Счетчики электрической энергии статические МАЯК 103АРТН

Назначение

Счетчики электрической энергии статические МАЯК 103АРТН предназначены для учета активной и реактивной энергии прямого и обратного направления в однофазных сетях переменного тока частотой 50 Гц.

Описание

Счетчики МАЯК 103АРТН являются измерительными приборами, построенными по принципу учёта информации, получаемой с импульсного выхода измерительной микросхемы. Счетчики имеют расщепленную архитектуру, и состоят из двух частей - измерительной части и терминала, индицирующего показания измерений. Конструктивно счётчик состоит из корпуса (основания корпуса, крышки корпуса, клеммной крышки), клеммной колодки, печатного узла, терминала.

В качестве датчиков тока в счетчиках используется шунт, включенный последовательно в цепь тока. В качестве датчиков напряжения используются резистивные делители, включенные в параллельную цепь напряжения.

Внешний вид счетчика МАЯК 103АРТН приведён на рисунках 1 и 2.

Рисунок 1 - Внешний вид счетчика без терминала

Рисунок 2- Внешний вид терминала

1 Принцип действия

Принцип действия счетчиков основан на преобразовании входных сигналов тока и напряжения сети в последовательность импульсов, частота которых пропорциональна потребляемой электроэнергии.

Микроконтроллер счетчика преобразует сигналы, поступающие на его входы от датчиков тока и напряжения в сигналы управления импульсным выходом, для обеспечения связи с энергонезависимыми устройствами и поддержания интерфейсных функций связи с внешними устройствами по оптическому порту.

Микроконтроллер собран на однокристальной микро-ЭВМ, с «прошитой» во внутреннем ПЗУ программой.

Счетчики могут применяться автономно или в автоматизированных системах по сбору и учету информации о потребленной электроэнергии с заранее установленной программой и возможностью установки (коррекции) в счетчиках временных и сезонных тарифов. Контроль за потреблением электрической энергии может осуществляться автоматически при подключении счетчиков к информационным (через оптический порт или модем) или телеметрическим цепям системы энергоучета (АСКУЭ).

Счетчики наружной установки предназначены для установки вне помещения на стенах зданий или на опорах линий электропередач. Корпус счетчика устанавливается вертикально. Терминалы предназначены для установки на рейке типа ТН35 по ГОСТ Р МЭК 60715-2003 (на DIN-рейке).

В счетчиках установлены две электронных пломбы: одна для фиксации времени вскрытия крышки клеммной колодки, вторая для фиксации времени вскрытия крышки счетчика.

Счетчики предназначены для эксплуатации на открытом воздухе. Терминалы, входящие в состав счетчиков, предназначены для эксплуатации внутри закрытых помещений.

Варианты исполнения

Счетчики МАЯК 103АРТН имеют несколько вариантов исполнения, отличающиеся типом интерфейса связи (оптопорт, радиоканал/PLС-модем/GSM-модем), а также способом управления нагрузкой. Варианты исполнения счетчиков приведены в таблице 1.

Таблица 1

Условное обозначение счетчиков состоит из:

- наименования счетчика «Счетчик электрической энергии статический»;

- обозначения модификации МАЯК 103АРТН.ХХХХ.ХХХХХ, где цифры и буквы ХХХХ.ХХХХХ зависят от варианта исполнения:

первая цифра определяет напряжение:

наличие цифры 1: 230В.

вторая цифра определяет ток:

наличие цифры 3: базовый (максимальный) ток 5(100) А.

третья цифра определяет класс точности:

наличие цифры 2 соответствует классу точности 1 при измерении активной и реактивной энергии.

наличие буквы Ш в следующей позиции условного обозначения указывает на то, что в качестве датчика используется шунт;

наличие цифры 2 в пятой позиции условного обозначения свидетельствует о том, что в качестве индикатора для снятия информации со счётчика используется ЖКИ;

наличие буквы И указывает на наличие импульсного выхода;

следующий набор букв в условном обозначении указывает на тип модема и наличие антенны в счётчике:

наличие буквы О указывает на наличие оптопорта;

наличие буквы С указывает на наличие PLC-модема;

наличие буквы Ж указывает на наличие GSM-модема;

наличие буквы Р указывает на наличие радиомодема;

следующая позиция свидетельствует о выборе управления нагрузкой:

наличие цифры 1 - управление нагрузкой производится с помощью реле;

наличие цифры 2 - управление нагрузкой производится с помощью сигнала импульсного выхода.

наличие буквы Б в следующей позиции свидетельствует об отсутствии резервного питания;

- номера ТУ.

2 Тарификация и архивы учтенной энергии

Счетчики ведут многотарифный учет энергии в восьми тарифных зонах. Счетчики ведут следующие архивы тарифицированной учтенной энергии:

- значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направления нарастающим итогом с момента изготовления по всем тарифам;

- значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направления на начало каждого месяца по всем тарифам в течение 36 месяцев;

Лист № 4

Всего листов 10

- значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направления на начало суток по всем тарифам в течение 125 суток;

- значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направления каждого получаса в течение 125 суток;

- минимальные и максимальные значения фазного напряжения каждого получаса в течение 125 суток;

- минимальные и максимальные значения фазного напряжения за сутки в течение 125 суток.

3 Журналы

Счетчики ведут журналы событий.

В журналах событий фиксируются времена начала/окончания следующих событий:

- времени и даты снятия и возобновления подачи напряжения (150 записей);

- времени и даты и причина срабатывания размыкателя нагрузки (150 записей);

- времени и даты включения нагрузки (100 записей);

- времени и даты перепрограммирования тарифного расписания (150 записей);

- времени и даты изменения значения максимальной мощности при ограничении энергопотребления (150 записей);

- значение максимальной мощности при формировании команды на отключение (150 записей);

- статусная информация о сбоях и ошибках в работе основных узлов счетчика (150 записей);

- времени и даты открытия и закрытия корпуса счетчика (150 записей);

- времени и даты открытия и закрытия крышки клеммной колодки (150 записей);

- времени и даты до и после коррекции времени (150 записей);

- времени и даты отклонения показателей качества электроэнергии (150 записей).

4 Профили мощности нагрузки

Счетчики ведут профиль мощности с временем интегрирования 30 минут для активной и реактивной энергии прямого и обратного направления и максимальной активной и реактивной мощности прямого и обратного направления.

5 Импульсный выход

В счетчиках функционирует изолированный импульсный выход, который может конфигурироваться для формирования импульсов телеметрии или поверки.

Импульсный выход может дополнительно конфигурироваться:

- для формирования сигнала превышения программируемого порога мощности;

- для формирования сигнала контроля точности хода встроенных часов;

- для формирования сигнала управления нагрузкой по программируемым критериям.

6 Устройство индикации

В качестве счетного механизма счетчики имеют жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ), осуществляющие индикацию:

- накопленной активной и реактивной энергии прямого и обратного направления по тарифам и по сумме;

- накопленной активной и реактивной энергии по модулю не зависимо от направления по тарифам и по сумме;

- даты и времени;

- действующего значения напряжения;

- действующего значения тока;

- частоты;

- мгновенного значения температуры (справочно);

- действующего значения активной мощности прямого и обратного направления;

- действующего значения реактивной мощности прямого и обратного направления;

- действующего значения полной мощности прямого и обратного направления;

- косинус ф (справочно);

- тангенс ф (справочно);

- действующего тарифа;

- состояния встроенной батареи;

- состояния встроенных модемов.

Счетчики имеют кнопку для управления режимами индикации на терминале и кнопки вскрытия корпуса счетчика и вскрытия клеммной колодки.

Счетчики обеспечивают отображение информации на ЖКИ в виде семиразрядных чисел, пять старших разрядов должны давать показания в кВт^ч (квар^ч), шестой разряд и седьмой разряд, отделенные точкой, указывают десятые и сотые доли кВт^ч (квар^ч), соответственно.

7 Интерфейсы связи

Счетчики имеют независимый интерфейс связи: оптический интерфейс по ГОСТ Р МЭК 61107-2001, который поддерживает бинарный протокол с проверкой целостности пакетов. Работа со счетчиками через интерфейсы связи может производиться с применением программного обеспечения «mayak_meter.ехе».

Доступ к параметрам и данным со стороны интерфейсов связи защищен паролями на чтение, программирование и управление нагрузкой по команде оператора (три уровня доступа).

Скорость обмена по оптопорту 9600 бод (бит/сек). Формат данных: 1 стартовый бит, 8 бит данных, 1 стоповый бит.

Счетчики с PLС-модемом соответствуют требованиям ГОСТ Р 51317.3.8 «Передача сигналов по низковольтным электрическим сетям» по уровню сигнала в полосе частот от 9 до 95 кГц.

Счетчики с радиомодемом работают на частотах, выделенных по решению ГКРЧ № 7-2003-001 от.07.05.2007 для устройств малого радиуса действия любого назначения с выходной мощностью передатчика, не требующей разрешения ГКРЧ на использование радиочастотных каналов.

Радиомодемы счетчиков предназначены для работы на частоте 2400-2483 МГц.

GSM модем счетчиков работает в диапазоне частот:

- GSM/GPRS/EDGE: 900/1800МГц

- UMTS/HSPA+: 900/2100МГц;

и обеспечивает выходную мощность:

- GSM 900МГц: +33dBm (Class 4)

- GSM 1800МГц: +30dBm (Class 1)

- EDGE 900МГц: +27dBm (Class E2)

- EDGE 1800МГц: +26dBm (Class E2)

- UMTS 900/2100МГц: +24dBm (Class 3).

Работа со счетчиками через интерфейсы связи может производиться с применением программного обеспечения «ChannelDriver_rf+plс».

Программное обеспечение

Встроенное программное обеспечение состоит из двух частей: метрологически значимой и сервисной. Программное обеспечение:

- производит обработку информации, поступающей от аппаратной части счётчика;

- формирует массивы данных и сохраняет их в энергонезависимой памяти;

- отображает измеренные значения на индикаторе;

- формирует ответы на запросы, поступающие по интерфейсам связи;

Идентификационные признаки метрологически значимой части программного обеспечения прибора приведены в таблице 2:

Таблица 2

Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния программного обеспечения.

Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений А по МИ 3286.

8 Защита от несанкционированного доступа

Для защиты от несанкционированного доступа в счетчике предусмотрена установка пломб ОТК завода - изготовителя и организации, осуществляющей поверку счетчика.

После установки на объект счетчики должны пломбироваться пломбами обслуживающей организации .

Схема пломбирования счетчиков приведена на рисунке 2. Схема пломбирования терминала приведена на рисунке 3.

Кроме механического пломбирования в счетчике предусмотрено электронное пломбирование крышки счетчика и крышки клеммной колодки. Электронные пломбы работают во включенном состоянии счетчика. При этом факт и время вскрытия крышек фиксируется в журнале событий, без возможности инициализации журнала.

Рисунок 2 - Схема пломбирования счётчика

Рисунок 3 - Схема пломбирования терминала

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 3. Таблица 3

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на панели счетчиков методом офсетной печати. В эксплуатационной документации на титульных листах знак утверждения типа наносится типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки приведен в таблице 4.

Таблица 4

* Поставляется на партию счетчиков и по отдельному заказу организациям, проводящим поверку и эксплуатацию счетчиков.

** Может не входить в состав комплекта поставки по отдельному заказу

Поверка

осуществляется по документу МНЯК.411152.010РЭ1 «Счетчик электрической энергии статический МАЯК 103АРТН. Руководство по эксплуатации. Приложение В. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 05 ноября 2013 г.

Перечень эталонов, применяемых при поверке:

Установка для поверки счётчиков электрической энергии автоматизированная

УАПС-1М:

- номинальное напряжение 230 В;

- диапазон токов (0,01 - 100) А;

- погрешность измерения активной энергии ± 0,15 %;

- погрешность измерения реактивной энергии ± 0,3 %;

- погрешность измерения тока и напряжения ± 0,3 %.

Частотомер электронно-счетный Ч3-63:

- погрешность измерения 10 -6.

Сведения о методах измерений

Сведения о методах измерений приведены в документе «Счетчик электрической энергии статический МАЯК 103АРТН. Руководство по эксплуатации» МНЯК.411152.010РЭ.

Нормативные документы

ГОСТ Р 52320-2005. Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии

ГОСТ Р 52322-2005. Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2.

ГОСТ Р 52425-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии

МНЯК.411152.010ТУ. Счетчики электрической энергии статические МАЯК 103АРТН. Технические условия.

Рекомендации к применению

- осуществление торговли и товарообменных операций.