Monitorowanie jakości energii. Gdy pacjent przychodzi do lekarza, często ustępują wszelkie objawy chorobowe, a wtedy pacjenta takiego trzeba wziąć na obserwację. Podobnie może się zdarzyć w przypadku przeprowadzania pomiarów technicznych. Dlatego w trybie monitorowania jakości energii analizator Fluke 435 śledzi parametry sieci zasilającej w bardzo długim czasie, rejestrując jednocześnie wszelkie wykryte anomalie. Obserwacji podlegają: wartości skuteczne napięć, harmoniczne, migotania, spadki, przerwy, skoki napięcia i prądu, asymetria, częstotliwość oraz sygnalizacja sieciowa, o której będzie jeszcze mowa w dalszej części. W pomiarze tym może być wykorzystywany moduł synchronizacji GPS, który poza lokalizacją miejsca pomiaru zapewnia bardzo dokładny pomiar czasu. Wyniki pomiaru są podawane w postaci wykresów słupkowych. Kolorem zielonym wyświetlane są na nich wartości dopuszczalne, a przekroczenia limitów są sygnalizowane kolorem czerwonym.

Migotanie, to specyficzna funkcja pomiarowa analizatora Fluke 435 wykorzystywana do badania zasilania lamp oświetleniowych. Wynikiem tego pomiaru jest współczynnik obliczany przez specjalny algorytm opisany w normie EN61000-4-15, określający stopień fluktuacji luminancji źródła światła, które powodują wrażenie migotania odbierane przez człowieka. Miernik określa kilka pochodnych parametrów (np. natychmiastowe migotanie Pinst, nasilenie krótkookresowe Pst mierzone w ciągu 1 min w celu szybkiej oceny, nasilenie krótkookresowe Pst mierzone w ciągu 10 min) i nasilenie długookresowe Plt mierzone w ciągu 2 godzin).

Stany nieustalone. Funkcja rejestrująca różnego rodzaju zakłócenia (zapady, skoki, przerwy itp.), pozwalająca przy tym obserwować te anomalie na wykresach czasowych. Pomiar stanów nieustalonych przechwytuje skoki napięciowe o amplitudzie do 6 kV. Wyzwolenie pomiaru zachodzi po wystąpieniu zdefiniowanej przez użytkownika kombinacji zdarzeń lub o dokładnie zaprogramowanym czasie. Stany nieustalone są groźne dla sprzętu elektronicznego zasilanego z sieci, szczególnie niekorzystne dla urządzeń informatycznych, które mogą ulegać niepożądanym restartom lub zawieszeniom. Dużym utrudnieniem w  wykrywaniu takich sytuacji jest przypadkowość zjawiska. Pomiar stanów nieustalonych jest często jedyną możliwością wykonania prawidłowej diagnozy dziwnych zachowań sprzętu i może poprawić złe samopoczucie niejednemu administratorowi sieci komputerowych.

Funkcja Przebieg mocy przekształca analizator Fluke 435 w 8-kanałowy rejestrator zapisujący moc chwilową i częstotliwość sieci. Przebiegi wyświetlane w trybie oscyloskopowym („Scope”) obejmują zawsze 4 okresy. W trybie „Przebieg mocy” można wyświetlać więcej niż 4 okresy (rys. 10). Mierzone parametry są rejestrowane z dużą rozdzielczością w okresie kilku minut.

Rys. 10. Wykres czasowy wyświetlany w trybie „Przebieg mocy”

Sygnalizacja sieciowa. Od wielu lat systemy dystrybucji energii wykorzystywane są dodatkowo do przesyłania informacji, na przykład danych sterujących aparaturą zasilaną z sieci. Wykorzystywane są do tego wprowadzone do sieci sygnały o częstotliwościach dużo wyższych od 50/60 Hz i małej amplitudzie. Przesyłane tą metodą informacje są odczytywane w specjalnych modemach dołączanych do sieci. Miernik Fluke 435 wykrywa takie dane w zakresie częstotliwości od 60 Hz do 2500 Hz (70…3000 Hz dla sieci 60 Hz) i ich obecność sygnalizuje jako zdarzenie.

Logger, korzystanie z pamięci

W analizatorze Fluke 435 wydzielono tryb, w którym przyrząd ten pracuje jako rejestrator danych. W czasie pomiaru w wewnętrznej pamięci Flash zapisywane są wybrane parametry mierzone przez miernik. Czas rejestrowania wynika z dostępnej pamięci i wybranego przez użytkownika interwału zapisu, który jest ustawiany w zakresie od 0,25 s do 2 godzin. W pamięci zapisywane są zdarzenia wykrywane przez algorytmy śledzące. Są to, jak wiemy, przekroczenia limitów wynikających z wybranych norm.

Rejestrowane przez analizator dane są zapisywane w wewnętrznej pamięci Flash (karta SD o pojemności do 32 GB). Wszystkie rejestracje są widoczne po naciśnięciu sekwencji przycisków MEMORY -> F1 (RECALL/DELETE). Na ekranie pojawia się wówczas lista wykonanych pomiarów, które są dostępne po podświetleniu wybranej pozycji. Można je wstępnie przeglądać (Viev) lub otwierać do odczytu (RECALL).

Współpraca z komputerem

Analizator jakości energii Fluke 435 może być dołączany do komputera, do którego przesyła dane pomiarowe lub jest za jego pośrednictwem sterowany. Producent dostarcza program Power Log realizujący wszystkie funkcje.

W trybie zdalnego sterowania na ekranie komputera wyświetlany jest rysunek przedstawiający urzekająco wierne odwzorowanie miernika (rys. 11). Akcje wywoływane naciskaniem wirtualnych przycisków ekranowych dokładnie odpowiadają przyciskom rzeczywistym.

Rys. 11. Okno programu Power Log w trybie zdalnego sterowania analizatorem

Po wybraniu opcji „Zgrywanie” następuje transfer danych z urządzenia do komputera. Proces ten trwa dość długo, co przy braku paska postępu może wprawiać użytkownika w zakłopotanie. Po pewnym czasie odnosi się wrażenie, że transmisja uległa zawieszeniu. Jednak należy wziąć pod uwagę, że dane przesłane do komputera zawierają wszystkie informacje związane z wybranym pomiarem, takie jak: podsumowanie, arkusz danych, wykresy zapisanych parametrów (napięć, prądów, mocy, harmonicznych itd.), statystyki, wykonane w czasie dokonywania pomiaru zrzuty ekranowe, wykresy przebiegów (oscylogramy), zestawienie przechwyconych zdarzeń. Przykład zarejestrowanego prądu rozruchowego analizowanego w programie Power Log przedstawiono na rys. 12.

Rys. 12. Wykres prądu rozruchowego wyświetlany w programie Power Log

Podsumowanie

Na rynku spotykane są różne wersje analizatorów jakości mocy, od prostych, przypominających popularne multimetry do dużych i skomplikowanych przyrządów stacjonarnych. Analizator Fluke 435 łączy cechy stosunkowo niewielkiego i prostego w obsłudze miernika ręcznego z dużą liczbą funkcji pomiarowych i dużą dokładnością spotykaną w miernikach stacjonarnych. Zasilanie bateryjne umożliwia w pełni autonomiczną pracę bezpośrednio w miejscu dokonywania pomiarów, nawet w bardzo niesprzyjających warunkach otoczenia. W tym trybie wyniki są wyświetlane na wbudowanym wyświetlaczu LCD, ale dzięki rejestracji danych w pamięci przyrządu można je później powtórnie analizować w dużej rozdzielczości na ekranie komputera.

Gwarantem jakości jest sama marka. Firma Fluke jest znana z dbałości o dobrą opinię o swoich wyrobach. Miernik wymaga od użytkownika znajomości zagadnień związanych z dystrybucją i wykorzystywaniem energii elektrycznej, natomiast stosowane w pomiarach terminy techniczne i definicje mierzonych parametrów dość dokładnie opisano w instrukcji. Analizator Fluke 435 jest specjalistycznym narzędziem przeznaczonym dla profesjonalistów – elektryków i energetyków.

Jarosław Doliński