Счетчики электроэнергии однофазные интеллектуальные НАРТИС-И100

Назначение

Счетчики электроэнергии однофазные интеллектуальные НАРТИС-И100 (далее -счетчики) предназначены для измерений и учета активной и реактивной (или только активной) энергии прямого и обратного направлений в соответствии с требованиями ГОСТ 31818.11-2012, ГОСТ 31819.21-2012, ГОСТ 31819.23-2012, измерений активной и реактивной электрической мощности, измерений параметров сети: среднеквадратических значений напряжения и силы переменного тока (фазного тока и тока нейтрали), частоты сети, коэффициента мощности cos#), коэффициента реактивной мощности tg ф, а также измерений показателей качества электрической энергии в соответствии с классом «S» согласно ГОСТ 30804.4.30-2013, ГОСТ IEC 61000-4-30-2017: отрицательного и положительного отклонений напряжения, отклонения основной частоты напряжения электропитания от номинального значения в однофазных сетях переменного тока частотой 50 Гц, а также параметров медленного изменения напряжения и перенапряжения.

Описание

Принцип действия счетчиков основан на измерении входных сигналов напряжения и силы переменного тока, а также частоты сети с помощью аналого-цифровых преобразователей с их последующей обработкой с помощью специализированного контроллера.

Счетчики могут использоваться автономно, в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ), в составе автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ) или присоединяться к интеллектуальной системе учета электрической энергии (мощности).

Счетчики выпускаются в различных вариантах исполнения, которые отличаются типами интерфейсов связи, способом управления нагрузкой, габаритами корпуса, условиями эксплуатации, архитектурой.

Счетчики в зависимости от варианта исполнения предназначены для эксплуатации как в закрытом помещении или на открытом воздухе в специальном шкафу (корпуса типов W111, W112, W113, W115), так и на открытом воздухе (счетчики в корпусе типа SP1 (счетчики сплит-исполнения)).

Счетчики, предназначенные для эксплуатации в закрытом помещении или на открытом воздухе в специальном шкафу (корпуса типов W111, W112, W113, W115), а также блок измерительный счетчиков, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе (счетчики в корпусе типа SP1), конструктивно выполнены в виде пластмассового корпуса с прозрачной клеммной крышкой. В конструкцию входят следующие функциональные узлы: датчик тока, измерительная схема, интерфейсы связи, энергонезависимая память данных, встроенные часы реального времени, блок питания, датчик угла наклона, жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) для просмотра измеряемой информации (для счетчиков в корпусах типов W111, W112, W113, W115), оптические и электрические импульсные выходы. Информация о наличии датчика угла наклона счетчиков отражена в эксплуатационной документации.

У счетчиков в корпусе типа SP1 для отображения измеряемой информации используется выносной цифровой дисплей НАРТИС-Д101 (НАРТИС-Д101-2, НАРТИС-Д101В), подключаемый к блоку измерительному по встроенному радиоканалу. Корпус выносного цифрового дисплея НАРТИС-Д101 (НАРТИС-Д101-2, НАРТИС-Д101В) выполнен в виде портативного устройства с батарейным питанием и содержит разъем micro-USB для питания от внешнего источника стандарта USB.

Основной элемент питания счетчиков входит в состав измерительно-вычислительного блока. В счетчиках установлен резервный элемент питания, который располагается в отдельной части корпуса (отсеке) с возможностью опломбирования. Отсек для установки резервного элемента питания закрыт защитной крышкой батарейного отсека, которая защищает от случайных воздействий при обслуживании и монтаже счетчиков. Отсек недоступен без вскрытия пломбы энергоснабжающей организации. Резервный элемент питания при исчерпании срока службы до истечения межповерочного интервала подлежит замене без необходимости поверки счетчиков. Замена резервного элемента питания обеспечена без нарушения пломб со знаком поверки.

В счетчиках в корпусах типов W111, W113, SP1 предусмотрен отсек для установки сменного модуля связи.

Контактные зажимы подключения силовых цепей счетчиков имеют два винта. Тип контактного зажима подключения силовых цепей счетчиков - струбцинный (без прямого механического контакта провода с винтом) или винтовой в зависимости от модификации счетчиков.

В счетчиках реализована аппаратная блокировка срабатывания реле управления нагрузкой.

В счетчиках реализованы протоколы обмена СПОДЭС (ГОСТ Р 58940-2020), ПИРС (ГОСТ Р 59966-2021).

Счетчики являются законченными укомплектованными изделиями, для установки которых на месте эксплуатации достаточно указаний, приведенных в эксплуатационной документации, в которой нормированы метрологические характеристики.

Структура условного обозначения возможных исполнений счетчиков:

Позиция:        1        - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 -     9     -     10     - 11 - 12 - 13

Условное НАРТИС-И100 - ХХХХ - Х - ХХХХХ - ХХХ - Х - ХХХХ - ХХ - ХХХХХХ - ХХХХХХ - ХХ - Х...Х - Х обозначение:

Таблица 1 - Структура условного обозначения возможных исполнений счетчиков

Запись счетчика при его заказе состоит из наименования «Счетчик электроэнергии однофазный интеллектуальный НАРТИС-И100-», условного обозначения счетчика и номера технических условий. Пример записи: Счетчик электроэнергии однофазный интеллектуальный HAPTHC-m00-W111-2-A1R1-230-5-100A-ST-RS485-G/1-P1-EHKLMOQ1V3-D НРДЛ.411152.101ТУ.

Заводской номер, в виде цифрового кода, наносится на переднюю панель счетчиков в корпусах типов W111, W112, W113, W115 и блоков измерительных счетчиков в корпусе типа SP1 любым технологическим способом.

Общий вид счетчиков с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера представлен на рисунке 1.

В целях предотвращения доступа к местам настройки (регулировки) счетчиков предусмотрена установка пломбы со знаком поверки организации, осуществляющей поверку счетчиков, а с целью защиты от несанкционированного доступа к элементам конструкции -пломба ОТК завода изготовителя.

После установки счетчиков на объект крышка клеммной колодки может быть опломбирована пломбами обслуживающей (энергоснабжающей) организации для предотвращения несанкционированного доступа к клеммной колодке счетчиков.

Способ ограничения доступа к местам настройки (регулировки) - пломба с нанесением знака поверки.

Место нанесения заводского номера

Место нанесения знака утверждения типа

Пломбы со знаком поверки и/или завода-изготовителя

а) счетчики в корпусе типа W111

Место нанесения

заводского номера

Место нанесения знака

утверждения типа

Пломбы со знаком поверки и/или завода-изготовителя

Место нанесения знака утверждения типа

Место нанесения заводского номера

Пломбы со знаком поверки и/или завода-изготовителя

в) счетчики в корпусе типа W113

Пломба завода-изготовителя

Место нанесения заводского номера

Места размещения пломб со знаком поверки и завода-изготовителя

Место нанесения знака утверждения типа

д) блок измерительный счетчиков в корпусе типа SP1

е) клеммная колодка счетчиков в корпусе типа SP1

ж) выносные цифровые дисплеи НАРТИС-Д101 (радиоканал RF433) и НАРТИС-Д101В (Bluetooth (RF2400) и) выносной цифровой дисплей НАРТИС-Д101-2 (радиоканал RF433)

Рисунок 1 - Общий вид средства измерений

Счетчики ведут многотарифный учет энергии. В счетчиках предусмотрено до 8 тарифов (тарифных зон). Счетчики имеют гибко программируемый тарификатор, который обеспечивает дифференциацию количества потребляемой электроэнергии согласно созданным дневным, недельным и сезонным шаблонам. Возможно задание не более 4 дневных шаблонов, каждый из которых может включать до 48 точек переключения тарифа внутри суток. Тарифное расписание счетчиков состоит из дневных шаблонов, недельных шаблонов, сезонных шаблонов и таблицы перенесенных (особых) дней. Параметры тарификатора приведены в таблице 2.

Т а б л и ц а 2 - Параметры тарификатора

Счетчики ведут следующие архивы тарифицированной учтенной энергии:

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

- значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направлений на момент окончания расчетного периода не менее 36 записей, с программируемой датой окончания расчетного периода;

- значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направлений на начало текущего года и на начало предыдущих 3 лет;

- значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направлений на начало суток по всем тарифам на глубину 180 суток;

- приращения активной и реактивной энергии прямого и обратного направлений на интервале 60 мин на глубину 180 суток (4320 записей);

- время превышения пороговых значений коэффициента реактивной мощности в зоне суток высокого и низкого потребления;

- максимальные значения коэффициента реактивной мощности в зоне суток высокого и низкого потребления;

- профиль мощности нагрузки на глубину 4320 записей;

- счетчик количества срабатываний коммутационного аппарата с переполнением не менее 4294967295;

- счетчик количества событий превышения положительного отклонения напряжения более 20 % в завершенном расчетном периоде с переполнением не менее 4294967295 (параметр перенапряжения);

- счетчик количества событий превышения положительного и отрицательного отклонений напряжения более 10 % в завершенном расчетном периоде с переполнением не менее 4294967295;

- суммарная продолжительность превышения положительного отклонения напряжения более 20 % в завершенном расчетном периоде с переполнением не менее 4294967295 с;

- суммарная продолжительность превышения положительного и отрицательного отклонений напряжения более 10 % в завершенном расчетном периоде с переполнением не менее 4294967295 с (параметр медленного изменения напряжения);

- журналы событий счетчика.

Счетчики ведут профиль мощности с переменным временем интегрирования от 1 мин до 60 мин в интервалы времени из ряда: 1, 2, 3, 4, 5, 10, 12, 15, 20, 30 или 60 мин.

Счетчики измеряют мгновенные значения физических величин, характеризующих однофазную электрическую сеть, и могут использоваться как датчики или измерители параметров, приведенных в таблице 4.

Счетчики могут использоваться как измерители показателей качества электрической энергии в соответствии с классом «S» согласно ГОСТ 30804.4.30-2013.

Счетчики ведут следующие журналы событий, в которых фиксируется время начала/окончания событий:

- журнал событий, связанных с напряжением (количество записей не менее 100);

- журнал событий, связанных с током (количество записей не менее 100);

- журнал включений/выключений (количество записей не менее 100);

- журнал событий программирования параметров счетчика (количество записей не менее 100);

- журнал событий внешних воздействий (количество записей не менее 100);

- журнал коммуникационных событий (количество записей не менее 100);

- журнал событий контроля доступа (количество записей не менее 100);

- журнал самодиагностики (количество записей не менее 100);

- журнал превышения тангенса (количество записей не менее 100);

- журнал параметров качества энергии (количество записей не менее 500);

- журнал выхода тангенса за порог на интервале интегрирования (количество записей не менее 100);

- журнал состояний дискретных входов и выходов (количество записей не менее 100);

- журнал коррекции времени (количество записей не менее 100);

- журнал на начало года (количество записей не менее 100);

- журнал качества сети на расчётном периоде (количество записей не менее 100);

- журнал контроля мощности (количество записей не менее 100);

- журнал контроля блокиратора реле нагрузки (количество записей не менее 100).

Все журналы хранятся в памяти прибора в течение всего срока службы счетчиков.

Счетчики в корпусах типов W111, W112, W113, W115 имеют ЖКИ с подсветкой (в зависимости от исполнения), осуществляющие индикацию:

- накопленной активной и реактивной энергии прямого и обратного направлений по тарифам и по сумме тарифов на ЖКИ при отключенной сети с питанием от встроенной литиевой батареи;

- текущего значения суммарной потребленной активной и реактивной энергии прямого и обратного направлений;

- текущего значения потребленной активной и реактивной электроэнергии прямого и обратного направлений по тарифным зонам суток;

- текущих даты и времени;

- действующего значения активной, реактивной, полной мощности прямого и обратного направлений;

- действующего значения текущего напряжения;

- действующего значения текущего тока и тока нейтрали;

- частоты сети;

- действующего тарифа;

- текущего квадранта энергии;

- скорости по интерфейсам связи;

- состояния встроенной батареи;

- версии метрологически значимой и незначимой частей ВПО;

- состояния блокиратора реле нагрузки;

- состояния реле управления нагрузкой;

- индикатора (сообщения) отключения встроенного реле управления нагрузкой при превышении заданного предела потребленной активной мощности;

- количества, даты/времени и кода последнего события - нарушения качества поставляемой электроэнергии;

- количества, даты/времени и кода последнего события - признака несанкционированного вмешательства;

- количества, даты/времени и кода последнего события - аварийного сбоя в работе счетчика;

- OBIS- кода индицируемого параметра (в зависимости от исполнения счетчика);

- признака неработоспособности счетчика вследствие аппаратного или программного сбоя;

- состояния сменных модулей связи (режим работы модуля связи; статус установки активной SIM-карты; статус регистрации в сети; уровень сигнала сотовой связи).

Счетчики имеют кнопку для управления режимами индикации. Кнопка управления режимами индикации находится на корпусе счетчика, предназначенного для эксплуатации в закрытых помещениях или на открытом воздухе в специальном шкафу. Кнопки управления режимами индикации счетчика в корпусе типа SP1 находятся на выносном цифровом дисплее.

Счетчики обеспечивают отображение информации о накопленной энергии на ЖКИ в виде восьмиразрядных чисел, шесть старших разрядов дают показания в кВт^ч (квар^ч), седьмой и восьмой разряды, отделенные точкой, указывают десятые и сотые доли кВтч (квар^ч) соответственно.

Объем основных и вспомогательных параметров, выводимых на ЖКИ, а также длительность индикации, программируются через интерфейс.

Поверх основной индикации обеспечена индикация тамперных событий.

В счетчиках предусмотрены следующие тамперные события:

- воздействие постоянным или переменным магнитным полем со значением модуля вектора магнитной индукции свыше 150 мТл (пиковое значение);

- вскрытие клеммной крышки (срабатывание электронной пломбы);

- вскрытие корпуса счетчика (срабатывание электронной пломбы);

- превышение заданного лимита активной мощности;

- программирование параметров счетчика;

- возникновение события в журнале напряжений;

- выход отклонения напряжения за пределы ±10 % - начало;

- выход положительного отклонения напряжения за пределы 20 % - начало;

- небаланс токов в фазном и нулевом проводах;

- аппаратный или программный сбой счетчика, отрицательный результат самодиагностики;

- авария сети или неисправность сети.

На выносном цифровом дисплее индицируются, кроме вышеперечисленной, следующая информация:

- адрес счетчика;

- заводской номер счетчика;

- наличие напряжения;

- OBIS-код индицируемого параметра;

- индикатор уровня сигнала связи со счетчиком;

- индикатор уровня сигнала сотовой связи GSM (в зависимости от модификации счетчика);

- индикатор заряда собственной батареи;

- индикатор заряда встроенной батареи счетчика.

По цифровым интерфейсам счетчиков реализована передача данных в формате протокола ГОСТ Р 58940-2020 (СПОДЭС) с приоритетом оптопорта, а также в формате протокола ГОСТ Р 59966-2021 (ПИРС). Физический интерфейс оптопорта соответствует ГОСТ IEC 61107-2011.

Скорость обмена информации при связи со счетчиками по цифровым интерфейсам не менее 9600 бит/с.

Предусмотрена возможность спорадической передачи (по инициативе счетчиков) уведомлений при наступлении критических (тамперных) событий, настройка состава перечня которых обеспечивается в соответствии с действующей информационной моделью СПОДЭС.

Счетчики обеспечивают возможность программирования от внешнего устройства через интерфейсы связи:

- паролей считывателя и конфигуратора;

- наименования точки учета (места установки);

- сетевого адреса;

- времени интегрирования мощности для профиля мощности (время интегрирования мощности от 1 до 60 минут);

- тарифного расписания, расписания праздничных дней, списка перенесенных (особых) дней;

- текущего времени и даты;

- статуса разрешения перехода на сезонное время;

- параметров фиксации индивидуальных параметров качества электроснабжения;

- порогов активной и реактивной мощности прямого и обратного направления;

- параметров срабатывания встроенных коммутационных аппаратов (реле);

- конфигурации импульсного выхода;

- мягкой коррекции времени;

- жесткой установки даты и времени;

- режимов индикации.

Работа со счетчиками через интерфейсы связи может производиться с применением сервисного программного обеспечения совместимого со счетчиками.

Доступ к параметрам и данным со стороны интерфейсов связи защищен паролями считывателя и конфигуратора.

Счетчики обеспечивают возможность программирования и передачи инициативных сообщений на уровень информационно-вычислительного комплекса электроустановки (ИВКЭ) или информационно-вычислительного комплекса (ИВК) в соответствии с информационной моделью протокола СПОДЭС при следующих событиях:

- вскрытии клеммной крышки (начало-окончание);

- вскрытии корпуса (начало-окончание);

- воздействии сверхнормативным магнитным полем;

- перепараметрировании;

- превышении максимальной мощности;

- отклонении от нормированного значения уровня напряжения;

- событии в журнале самодиагностики;

- прерывании напряжения (только для счетчиков, имеющих в составе модуль связи с ионистором);

- событии в журнале параметров качества сети;

- небалансе токов (начало-окончание);

- превышении лимита активной мощности;

- сработке реле по максимальному току (для счетчиков с реле);

- сработке реле по магнитному полю (для счетчиков с реле);

- сработке реле по максимальному напряжению (для счетчиков с реле);

- сработке реле по небалансу токов;

- сработке реле по превышению температуры (для счетчиков с реле);

- событии в журнале программирования;

- возврате реле в замкнутое состояние (для счетчиков с реле);

- прерывании напряжения более 10 часов (согласно ГОСТ 32144-2013).

Примечание - В счетчиках реализована возможность программного выбора из перечисленных событий.

Внутреннее время счетчиков может быть синхронизировано в ручном или в автоматическом режиме. Автоматическая коррекция времени производится путем подачи управляющих воздействий от ИВК (ИВКЭ) по цифровому интерфейсу в формате протокола счетчика. В счетчиках имеется возможность изменения часового пояса, автоматического перехода лето/зима.

Для защиты от несанкционированного доступа в счетчике предусмотрена установка пломбы со знаком поверки организации, осуществляющей поверку счетчика, и пломба ОТК завода-изготовителя.

После установки на объект счетчики должны пломбироваться пломбами обслуживающей организации.

Кроме механического пломбирования в счетчике предусмотрено электронное пломбирование клеммной крышки и крышки корпуса счетчика, для счетчика в корпусе типа W113 также предусмотрена электронная пломба отсека модуля связи. Электронные пломбы работают как во включенном, так и в выключенном состоянии счетчика. При этом факт и время вскрытия крышек фиксируется в соответствующих журналах событий.

Метрологические коэффициенты и заводские параметры недоступны для изменения без вскрытия пломб. Счетчик обеспечивает хранение метрологических коэффициентов и заводских параметров в отдельных выделенных сегментах энергонезависимой памяти счетчика электрической энергии.

В счетчиках установлен датчик магнитного поля, фиксирующий воздействие на счетчик магнитного поля повышенной магнитной индукции. Факт и время воздействия на счетчик повышенной магнитной индукции фиксируется в журнале событий.

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

Изменение состояния дискретного выхода производится путем подачи управляющих команд по цифровому интерфейсу счетчика в протоколе, совместимом со стандартом СПОДЭС. При изменении состояния дискретного выхода в журнале счетчика сохраняется соответствующее событие.

Состояния импульсного выхода на контактах «+» и «-»:

1 |A| телеметрия;

2 |R| телеметрия;

3 |A| поверка;

4 |R| поверка;

5 Управление нагрузкой;

6 Выход 1 Гц

|A|, |R| - импульсные выходы активной и реактивной энергии по модулю.

Программное обеспечение

Встроенное программное обеспечение счетчиков (далее - ПО) производит обработку информации, поступающей от аппаратной части счетчика, формирует массивы данных и сохраняет их в энергонезависимой памяти, отображает измеренные значения на индикаторе, а также формирует ответы на запросы, поступающие по интерфейсам связи.

ПО разделяется на метрологически значимое и незначимое. Метрологически значимое ПО отвечает за измерительные функции счетчиков, а метрологически незначимое ПО за интерфейс. Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния ПО. Каждая структурная часть исполняемого кода программы во внутренней памяти микроконтроллера защищается с помощью алгоритма хеширования, который сравнивает вычисленное значение функции с эталонным.

Настройка и считывание данных со счетчиков производится с помощью сервисного ПО.

Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

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

Идентификационные данные метрологически значимого ПО приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные метрологически значимого ПО

Технические характеристики

Таблица 4 - Метрологические характеристики счетчиков в корпусах типов W111, W112, W113,

SP1

Таблица 4.1 - Метрологические характеристики счетчиков в корпусе типа W115

Таблица 5 - Технические характеристики

Таблица 6 - Показатели надежности

Знак утверждения типа

наносится на переднюю панель счетчиков методом офсетной печати и типографским способом на титульные листы эксплуатационной документации.

Комплектность

Таблица 7 - Комплектность средства измерений

Сведения о методах измерений

приведены в разделе 3 «Использование по назначению» руководства по эксплуатации НРДЛ.411152.101РЭ.

Нормативные документы

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

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

ГОСТ 31819.23-2012 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии»

ГОСТ 30804.4.30-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии»

ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения»

ГОСТ IEC 61000-4-30-2017 «Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-30. Методы испытаний и измерений. Методы измерений качества электрической энергии»

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 сентября 2025 г. № 1932 «Об утверждении Государственного первичного эталона единиц электроэнергетических величин в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц и Государственной поверочной схемы для средств измерений электроэнергетических величин в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц»

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 марта 2022 г. № 668 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений силы переменного электрического тока от 1-10-8 до 100 А в диапазоне частот от 1-10’1 до 1-106 Гц»

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;

Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 августа 2023 г. № 1706 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10-1 до 2-109 Гц»

НРДЛ.411152.101ТУ «Счетчик электроэнергии однофазный интеллектуальный НАРТИС-И100. Технические условия»