Энергетика и промышленность России - избранные материалы.
ВЫПУСК 126.

Обзор российского рынка щитовых электроизмерительных приборов

История отечественного приборостроения, ориентированного на измерения электрических величин, насчитывает около 70 лет. В конце прошлого столетия на территории бывшего Советского Союза выпускалось около 15 млн. щитовых приборов в год.

В настоящее время перед энергетиками, обслуживающими ЛЭП, ГЭС, АЭС и т.д., достаточно остро стоит проблема обновления приборного парка. На электротехническом рынке России в последние годы появилось немало щитовых электроизмерительных приборов новых модификаций, выпускаемых как отечественными, так и зарубежными фирмами-производителями.

С учетом реального срока службы щитовых электроизмерительных приборов (ЩЭП) (который на самом деле не ограничивается предусмотренными десятью годами) можно предположить, что сегодня только в России находится в эксплуатации более 200 млн. щитовых приборов. Модели 1960-1980-х, как правило, сегодня уже сняты с производства. К сожалению, у служб эксплуатации энергообъектов не всегда достаточно информации о том, какими современными приборами можно заменить вышедшие из строя старые. Между тем, щитовые электроизмерительные приборы — это изделия, с которыми специалисты разных отраслей сталкиваются каждый день.

Приборы стрелочного исполнения

Щитовые электроизмерительные приборы служат для измерения электрических параметров цепи в сетях постоянного и переменного тока. По способу отображения информации они могут быть цифровые и стрелочные.

Основная масса стрелочных щитовых приборов имеет класс точности 1,5. Выпускаются стрелочные приборы в щитовом исполнении и с классом выше 1, но, как правило, производить точные измерения, используя стрелочный прибор, нецелесообразно.

Конструктивно стрелочные приборы бывают различных систем: магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, ферродинамической, индукционной и тепловой. Наиболее массово производятся в нашей стране приборы магнитоэлектрической и электромагнитной систем.

Приборы магнитоэлектрической системы более чувствительные и более точные, не чувствительны к изменению магнитных полей и температуры, имеют малую потребляемую мощность, но, с другой стороны, плохо переносят токовые перегрузки. Благодаря всем своим достоинствам приборы именно этой системы получили самое широкое распространение. В общем объеме выпуска приборы этой системы занимают более 60%.

Сравнительная простота устройства электромагнитной системы и отсутствие в них токоведущих подвижных частей дают возможность изготавливать приборы, стойкие к перегрузкам. К недостаткам этих приборов относят зависимость показаний от внешних магнитных полей.

В СССР было несколько крупных заводов, выпускавших щитовые приборы: ОАО «Электроприбор» (г. Чебоксары), ОА «Краснодарский ЗИП» (г. Краснодар), ОАО «Электроточприбор» (г. Омск), ОАО «Мегомметр» (г. Умань, Украина), «Амурэлектроприбор» (г. Благовещенск), ПО «Электроизмеритель» (г. Витебск, Белоруссия), АОЗТ «Вибратор» (г. Санкт-Петербург), «Электроточприбор» (г. Ереван, Армения). Каждое из этих предприятий специализировалось на определенном виде щитовых приборов. Например, Чебоксарский завод выпускал только миниатюрные и малогабаритные приборы, Краснодарский ЗИП - крупногабаритные приборы. Номенклатуру определяло государство, оно же выступало и в качестве заказчика.

С приходом рыночных отношений эти предприятия были «выпущены в свободное плавание». Не всем удалось полностью сохранить свой научный и производственный потенциал. «Амурэлектроприбор» прекратил выпуск таких приборов, Уманьский завод оказался «за границей» и сейчас выпускает в основном омметры и измерители сопротивления, Омский «Электроточприбор» избрал в качестве основного производства шахтные приборы, Санкт-Петербургский «Вибратор» производит в основном приборы высокого класса точности и специального назначения. Крупнейшее приборостроительное предприятие АО «Краснодарский ЗИП» резко сократил объемы производства стрелочных приборов. Чебоксарский «Электроприбор» пошел по пути расширения номенклатуры за счет освоения приборов крупного габарита, европейского габарита, приборов новых систем и конструкций и сейчас представляет на рынке самую широкую гамму щитовых электроизмерительных приборов (80 % от общей номенклатуры).



На что заменить прибор?

Представители предприятий-производителей говорят, что от заказчиков часто можно слышать такой вопрос: «На что я могу заменить старый прибор?». Причем это вопрос обычно задает персонал, обслуживающий пульты на станциях. Вот пример наиболее частой просьбы: «У меня стоит в щите прибор М1001. Мне нужен такой же». Если это вопрос задается специалисту, то, безусловно, он поможет разобраться и найти замену. Но ведь такой специалист не всегда находится рядом, а М1001 не выпускается уже около 20 лет, и об этом мало кто знает. В то же время рынок неликвидной приборной продукции в нашей стране таков, что при желании вам могут поставить этот прибор. Даже более того — его выдадут за новый.

Сейчас подобные вопросы задаются чаще и чаще: идет процесс модернизации энергетических объектов. Публикуем список приборов, снятых с производства, и их новые аналоги (дефисом разделены старые марки приборов и новые, на которые их можно заменить).

Амперметры, миллиамперметры, вольтметры
М4200, М42100 - М42300
М4202, М42101 - М42301
М4203, М4224, М4230, М4231 - М42303
М4255 - М4251
М4254 - М4250
М4258 - М4250
М4259 - М4251

Микроамперметры, миллиамперметры, вольтметры
Ц4200 - Ц42300
Ц4202 - Ц42302

Микроамперметры, милливольтметры
М4204, М42102,
М42104 - М42304
М4205, М42103, М42105 - М42305
М4206 - М42306

Микроамперметры
М4240, М42007 - ЭА0632
М4241, М42008 - ЭА0633
М42009 - ЭА0634
М4252 - М4256
М4261 - М4257

Милливольтметры специальные
М4213, М4221 - ЭВ0630
М4220 - ЭА0630

Вольтметры
Ц4204 - Ц4204М



Цифровые приборы

В последние годы на российском рынке волной стали появляться малогабаритные цифровые измерители, регуляторы, индикаторы щитового исполнения. Сначала это была в основном продукция зарубежных производителей. Отечественные предприятия и предприятия ближнего зарубежья выпускали приборы лишь в стрелочном исполнении. Лишь лет пять назад наши производители стали пробовать свои силы в области цифрового приборостроения. Сейчас уже можно смело сказать, что рынок щитовых цифровых приборов освоили и российские приборостроители, причем их номенклатура немногим уступает западным компаниям.

Цифровые приборы являются перспективным направлением развития электроизмерительной техники. За малым исключением, они полностью способны заменить аналоговых предшественников. Они более удобны при эксплуатации и наглядном определении отображаемого значения.

Функционально все представленные на отечественном рынке приборы данного класса можно разделить на пять больших групп.

К первой группе можно отнести самые простые изделия, которые являются неотъемлемой частью всех цифровых приборов, - это индикаторные панели, которые отображают цифровое значение величины, стоящей на входе. Индикаторы могут быть как светодиодные (LED), так и жидкокристаллическе (LCD), но на российском рынке есть в наличии только LED индикаторы, хотя в любом иностранном каталоге обязательно присутствуют и LCD.

Вторая группа - электроизмерительные приборы, предназначенные для измерения тока, напряжения, частоты, фазы, мощности. Эти приборы аналогичны по использованию привычным для нас стрелочным, широко используемым в распределительных шкафах, щитах, зарядных устройствах, сварочном оборудовании и т.д.

Третья группа - измерители естественных сигналов: уровня, температуры, давления. По строению приборы данной группы напоминают электроизмерительные и отличаются тем, что обрабатывают сигналы термосопротивлений, термопар, тензодатчиков и т.д., то есть имеют в своем составе нормирующий преобразователь.

В четвертую группу входят одноканальные и многоканальные регуляторы. Эти устройства предназначены для регулирования технологического процесса.

Пятую группу представляют различного рода микропроцессорные таймеры с привязкой к реальному времени, реле времени, счетчики импульсов.

Все перечисленные приборы состоят из индикаторной панели, а различаются входными цепями (АЦП, нормализаторы сигналов, кварцевые датчики времени) и дополнительными возможностями обработки измеряемой величины.

Рассмотрим более подробно приборы второй группы. Эти приборы используются на электростанциях и подстанциях в качестве устройств съема измерительной информации для решения задач технического контроля.

Для обзора выберем самых ярких представителей этой отрасли. Основные критерии отбора: производитель аналога должен быть отечественным, типы приборов - амперметры, вольтметры, ваттметры, частотомеры.

На сегодняшний день в России четыре крупных завода-изготовителя таких приборов. Это ЗАО «Электроточприбор» (г. Омск), ООО «ЗИП Научприбор» (г. Краснодар), ОАО «Электроприбор» (г. Чебоксары), ПАООТ «Вибратор» (г. Санкт-Петербург). Кстати, это родственные предприятия, входившие в свое время в структуру Министерства приборостроения СССР. На протяжении нескольких десятилетий эти предприятия специализировались на производстве щитовых аналоговых электроизмерительных приборов.

Приборы разных производителей отличаются как внешними данными, так и техническими. Отличия начинаются с разнообразных цветов индикаторов, различных видов лицевой панели и габаритов. По техническим характеристикам тоже есть ряд отличий. Приборы имеют разное количество типов, различный класс точности, а также большой ассортимент дополнительных возможностей. Количество различных типов объясняется разнообразием базовых комплектаций. Кроме того, приборы могут быть оснащены и индивидуальными возможностями по требованию заказчика. Так, например, чебоксарские приборостроители выпускают 8 различных моделей базовой комплектации, на основе которых могут быть предложены модели «под потребителя». Сходное количество модификаций выпускают в Омске. ООО «ЗИП Научприбор» и ПАООТ «Вибратор» имеют по две модели цифрового исполнения.

Приборы ЗАО «Электроточприбор» измеряют напряжение и ток в цепях постоянного тока, а также среднеквадратичное значение синусоидных сигналов при переменном токе. ОАО «Электроприбор» оснащает свои приборы способностью мерить двухполярный ток и напряжение в цепях постоянного и переменного тока широкого диапазона. Измерители, производимые на ООО «ЗИП Научприбор», отображают действующее значение переменного тока и напряжения. Напряжение и ток в цепях постоянного тока измеряют приборы, которые выпускает ПАООТ «Вибратор».

По классам точности приборы производителей тоже различаются. Приборы ЗАО «Электроточприбор» г. Омск обладают классами точности 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4 и 0,1. Чебоксарские приборы имеют классы точности 0,1; 0,2 и 0,5. ПАООТ «Вибратор» г. Санкт-Петербург меняет класс точности в зависимости от измеряемой величины: 0,25 при измерении тока и 0,1 при измерении напряжения. Все приборы ООО «ЗИП Научприбор» г. Краснодар имеют класс точности 0,2.

Бытует мнение, что чем точнее прибор, тем он современнее, и тем лучше проявляет себя в работе. Однако на самом деле высокий класс точности в большинстве областей применения приборов остается невостребованным. Кроме того, встает вопрос, каким образом осуществить поверку сверхточного прибора, которая необходима при его сертификации и аттестации. И еще один немаловажный вопрос: сколько готов заплатить потребитель за избыточную точность?

По разрядности приборы разных производителей практически не отличаются, это стандартный ряд 3,5; 4,0 и 4,5.

Помимо основных функций, каждое из рассматриваемых предприятий выпускает приборы, оснащенные какими-либо дополнительными возможностями. Например, ЗАО «Электроточприбор» выпускает приборы с дискриминатором, сигнализирующим о выходе измеряемой величины за установленные пределы, продукция ПАООТ «Вибратора» имеет дополнительно линейную светодиодную шкалу и сигнализацию, приборы ОАО «Электроприбор» оснащены гальванической развязкой по питанию и интерфейсом RS - 485.

Отдельно можно отметить интересное решение Чебоксарского завода, где начали серийное производство цифровых приборов в корпусе традиционных стрелочных. Эти приборы полностью сохранили посадочные места своих стрелочных предшественников, что позволяет потребителям менять старые приборы, не внося коррективы в документацию и не меняя посадочного отверстия в изделии.

Е. В. Романова
В. Л. Алексеев

В 127 выпуске читайте: Средства измерения и контроля: новые разработки для энергетики