIPAIS RECURSOS E DIFERENCIAIS DOS ANALISADORES DE QUALIDADE DE ENERGIA
HIOKI PQ3198 Analisador de qualidade de energia trifásica classe A
Principais recursos
- Conformidade Classe A sob padrões internacionais
- Exatidão básica de medição de tensão de ± 0,1%
- Desempenho de banda larga de alta tensão
- Medição de dois circuitos independentes
- Medição simples do inversor
- Medição de harmônicas de alta ordem
Largura de banda de medição 2 kHz a 80 kHz
- Medição de linha de 400 Hz
- Sincronização de tempo GPS
- Extensa matriz de parâmetros de medição de eventos
- Software PC (PQOne)
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Desempenho de banda larga, alta tensão |
O PQ3198 pode medir tensões transitórias de até 6.000 V com duração de apenas 0,5 μs (2 MS/s). Ele também pode medir componentes harmônicos de alta ordem (supra harmônicos) de 2 kHz a 80 kHz. À medida que os inversores entram em uso generalizado, mau funcionamento e falhas nessa faixa de frequência estão se tornando mais comuns.
Medição de 2 circuitos independentes
Canal 4 de tensão é isolado de canais 1, 2 e 3
Isto possibilita que o instrumento possa medir potência e eficiência em 2 circuitos separados.
Aplicações:
• Medição/monitoramento simultâneo dos lados primário (AC) e secundário (DC) de um carregador rápido EV
• Medição/monitoramento simultâneo dos lados primário (DC) e secundário (AC) de um sistema de energia solar
• Medição simultânea dos lados primário (CC) e secundário (CA) de um inversor DC/ AC (trifásico)
• Medição simultânea dos lados primário e secundário de um UPS
• Medição simultânea de circuitos de fonte de alimentação (CA) e controle (CC)
• Medição simultânea de uma linha trifásica e uma linha de aterramento • Medição simultânea de uma linha neutra para detectar o aterramento
* Para medição DC, é necessário um Sensor de Corrente Auto-Zero AC/DC
Medição de linha de 400 Hz
Medição de potência para sistemas de aviação e sistemas de bordo de acordo com o padrão MIL-STD 1399. Além de 50/ 60 Hz, o PQ3198 pode medir uma frequência de linha de 400 Hz.
O objetivo do MIL STD 1399 é definir os requisitos e restrições de interface padrão aplicáveis ao projeto de equipamento de usuário a bordo que utilizará alimentação elétrica AC a bordo.
O padrão descreve os tipos de alimentação elétrica a bordo a serem fornecidos pelo sistema de alimentação elétrica da seguinte forma:
Tipos II e III: 440 ou 115 V, 400 Hz, não aterrado
Classificações especiais de alimentação são fornecidas para aplicações selecionadas, como 115/ 200 V, 60 ou 400 Hz para serviços e operações de aeronaves ou hotelaria
Medição de inversor simples
O PQ3198 pode medir o lado secundário de inversores com frequência fundamental de 40 a 70 Hz e frequência portadora de até 20 kHz.
Ele também pode medir a eficiência de inversores DC/ trifásicos.
• Para uma medição mais precisa do inversor, a HIOKI recomenda o POWER ANALYZER PW6001 ou PW3390.
Sincronização de tempo GPS
A opção GPS PW9005 pode ser usada para corrigir a hora interna do instrumento para a hora padrão UTC. Essa capacidade elimina qualquer diferença de tempo entre os instrumentos para permitir análises que preservem a simultaneidade dos fenômenos medidos com vários instrumentos.
HIOKI PQ3100 Analisador de qualidade de energia trifásica classe S
Principais recursos
- Configuração simples com QUICK SET
- Grave formas de onda de eventos de até 11 segundos. em duração
- 8 horas de operação da bateria
- Capacidade de salvamento de dados de 200 ms e 600 ms
- CAT III (1000 V)/CAT IV (600 V)
- Exibe estatísticas do evento
- Registro de demanda
- Medição de potência DC
- Software PC (PQOne)
QUICK SET: Guia de medição fácil de entender
Inicie o QUICK SET para navegar pelos processos de conexão e configuração para que possa começar a gravar rapidamente.
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Configurando o instrumento (exemplo: medição de potência de um circuito trifásico/3 fios) |
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Passo 1. Escolha o tipo de conexão e conecte os cabos ao instrumento.
Passo 2. Conecte os cabos de tensão e os sensores de corrente ao circuito a ser medido.
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Passo 3. O instrumento realizará uma verificação automática da fiação e exibirá os resultados.
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Por exemplo, você não conseguirá medir a potência ou o fator de potência com precisão se o grampo estiver orientado incorretamente. |
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Você só precisa definir os parâmetros de gravação e o intervalo para iniciar a medição. Os parâmetros de gravação podem ser definidos simplesmente escolhendo uma predefinição de setup simples. |
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Gravação de 11 segundos antes e depois dos eventos O PQ3100 pode registrar formas de onda por até 1 segundo antes de uma anomalia e 10 segundos depois. Esse recurso é útil quando você precisa analisar formas de onda antes e depois de uma anomalia, realizar testes de rejeição de carga de um condicionador de energia solar ou verificar se um equipamento voltou à operação normal. |
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Até 8 horas de operação da bateria O PQ3100 apresenta um design de economia de energia e uma bateria de longa duração. A bateria recarregável inclusa permite continuar a medição em caso de queda de energia ou levar o instrumento para o campo para fazer medições em locais onde a energia AC não está disponível. |
Gravação de demanda Registre o consumo de energia ao longo do tempo.
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Exibição de estatísticas de eventos Verifique o número de vezes que cada tipo de evento ocorreu, bem como o pior valor para cada um.
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Recursos compartilhados pelo HIOKI PQ3198 e PQ3100
Medição DC
- Meça a potência DC durante um longo período
- Capaz de medir de forma constante quando há mudanças, com Sensor de corrente zero automático AC/DC
- A energia é fornecida diretamente pela unidade principal
(não há necessidade de bateria ou adaptador CA para sensor)
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Sensores de corrente Auto zero AC/DC |
CT7731 |
CT7736 |
CT7742 |
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Corrente nominal |
100 A |
600 A |
2000 A |
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Diâmetro do condutor mensurável |
33 mm |
33 mm |
55 mm |
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Faixa de corrente do PQ3198 |
100 A/ 50 A |
500 A/ 50 A |
500 A/ 5000 A |
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Exatidão garantida com PQ3198 |
0,5 A - 100 A |
0,5 A - 600 A |
5 A - 2000 A |
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Faixa de corrente do PQ3100 |
100 A/ 10 A |
500 A/ 50 A |
2000 A/ 1000 A/ 500 A |
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Exatidão garantida com PQ3100 |
0,5 A - 100 A |
2,5 A - 600 A |
25 A - 2000 A |
Ampla faixa de corrente
Um tipo de sensor de corrente pode cobrir um amplo campo de medição
Ex: O sensor CT7136 pode medir do lado secundário do CT (corrente nominal de 1 A ou 5 A) até 600 A
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Sensor de corrente AC |
CT7126 |
CT7131 |
CT7136 |
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Corrente nominal |
60 A |
100 A |
600 A |
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Diâmetro do condutor mensurável |
15 mm |
15 mm |
48 mm |
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Faixa de corrente do PQ3198 |
50 A/ 5 A |
100 A/ 50 A |
500 A/ 50A |
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Faixa de corrente do PQ3100 |
50 A/ 5 A/ 500 mA |
100 A/ 50 A/ 5 A |
500 A/ 50A/ 5 A |
FLUKE-1777, FLUKE-1775 e FLUKE-1773 Analisadores de qualidade de energia trifásica classe A
Principais recursos
- Meça a potência e os parâmetros de qualidade de energia automaticamente
- Qualidade de energia em um piscar de olhos para solução de problemas mais rápida
- Visualize facilmente os dados de medição de V/A/Hz, potência, afundamentos, elevações e harmônicos
- Capture transientes de alta velocidade de até 8 kV
- Alimentação diretamente do circuito de medição sem um único cabo com tomada
- 2 entradas de medição auxiliares para medições de unidades não elétricas
- Módulo WiFi/ BLE
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Medições automáticas Melhor resolução de problemas relacionados com a qualidade de energia. A série 1770 disponibiliza medições automáticas, uma interface de usuário e configuração simples, as melhores especificações da sua classe e uma plataforma de relatórios simplificada
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Captação automática de medições Mais de 500 parâmetros de qualidade de energia são captados por predefinição, e a configuração orientada facilita a seleção dos parâmetros corretos para o sistema em que estiver a trabalhar. Os dados registados são instantaneamente visíveis, transferíveis e partilháveis com o software Fluke Energy Analyze Plus.
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Equipamento 2 em 1 Os dispositivos da série Fluke 1770 combinam a funcionalidade de resolução de problemas de um medidor de qualidade de energia com as robustas capacidades de análise e registro de um analisador de qualidade de energia autônomo... tudo em um único dispositivo portátil e fácil de utilizar.
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Potente software de análise com relatórios fáceis de criar A série 1770 vem equipada com o potente software Fluke Energy Analyze Plus, concebido para eliminar as complicações inerentes a outros softwares multiusos. O Energy Analyze Plus ajuda-o a avaliar os dados de qualidade de energia de forma imediata e sem necessidade de extensa formação.
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Captação de transientes de tensão de alta velocidade O Fluke 1775 e o Fluke 1777 incorporam tecnologia avançada de captação de transitórios para o ajudar a identificar claramente os transitórios de tensão de alta velocidade, disponibilizando lhe assim os dados de que necessita para os deter.
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Dos sistemas industriais tradicionais aos sistemas de energias renováveis, passando pelos veículos elétricos A série 1770 permite captar todo um leque de variáveis de qualidade de energia, bem como formas de onda de alta velocidade, transitórios de alta velocidade e harmônicos de frequência mais elevada, todos eles instantaneamente visíveis na tela de alta resolução de grandes dimensões. A melhor classificação de sobretensão CAT IV 600 V/CAT III 1000 V da sua classe.
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Alimentação direta do circuito de medição sem um único cabo com tomada
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Módulo WiFi/ BLE O módulo WiFi/BLE é compatível com a conexão com uma infraestrutura WiFi e conexão direta a partir de um PC para o Analisador. O módulo inclui uma antena interna.
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Continuação da Tabela comparativa
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Conclusão:
HIOKI PQ3198
O analisador Hioki PQ3198 trouxe uma série de inovações e recursos em relação ao antecessor, PW3198, visando atender ao surgimento de novas fontes de energia renováveis que ganham espaço a cada ano na malha energética, além de estar preparado para resolução de disputas contratuais. Recursos como o 4º canal isolado que proporciona cálculo de eficiência e potência em potência e eficiência em 2 circuitos separados com aplicações diversas, como:
- Medição/ monitoramento simultâneo dos lados primário (AC) e secundário (DC) de um carregador rápido EV
- Medição/monitoramento simultâneo dos lados primário (DC) e secundário (AC) de um sistema de energia solar
- Medição simultânea dos lados primário (CC) e secundário (CA) de um inversor DC/ AC (trifásico)
- Medição simultânea dos lados primário e secundário de um UPS
- Medição de qualidade de energia em rede de 400 Hz possibilita o uso em sistemas de aviação e sistemas de bordo.
- Sensores de corrente AC/DC Auto-zero opcionais que permitem a medição de energia DC por longos períodos.
- Medição de harmônicas de alta ordem (supra harmônicos) de 2 kHz a 80 kHz.
HIOKI PQ3100
O analisador de energia classe S Hioki PQ3100 apresenta excelente exatidão de 0,2% da leitura e proporciona uma série de vantagens e benefícios ao usuário, como:
- Bateria com duração de 8 horas. A bateria recarregável inclusa permite continuar a medição em caso de queda de energia ou levar o instrumento para o campo para fazer medições em locais onde a energia AC não estiver disponível
- Intervalo de registro mínimo de 200 ms e 600 ms
- Custo da energia
- Configuração simples com QUICK SET
- Oscilografia do evento - Registro de formas de onda de eventos de até 11 segundos. em duração
Não podemos deixar de citar os recursos utilizados no dia a dia do técnico ou engenheiro de manutenção, como registro de harmônicas, registro de eventos, potência, transientes, que estão presentes no Hioki PQ3100 e que são importantes para resolução de defeitos na indústria.
FLUKE 1777
Pontos favoráveis do Fluke 1777:
- Possibilidade do analisador e ser alimentado através do circuito medido.
- Na medição de transiente de tensão, apresenta taxa de amostragem de 20 MS/s e 1 MS/s até 8 kV.
- Velocidade da LAN de 1 GBit/s
- Módulo WiFi/BLE
- Excelente capacidade de memória de 32 GB
