Счетчики электрической энергии статические трехфазные "Меркурий 236"

Назначение

Счётчики предназначены для измерения и учёта активной энергии прямого направления или активной энергии прямого направления и реактивной энергии прямого и обратного направлении переменного тока частотой 50 Гц в трёх и четырёхпроводных сетях.

Описание

Счетчики являются измерительными приборами, построенными по принципу цифровой обработки входных аналоговых сигналов. Управление процессом измерения и всеми функциональными узлами счетчика осуществляется высокопроизводительным микроконтроллером (МК), который реализует алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помещенной в его внутреннюю память программ. Управление узлами производится через аппаратно-программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК.

МК по выборкам мгновенных значений напряжения и тока, поступающих с датчиков напряжения и датчиков тока, производит вычисление усредненных значений активной и реактивной мощности, среднеквадратических значений напряжения и тока. МК выполняет функции вычисления измеренной энергии, связи с энергонезависимой памятью, отображение информации на ЖКИ и формирование импульсов телеметрии.

Измерение частоты сети производится посредством измерения периода фазного напряжения.

Счётчики имеют единое конструктивное исполнение и отличаются типом устройства для отображения информации и дополнительными функциями.

В счётчиках в качестве счётного механизма используются устройство отсчётное (УО) или жидкокристаллический индикатор (ЖКИ).

Счётчики с электромеханическим устройством отсчётным (УО) являются однотарифными и предназначены для учёта только активной энергии.

Условное обозначение счётчика с УО:

«Меркурий 236АМ-0Х», где

- Меркурий - торговая марка счётчика;

- 236 - серия счётчика;

- А - тип измеряемой энергии - активной энергии;

- М - электромеханическое отсчётное устройство;

- ОХ - модификации, подразделяемые по максимальному току и классу точности,

приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Модификации счётчиков «Меркурий 236АМ-0Х»

На рисунке 1 приведена фотография общего вида счётчиков «Меркурий 236АМ-0Х»

Рисунок 1 - Внешний вид счётчиков «Меркурий 236АМ-0Х»

Счётчики с жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ) являются многотарифными и выпускаются с внешним или внутренним тарификатором и предназначены для учёта активной энергии прямого направления или активной энергии прямого направления и реактивной энергии прямого и обратного направлении (таблица 2)

Таблица 2 -

Примечание - Прямое направление передачи активной энергии соответствует углам сдвига фаз между током и напряжением от 0 ° до 90 0 и от 270 ° до 360 °, реактивной энергии -от 0 0 до 90 ° и от 90 ° до 180 °.

Обратное направление передачи активной энергии соответствует углам сдвига фаз между током и напряжением от 90° до 180° и от 180° до 270°, реактивной энергии - от 180° до 270° и от 270° до 360°.

Условное обозначение счётчиков с ЖКИ:

«Меркурий 236ART-0X PQLR(C)S»,

где Меркурий - торговая марка счётчика;

- 236 - серия счётчика;

- AR - тип измеряемой энергии:

> А - активной энергии;

> R - реактивной энергии;

- Т - наличие внутреннего тарификатора;

- ОХ - модификации, подразделяемые по максимальному току и классу точности, приведены в таблице 3.

- Р - наличие профиля;

- Q - показатель качества электроэнергии, наличие журналов вкл./выкл. токов;

- L - модем PLC-I;

- R - интерфейс RS-485;

- С - интерфейс CAN;

- S - внутреннее питание интерфейса.

Примечание - Отсутствие буквы в условном обозначении означает отсутствие

Рисунок 2 - Внешний вид счётчиков «Меркурий 236A(R)(T)...»

соответствующей функции. Оптопорт присутствует во всех модификациях счётчика.

Таблица 3 - Модификации счётчиков «Меркурий 236A(R)(T)...»

На рисунке 2 приведена фотография общего вида счётчиков «Меркурий 236A(R)(T)...».

Переключение тарифов осуществляется с помощью внутреннего тарификатора или по команде через интерфейс или модем PLC-I от внешнего тарификатора.

Счётчики имеют встроенный последовательный интерфейс связи, обеспечивающий обмен информацией с компьютером в соответствии с протоколом обмена. Кроме данных об учтённой электроэнергии в энергонезависимой памяти хранятся калибровочные коэффициенты,

Лист № 4

Всего листов 10 тарифное расписание, серийный номер, версия программного обеспечения счётчика и другая информация, необходимая для конфигурации счетчика.

Счётчики с индексом «L» в названии счётчика дополнительно имеют встроенный модем PLC-I для связи по силовой низковольтной сети.

Счётчики имеют импульсный выход для поверки счётчиков и для использования в ранее разработанных и эксплуатируемых автоматизированных системах технического и коммерческого учёта потребляемой электроэнергии.

Счётчики «Меркурий 236АМ-0Х» обеспечивают регистрацию значений потребляемой электроэнергии с нарастающим итогом с момента ввода счётчика в эксплуатацию.

Счётчики «Меркурий 236A(R)(T)...» обеспечивают вывод на индикатор следующих параметров и данных:

• учтённой активной энергии прямого направления (счётчики с индексом «А»), активной прямого направления и реактивной энергии прямого и обратного направления (счётчики с индексами «AR») в соответствии с заданным перечнем индицируемых тарифных зон (по сумме тарифов, тариф 1, тариф 2, тариф 3, тариф 4) раздельно:

всего от сброса показаний;

Примечание - счётчики, запрограммированные в однотарифный режим, обеспечивают вывод на индикатор значения потребляемой электроэнергии только по одному тарифу.

• вспомогательных параметров:

м гновенных значений (со временем интегрирования 1 с) активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз;

д ействующих значений фазных напряжений и токов по каждой из фаз;

углов между фазными напряжениями:

> между 1 и 2 фазами;

> между 1 и 3 фазами;

> между 2 и 3 фазами.

к оэффициентов мощности (cos (р) по каждой фазе и по сумме фаз с указанием вектора полной мощности;

ч астоты сети;

к оэффициента искажений синусоидальности фазных напряжений;

* *текущего времени;

* *текущей даты;

п араметров модема (для варианта исполнения с модемом PLC-I);

* идентификационного номера модема;

* уровня принятого сигнала.

т емпературы внутри корпуса счётчика;

* **тамперных событий;

> даты и времени вскрытия верхней крышки счётчика;

> даты и времени вскрытия защитной (клеммной) крышки счётчика;

> даты последнего перепрограммирования прибора;

> даты и времени возникновения последней нештатной ситуации (ошибки самодиагностики).

Примечания

1 * - для счётчиков с модемом PLC-I.

2 ** - для счётчиков с внутренним тарификатором.

3 *** . при возникновении тамперных событий на ЖКИ в любом режиме высвечивается пиктограмма (точка в круге или восклицательный знак в треугольнике) до считывания соответствующих журналов событий.

Объем основных и вспомогательных параметров, выводимых на ЖКИ, а также длительность индикации, программируется через интерфейс или через модем PLC-1.

Конструктивно счётчики состоят из следующих узлов:

- корпуса (основания корпуса, крышки корпуса, клеммной крышки, крышки интерфейсной);

Лист № 5

Всего листов 10

- клеммной колодки;

- печатного узла.

Печатный узел представляет собой плату с электронными компонентами, которая устанавливается в основании корпуса. Печатная плата подключается к клеммной колодке с помощью проводов.

Крышка корпуса крепится к основанию двумя винтами и имеет окно для считывания показаний с ЖКИ или УО и для наблюдения за светодиодным индикатором функционирования.

Клеммная колодка состоит из восьми клемм для подключения электросети и нагрузки.

На печатном узле находятся:

- блок питания;

- оптрон импульсного выхода;

- микроконтроллер (МК);

- энергонезависимое запоминающее устройство;

- оптопорт с функцией электронной кнопки;

- ЖКИ или УО.

Пломбирование счетчиков организацией, осуществляющей поверку, производится с нанесением знака поверки давлением на пломбу. Схема пломбирования счётчиков приведена на рисунке 3.

Схема пломбирования счётчиков приведена на рисунке 3.

Оттиск клейма ОТК

Рисунок 3 - Схема пломбирования счётчиков

Счётчики могут применяться автономно или в автоматизированной системе сбора данных о потребляемой электроэнергии.

Счётчики предназначены для эксплуатации внутри закрытых помещений.

Программное обеспечение

В счётчиках используется программное обеспечение «Меркурий 236».

Структура программного обеспечения «Меркурий 236» приведена на рисунке 4.

Программное обеспечение состоит из следующих модулей:

- модуль измерений, вычислений и подсчета активной и реактивной энергии;

- модуль индикации;

- модуль обмена с внешней памятью;

- тарификатора и таймера (часов);

- модуль обслуживания интерфейсов (UAR.T, оптопорт, модем PLC-I).

Лист № 6

Всего листов 10

Модуль подсчета энергии осуществляет измерение токов, напряжений и мощностей, которые в последующем используются для вычисления энергии и других вспомогательных параметров.

Модуль индикации обеспечивает вывод на ЖКИ необходимую информацию в соответствии с заданным алгоритмом.

Модуль работы с внешней памятью обеспечивает чтение и запись данных во внешнюю энергонезависимою память. В качестве данных могут быть как измеренные метрологические параметры с учетом заданного тарифного расписания, так и другие параметры, которые позволяют функционировать счетчику в соответствии с его алгоритмом.

Модуль часов предназначен для ведения календаря реального времени.

Тарификатор, по заданному тарифному расписанию, осуществляет управление процессом записи измеренной энергии в соответствующие регистры внешней памяти.

Модуль обслуживания интерфейсов обеспечивает связь счетчика с внешними устройствами.

Большинство модулей взаимосвязаны.

Рисунок 4 - Структура программного обеспечения «Меркурий 236»

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 4. Таблица 4 - Идентификационные данные программного обеспечения

Доступ к параметрам и данным со стороны интерфейсов связи защищен паролями на чтение и программирование. Метрологические коэффициенты и заводские параметры защищены аппаратной перемычкой и недоступны без вскрытия пломб.

Для работы со счётчиками используется тестовое программное обеспечение «Конфигуратор счётчиков Меркурий».

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений в соответствии с Р 50.2.077-2014 - высокий.

Конструкция счетчиков исключает возможность несанкционированного влияния на ПО счетчиков и измерительную информацию.

Технические характеристики

1 Основные метрологические и технические характеристики счётчиков приведены в таблице 5.

Таблица 5 - Основные метрологические и технические характеристики счётчиков

2 Стартовый ток (чувствительность) соответствуют приведённым в таблицах 6 и 7.

Таблица 6 - Стартовые токи для счётчиков «Меркурий 236A(R)(T)...»

Таблица 7 - Стартовые токи для счётчиков «Меркурий 236АМ-0Х»

3 Постоянная счётчиков соответствует указанным в таблицах 8 и 9.

Таблица 8 - Постоянная счётчиков «Меркурий 236A(R)(T)...»

Таблица 9 - Постоянная счётчиков «Меркурий 236АМ-0Х»

4 Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков при измерении фазных напряжений в рабочем диапазоне температур и в расширенном диапазоне измеряемых напряжений ±0,5 %.

5 Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков при измерении частоты питающей сети в диапазоне от 49 до 51 Гц и в рабочем диапазоне температур ±0,04 %.

6 Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков класса точности 0,5 S при измерении фазных токов в диапазоне токов от 0,021НОм до Imax в нормальных условиях:

С- I А С A AAcI Imax ,

Si = ± 0,5 ±0,005 --1

I 1х

где Imax - максимальный ток счётчика,

1х - измеряемое значение тока.

6.1 Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков класса точности 1 при измерении фазных токов в нормальных условиях в диапазоне токов от 0,051б до Ie:

(16

,%

Si = ± l±0,01--1

< lx

где 1б - базовый ток счётчика, 1х - измеряемое значение тока.

6.2 Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков класса точности 1 при измерении фазных токов в нормальных условиях в диапазоне токов от 1б до Imax:

Si = ± 0,6 ±0,01

Imax lx

7 Отображение измеряемых величин

Информация отображается на счётном механизме

Счётный механизм счётчиков даёт показания непосредственно в киловатт-часах (кВт-ч) при измерении активной энергии и в киловар-часах (квар ч) при измерении реактивной энергии. В качестве счётного механизма используются устройство отсчётное (УО) или жидкокристаллический индикатор (ЖКИ).

7.1 Для УО общее количество барабанов семь:

- для счётчиков «Меркурий 236 АМ-01» и «Меркурий 236 АМ-03» первые шесть барабанов индицируют целое значение электроэнергии в кВт ч, а седьмой - в десятых и сотых долях кВт ч;

- для счётчиков «Меркурий 236 АМ-02» все семь барабанов индицируют целое значение электроэнергии в кВт ч.

7.2 ЖКИ счётчика представляет собой восьмиразрядный семисегментный цифровой индикатор с фиксированной запятой перед двумя младшими разрядами.

Класс защиты счётчиков от проникновения пыли и воды IP51 по ГОСТ 14254-96.

Лист № 9

Всего листов 10

Корпус счётчиков изготовляется методом литья из ударопрочной пластмассы, изолятор контактов изготовляется из пластмассы с огнезащитными добавками.

Знак утверждения типа

наносится на панель счётчика методом офсетной печати или фото способом.

В эксплуатационной документации на титульных листах знак утверждения типа наносится типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки счетчиков приведён в таблице 10.

Таблица 10 - Комплект поставки счетчиков

Поверка

осуществляется по ГОСТ 8.584-2004 «Счетчики статические активной электрической энергии переменного тока. Методика поверки» (для счетчиков «Меркурий 236АМ-0Х») и по документу АВЛГ.411152.034 РЭ1 «Счётчики электрической энергии статические трехфазные «Меркурий 236». Руководство по эксплуатации. Приложение Г. Методика поверки» с изменением №1 (для счетчиков «Меркурий 236A(R)(T)...»), утвержденному ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 15 августа 2016 г.

Пломбирование счетчиков организацией, осуществляющей поверку, производится с нанесением знака поверки давлением на пломбу.

Перечень эталонов, применяемых для поверки:

- установка для поверки счётчиков электрической энергии автоматизированная УАПС-1М: номинальный ток (0,01 - 100) А; номинальное напряжение 230 В; погрешность измерения: активной энергии ±0,15 %, реактивной энергии ±0,3 % (регистрационный № 23832-07);

- частотомер электронно-счетный 43-63: погрешность измерения частоты 2-Ю'7 (регистрационный № 9084-83).

Сведения о методах измерений

АВЛГ.411152.034 РЭ «Счётчики электрической энергии статические трёхфазные «Меркурий 236». Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

1. ГОСТ 31818.11-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счётчики электрической энергии.

2. ГОСТ 31819.21-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счётчики активной энергии классов точности 1 и 2.

3. ГОСТ 31819.22-2012 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счётчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S

4. ГОСТ 31819.23-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счётчики реактивной энергии.

5. ГОСТ 8.551-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений электрической мощности и электрической энергии в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц.

6. АВЛГ.411152.034 ТУ Счётчики электрической энергии статические трёхфазные «Меркурий 236». Технические условия.