Назначение
Счетчики электрической энергии постоянного тока электронные СКВТ-Э621 предназначены для измерения и учета электрической энергии в режиме потребления (прямом) или в режиме потребления и возврата (прямом и реверсивном) на электроподвижном составе железных дорог и городского транспорта, на тяговых подстанциях и других объектах.
Описание
Принцип работы счетчика основан на операциях перемножения двух аналоговых сигналов, пропорциональных силе тока и напряжению измеряемой сети, с последующим цифровым интегрированием и преобразованием результата в последовательность импульсов, количество которых пропорционально потребленной или возвращенной энергии и отображения результатов учета энергии на ЖКИ.
Счетчик состоит из измерительного блока, делителя высокого напряжения, блоков питания и жидко-кристаллического дисплея (далее-ЖКИ).
Общий вид счетчика представлен на рисунке 1
ме
рис. 1
для пломбирования счетчика
Счетчик работает совместно с наружным взаимозаменяемым шунтом 75ШС или 150ШС.
Питание счетчика осуществляется от измерительной сети через балластное устройство питания (далее - БУП) или от вспомогательной сети питания.
Счетчик имеет импульсный выход.
Счетчик имеет функцию передачи данных дистанционным способом.
Счетчики в зависимости от исполнения различаются:
- схемой включения («с общим минусом» или «с общим плюсом»);
- способом питания (от измерительной сети через БУП или от вспомогательной сети постоянного или переменного тока);
- видом учитываемой энергии (потребляемая или потребляемая и возвращаемая). Конструкция счетчика предусматривает раздельную установку пломб на кожухе и на крышке зажимной коробки.
Программное обеспечение
Встроенное в микроконтроллер программное обеспечение предусматривает введение калибровочных коэффициентов по каналам тока и напряжения при калибровке счетчика, а также при выборе вариантов исполнения счетчика по номинальным значениям тока и напряжения. Коэффициенты коррекции заносятся в микроконтроллер в процессе производства при снятии аппаратной защиты. Технологический интерфейс и аппаратная защита расположены на печатной плате внутри пломбируемого корпуса счетчика, при этом изменение программы и установленных параметров встроенного программного обеспечения не может быть произведено без нарушения пломб госповерителя.
При начальной инициализации проводится самодиагностика целостности данных счетчика и конфигурирование регистров микроконтроллера. Так же проводится проверка состояния батареи, обеспечивающей питание микроконтроллера при выключенном сетевом питании. В режиме питания от батареи, встроенный в микроконтроллере драйвер ЖКИ обеспечивает вывод на экран учтённой электрической энергии. При разряде батареи микроконтроллер фиксирует код ошибки и выводит соответствующее сообщение на ЖКИ. При обнаружении критических нарушений, влияющих на метрологические характеристики и целостность данных учета, счетчик выводит на ЖКИ только код ошибки.
Для защиты программы от зависаний используется внешний аппаратный сторожевой таймер. Данный таймер осуществляет сброс (рестарт) микроконтроллера, если в течение 20 секунд программа не сформирует импульс на специальном входе сторожевого таймера. Изменение программы в ПЗУ контроллера возможно только при использовании программатора, который подключается к специальному разъему на электронном модуле счетчика. Доступ к этому разъему возможен только при снятой крышке корпуса счетчика с нарушением заводской пломбировки. Изменение программы другими средствами, в том числе и через внешний интерфейс пользователя невозможно.
Изменение регистров, в которых хранятся метрологические калибровочные коэффициенты, заводской номер счетчика, накопления электроэнергии по тарифам в процессе эксплуатации счетчика, в том числе и по последовательному интерфейсу, невозможно. Данные регистры инициализируются на этапе производства при снятой крышке корпуса счетчика. Для разрешения уровня доступа «запись» к этим регистрам дополнительно требуется установить на электронном модуле счетчика аппаратную перемычку. Кроме того, доступ к последовательному интерфейсу при закрытой крышке счётчика невозможен.
Для доступа с уровнем «запись» к остальным данным, например регистрам часов реального времени, требуется пароль.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1. Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Программа счетчика СКВТ-Э621 | SKWT_01.a43 | 0.1-2.0 | 18E871BA581ABBBE B58BB6CA88612D62 | MD5 |
Уровень защиты ПО счетчика от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики счетчиков приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование характеристики | Значения |
| Класс точности | 1,0 |
| Тип счетного механизма | ЖКИ |
| Номинальное значение силы постоянного тока для работы с шунтом, А: - 75 ШС - 150 ШС | 5; 50; 100; 150; 300; 500; 750;1000;1500; 2000; 3000;4000; 5000; 6000; 7500;300; 750; 1500 По требованию заказчика счетчик может быть изготовлен на другие номинальные значения силы постоянного тока |
| Номинальное значение напряжения, В | 600;800; 1500; 3000 По требованию заказчика счетчик может быть изготовлен на другие номинальные значения напряжения |
| Потребляемая мощность, не более: - параллельной цепью на каждые 100 В номинального напряжения, Вт - последовательной цепью при номинальном токе, мВт - БУП от измеряемой цепи напряжения на каждые 100 В номинального напряжения, Вт - от вспомогательной сети питания постоянного тока, Вт - от вспомогательной сети питания переменного тока: активная, Вт полная, В^А | 0,4 1,0 2,5 5,0 4,0 5,0 |
| Диапазон нагрузок по току с нормированной погрешностью, % номинального тока | От 5 до 150 |
| Порог чувствительности, % номинального тока, не более | 1 |
| Габаритные размеры, мм, не более (высота, ширина, длина): - счетчика; - счетчика, смонтированного на монтажную панель; - БУП; - БУП для счетчиков с номинальным током 300 А и с номинальным напряжением 3000 В | 232х172х75 270x195x78 237x247x101 345x300x142 |
| Масса, кг, не более: - счетчика; - счетчика, смонтированного на монтажную панель; - БУП; - БУП в корпусе | 1,2 2,3 1,8 4,3 |
| Средняя наработка до отказа, ч | 56000 |
| Средний срок службы, лет | 15 |
| Счетчик сохраняет работоспособность при температуре от минус 50 до 60°С |
| Условия эксплуатации: - рабочий диапазон температур, °С - относительная влажность воздуха, % при температуре, 35°С - вибрация частотой, Гц с ускорением, м/с2 , не более - одиночные удары длительностью, мс с ускорением, м/с2 , не более | От минус 40 до 50 90 от 10 до 100 10 от 2 до 20 30 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на щиток счетчика офсетной печатью (или другим способом, не ухудшающим качества) и на титульный лист паспорта типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки счетчика входят:
- счетчик с крышкой зажимной коробки 1 шт.;
- БУП* 1 шт.;
- шунт 75ШС или 150ШС** 1 шт.;
- соединительные провода*** 1 компл.;
- монтажная панель*** 1 шт.;
- паспорт ЛЕЭЛ.411155.001 ПС 1 экз.;
- руководство по среднему ремонту ЛЕЭЛ.411155.001 РС*** 1 экз.;
- методика поверки ЛЕЭЛ.411155.001 ПМ ***
- программа параметризации счетчика
и кабель для связи с ЭВМ*** 1 экз.
Примечание: * поставляется только для счетчика с питанием от измеряемой сети;
* * шунт поставляется по требованию заказчика;
* ** поставляется по отдельному договору или запросу.
Поверка
осуществляется по документу ЛЕЭЛ.411155.001 ПМ «Счетчики электрической энергии постоянного тока электронные СКВТ-Э621», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в декабре 2012 г.
Основные средства поверки:
- Универсальная пробойная установка УПУ-10; испытательное напряжение до 10 кВ; погрешность установки напряжения ± 5 %;
- Частотомер электронно-счетный ЧЗ-63/1,измеряемая частота 0,1 Гц до 200 МГц;
- Вольтметры В7-54 (2 шт.): переделы измерения напряжения 0,2; 2 В. Погрешность измерения 0.008% + 4мкВ. Предел измерения сопротивления 2Мом, погрешность измерения 0,03% + 40 Ом;
- Источники питания Б5-43А (2 шт.), Выходное напряжение от 0 до 10В, ток нагрузки 0 - 3А, нестабильность напряжения ±(0.005% иуст + 0,005% имакс );
- Источник питания Б5-47; выходное напряжение 0,1 - 29,9 В;Ток нагрузки 0,01 - 2,99 А;
Сведения о методах измерений
отсутствуют
Нормативные документы
ГОСТ 10287-83 «Счетчики электрической энергии постоянного тока. Общие технические условия».
ГОСТ 8.022-91 Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 1 - 10'1.. .30 А.
ТУ 4228-003-77743987-2012 «Счетчики электрической энергии постоянного тока электронные СКВТ-Э621».
Рекомендации к применению
- выполнение государственных учетных операций.
13537-93
