Назначение
Блоки измерения высоковольтные модульные БИВМ предназначены для измерений высокого напряжения постоянного тока и падения напряжения постоянного тока на токовых шунтах в электрических цепях тягового подвижного состава, измерения и запоминания значений электрической энергии (израсходованной и возвращенной - для электроподвижного состава, выработанной - для дизельного подвижного состава), передачи цифровой информации по интерфейсу CAN.
Описание
Принцип действия блоков измерения высоковольтных модульных БИВМ основан на аналого-цифровом преобразовании входных сигналов напряжения. Блоки измерения высоковольтные модульные БИВМ имеют модульную конструкцию, состоящую из контроллера (модуль RC-901) и набора измерительных модулей (модификации: модуль RC-910, модуль RC-912, модуль RC-914, модуль RC-915, модуль RC-916, модуль RC-917, модуль RC-921). Конкретный набор измерительных модулей в составе блоков измерения высоковольтных модульных БИВМ определяется при заказе изделия в зависимости от требуемых технических характеристик. Два одинаковых разъема на корпусе блока измерения высоковольтного модульного БИВМ, обозначенные «X1» и «X2», могут быть типа «Вилка DF20BJ7Y» или типа «Вилка 2РМ18Б7Ш1В1». Тип разъемов также определяется при заказе.
Для указанных при заказе изделия пар модулей, измеряющих значения высокого напряжения и падения напряжения на токовом шунте, контроллер постоянно рассчитывает мгновенные значения потребляемой или возвращаемой мощности, которые далее используются для вычисления и сохранения значения израсходованной или возвращенной электрической энергии в энергонезависимом счётчике.
Блоки измерения высоковольтные модульные БИВМ могут использоваться в качестве счётчиков электрической энергии постоянного тока.
Все измеренные и вычисленные данные передаются по цифровому интерфейсу CAN. В блоках измерения высоковольтных модульных БИВМ обеспечена высоковольтная гальваническая развязка измерительных модулей друг от друга, а также от цепей питания и интерфейса.
Блоки измерения высоковольтные модульные БИВМ устанавливаются в высоковольтной камере, в высоковольтном или электроаппаратном шкафах тягового подвижного состава, а также являются составной частью универсального комплекса автоматизированного управления и диагностирования и регистраторами параметров тягового подвижного состава.
Рисунок 1 - Внешний вид блоков измерения высоковольтных модульных БИВМ
Программное обеспечение
Характеристики программного обеспечения (ПО) приведены в таблице 1.
Блоки измерения высоковольтные модульные БИВМ имеют встроенное программное обеспечение (ПО).
Встроенное ПО (микропрограмма) реализовано аппаратно и является метрологически значимым. Вклад ПО в суммарную погрешность блоков измерения высоковольтных модульных БИВМ незначителен, так как определяется погрешностью дискретизации (погрешностью АЦП), являющейся ничтожно малой по сравнению с погрешностью блоков измерения высоковольтных модульных БИВМ.
Таблица 1 - Характеристики программного обеспечения (ПО)
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Микропрограмма |
| Номер версии (идентификационный номер ПО) | не ниже 4.10 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0f50a4d96a3779acae9609c1282a23b8 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | md5 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики блоков измерения высоковольтных модульных БИВМ приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Характеристики блоков измерения высоковольтных модульных БИВМ
| Наименование характеристики | Ед. изм. | Значение |
| Диапазон измерений высокого напряжения для модулей: - RC-916 - RC-917 - RC-921 | кВ | От 2 до 4,5 От 0 до 1,0 От 0,5 до 2,0 (положительной и отрицательной полярности) |
| Диапазон измерений падения напряжения на шунте (положительной и отрицательной полярности) для модулей: - RC-912 - RC-910 - RC-914 - RC-915 | мВ | От 0,1 до 75 (поддиапазоны: от 0,1 до 25; свыше 25 до 50; свыше 50 до 75) От 0,2 до 150 (поддиапазоны: от 0,2 до 50; свыше 50 до 100; свыше 100 до 150) От 0,2 до 225 (поддиапазоны: от 0,2 до 75; свыше 75 до 150; свыше 150 до 225) От 0,3 до 350 (поддиапазоны: от 0,3 до 120; свыше 120 до 240; свыше 240 до 350) |
| Постоянная счётчика электрической энергии (значение единицы младшего разряда) | кВт-с /ед. мл. разряда (кВт^ч) | 900 (0,25) |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений высокого напряжения | % | ±0,5 |
| Пределы допускаемой основной приведенной погрешности измерений падения напряжения на шунте для каждого поддиапазона измерений | % | ±0,5 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений электрической энергии (в соответствии с классом точности 1,0 ГОСТ 10287-83): - при токе нагрузки от 0,5 до 1,5 номинального значения - при токе нагрузки 0,2 номинального значения | % | ±1,0 ±2,0 |
| - при токе нагрузки 0,1 номинального значения | | ±3,0 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Ед. изм. | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений электрической энергии, вызванной изменением входного высокого напряжения на +30 % от номинального значения | % | +0,6 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерений высокого напряжения, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальных условий применения в диапазоне рабочих температур на каждые 10 оС | % | +0,25 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерений падения напряжения на шунте, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальных условий применения в диапазоне рабочих температур на каждые 10 оС | % | +0,25 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений электрической энергии, вызванной отклонением температуры окружающего воздуха от нормальных условий применения в диапазоне рабочих температур на каждые 10 оС | % | +0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерений высокого напряжения, вызванной воздействием внешнего постоянного магнитного поля с индукцией 5 мТл | % | +0,25 |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности измерений падения напряжения на шунте, вызванной воздействием внешнего постоянного магнитного поля с индукцией 5 мТл | % | +0,25 |
| Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности измерений электрической энергии, вызванной воздействием внешнего постоянного магнитного поля с индукцией 5 мТл | % | +0,5 |
| Время непрерывной работы, не менее | ч | 100 |
| У стойчивость к перегрузкам входным сигналом (в течение 1 мин): - по входу измерения высокого напряжения (модуль RC-916) - по входу измерения высокого напряжения (модуль RC-917) - по входу измерения высокого напряжения (модуль RC-921) | В | 5400 1200 2400 |
| - по входу измерения падения напряжения на шунте | | 1 |
Продолжение таблицы 2
| Наименование характеристики | Ед. изм. | Значение |
| Напряжение питания постоянного тока | В | 48+5 |
| Потребляемая мощность, не более | Вт | 10 |
| Электрическая прочность изоляции, не менее, под воздействием: - напряжения переменного тока (действующее значение) частотой 50 Гц в течение 1 мин - стандартных коммутационных «250/2500» и грозовых импульсов «1,2/50» (в соответствии с ГОСТ 1516.2-97) с максимальным значением напряжения импульса | В | 14000 26000 |
| Габаритные размеры, не более: - высота - ширина - длина | мм | 145 140 54 + 21 х n + 42х т, где п - количество модулей, измеряющих падение напряжения на шунте; т - количество модулей, измеряющих высокое напряжение |
| Масса, не более | кг | 0,3 + 0,3 *п + 0,6 *т, где п - количество модулей, измеряющих падение напряжения на шунте; т - количество модулей, измеряющих высокое напряжение |
| Наработка на отказ, не менее | ч | 20000 |
| Срок службы, не менее | лет | 15 |
Таблица 3 - Эксплуатационные характеристики блоков измерительных высоковольтных модульных БИВМ_________________________________________________________
| Наименование характеристики | Значение |
| Нормальные условия применения: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | 20±5 От 30 до 80 От 84 до 106,7 |
| Рабочие условия применения: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре плюс 25 °С, не более, % - атмосферное давление, кПа | От минус 40 до плюс 50 98 От 84 до 106,7 |
| Защита от поражения электрическим током | ГОСТ 12.2.007.0-75, класс II |
| Защита от проникновения воды и посторонних предметов | ГОСТ 14254-96, степень IP54 |
| Механические и климатические воздействия при транспортировании | ГОСТ 23216-78, условия «С»; ГОСТ 15150-69, условия «ОЖ4» |
Знак утверждения типа
наносят на боковую поверхность блоков измерения высоковольтных модульных БИВМ наклеиванием заводской этикетки, на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки блоков измерения высоковольтных модульных БИВМ приведен в таблице 4.
Таблица 4 - Комплектность блока измерения высоковольтного модульного БИВМ
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Блок измерения высоковольтный модульный БИВМ в составе: - модуль RC-901 - модуль RC-910 - модуль RC-912 - модуль RC-914 - модуль RC-915 - модуль RC -916 - модуль RC-917 - модуль RC-921 | 4221-007-42885515-2014 (ДЛИЖ.411618.0037) ДЛИЖ.687281.0112 ДЛИЖ.687281.0113 ДЛИЖ.687281.0123 ДЛИЖ.687281.0126 ДЛИЖ.687281.0127 ДЛИЖ.687281.0128 ДЛИЖ.687281.0187 ДЛИЖ.687281.0205 | 1 1 Модификации и количество измерительных модулей определяются при заказе | Максимальное количество измерительных модулей -8 шт. |
| Паспорт | ДЛИЖ.411618.0037 ПС | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | ДЛИЖ.411618.0037 РЭ | 1 шт. на партию из 50 БИВМ | |
| Методика поверки | ДЛИЖ.411618.0037 МП | 1 шт. на партию из 50 БИВМ | |
| Упаковка | _ | 1 | |
Поверка
осуществляется в соответствии с документом ДЛИЖ.411618.0037 МП «Блоки измерения высоковольтные модульные БИВМ. Методика поверки» с изменением №1, утверждённым ФГУП «ВНИИМС» 17.11.2015 г.
Основные средства поверки:
прибор для поверки измерителей параметров движения электропоездов HVC-100 (Регистрационный № 25255-08);
калибратор-вольтметр универсальный Н4-12 (Регистрационный № 37463-08).
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации ДЛИЖ.411618.0037 «Блок измерения высоковольтный модульный БИВМ. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
1. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие тех
нические условия».
2. ГОСТ 14014-91 «Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, то
ка, сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний».
3. ГОСТ 10287-83 «Счётчики электрические постоянного тока. Общие технические усло
вия».
4. ГОСТ 12.2.091-2012 «Безопасность электрического оборудования для измерения, управ
ления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования».
5. ГОСТ Р 51522.1-2011 «Совместимость технических средств электромагнитная. Электри
ческое оборудование для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования и методы испытаний».
6. ТУ 4221-007-42885515-2015 (ДЛИЖ.411618.0037 ТУ) «Блоки измерения высоковольтные модульные БИВМ. Технические условия».
