Назначение
Счётчики электрической энергии статические однофазные «Меркурий 206» (далее -счётчики) предназначены для измерений и учёта активной и реактивной электрической энергии в двухпроводных сетях переменного тока напряжением переменного тока 230 В, частотой 50 Гц, а также для измерений силы, напряжения, частоты переменного тока, активной и реактивной электрической мощности.
Описание
Счетчики являются измерительными приборами, построенными по принципу цифровой обработки входных аналоговых сигналов.
Управление процессом измерения и всеми функциональными узлами счётчиков осуществляется высокопроизводительным микроконтроллером (далее - МК), который реализует алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помещенной в его внутреннюю память. Управление узлами производится через аппаратно-программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК. МК по выборкам мгновенных значений напряжения и силы переменного тока, поступающих с датчика напряжения (резистивный делитель) и датчика тока (шунт), производит вычисление усредненных значений активной и реактивной мощности, среднеквадратических значений напряжения и силы переменного тока. МК выполняет функции вычисления измеренной электрической энергии, связи с энергонезависимой памятью, отображение информации на жидкокристаллическом индикаторе (далее - ЖКИ) и формирование импульсов телеметрии.
Измерение частоты переменного тока сети производится посредством измерения периода фазного напряжения.
В модельный ряд входят счётчики, отличающиеся силой базового и максимального переменного тока, количеством интерфейсов связи, наличием внутреннего источника питания интерфейса, электронной пломбы, встроенного реле, журнала событий и профиля мощности.
Структура условного обозначения счётчиков:
«Меркурий 206 PR(QLSNOFn», где:
- Меркурий - торговая марка счётчиков;
- 206 - серия счётчиков;
- P - профиль электрической мощности, журнал событий;
- R - интерфейс RS-485;
- С - интерфейс CAN;
- L - PLC-модем;
- S - внутреннее питание интерфейса;
- N - электронная пломба;
- О - встроенное реле;
- Fn - встроенный радиомодем (N - разновидность радиомодема).
Примечание - Отсутствие буквы в условном обозначении означает отсутствие соответствующей функции. Оптопорт присутствует во всех модификациях счётчиков.
Переключение тарифов в счётчиках осуществляется с помощью внутреннего тарификатора.
Счётчики имеют ЖКИ для отображения учтенной электрической энергии и измеряемых величин и электронную кнопку управления режимами индикации. Счётчики имеют встроенный последовательный интерфейс связи, обеспечивающий обмен информацией с компьютером в соответствии с протоколом обмена. Кроме данных об учтённой электрической энергии в энергонезависимой памяти хранятся калибровочные коэффициенты, тарифное расписание, серийный номер, версия программного обеспечения счётчиков и другая информация, необходимая для конфигурации счётчиков
Счётчики с индексом «L» в названии дополнительно имеют встроенный PLС-модем для связи по силовой низковольтной сети.
Счётчики имеют импульсный выход с гальванической развязкой для поверки счётчиков и для использования в ранее разработанных и эксплуатируемых автоматизированных системах технического и коммерческого учёта потребляемой электрической энергии.
Счётчики обеспечивают:
- регистрацию и хранение значений накопленной электрической энергии по каждому тарифу и сумму потребляемой электрической энергии по всем тарифам;
- обмен информацией с IBM PC (через интерфейс связи, оптопорт, радиомодем или PLС-модем);
- регистрацию и хранение значений накопленной электрической энергии по всем тарифам на начало каждого из предыдущих 12 месяцев с нарастающим итогом;
- переход с «летнего» времени на «зимнее» и с «зимнего» на «летнее»;
- программирование и чтение тарифного расписания и расписания праздничных дней, текущего времени, даты, параметров циклической индикации, времени индикации, числа действующих тарифов, разрешение перехода с «летнего» времени на «зимнее» и с «зимнего» на «летнее», режима управления реле, текущего значения параметров переменного тока: мощности, напряжения, силы, частоты и т.д.;
- установку лимита электрической мощности переменного тока и лимита электрической энергии по каждому тарифу, по превышению которых выдаётся команда на отключение потребителя от нагрузки (управление нагрузкой).
Конструктивно счётчики состоят из следующих узлов:
- корпуса (основания корпуса, крышки корпуса, клеммной крышки, крышки интерфейсной);
- 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 и для наблюдения за светодиодным индикатором функционирования.
Клеммная колодка состоит из четырёх 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.
Корпус счётчиков изготовляется методом литья из ударопрочной пластмассы, изолятор контактов изготовляется из пластмассы с огнезащитными добавками.
Класс защиты счетчиков от проникновения пыли и воды IP51 по ГОСТ 14254-96.
Счётчики могут применяться автономно или в автоматизированной системе сбора данных о потребляемой электроэнергии. Счётчики предназначены для эксплуатации внутри закрытых помещений.
На рисунке 1 приведена фотография общего вида счётчиков. Схема пломбирования от несанкционированного доступа и место нанесения знака поверки приведена на рисунке 2.
L
Рисунок 1 - Общий вид счётчиков
Пломбирование обслуживающей организации
Место нанесения знака поверки
Рисунок 2 - Схема пломбирования от несанкционированного доступа и место нанесения знака поверки счётчиков
Программное обеспечение
В счётчиках используется программное обеспечение (далее по тексту - ПО) «Меркурий
Программное обеспечение состоит из следующих модулей:
- модуль подсчета энергии;
- модуль индикации;
- модуль работы с внешней памятью;
- тарификатора и таймера (часов);
- модуль обслуживания оптопорта (программный UART).
Модуль подсчета энергии осуществляет измерение силы переменного тока, напряжения переменного тока и электрической мощности, которые в последующем используются для вычисления электрической энергии.
Модуль индикации обеспечивает вывод на ЖКИ необходимую информацию в соответствии с заданным алгоритмом или по команде от интерфейса.
Модуль работы с внешней памятью обеспечивает чтение и запись данных во внешнюю энергонезависимую память. В качестве данных могут быть как измеренные метрологические параметры с учетом заданного тарифного расписания, так и других параметры, которые позволяют функционировать счётчикам в соответствии с их алгоритмами.
Модуль часов предназначен для ведения календаря реального времени.
Тарификатор, по заданному тарифному расписанию, осуществляет управление процессом записи измеренной энергии в соответствующий регистры внешней памяти.
Модуль обслуживания оптопорта выполняет две основные функции - это функция программного UART и функция электронной кнопки. Переключение с одной функции на другую осуществляется автоматически в соответствии с заданным алгоритмом.
Большинство модулей взаимосвязаны.
Для работы со счётчиками используется тестовое программное обеспечение «Конфигуратор счётчиков Меркурий».
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО счётчиков
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Меркурий 206.txt |
| Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже | 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | EAC8 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC16 |
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.
Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики счётчиков
| Наименование характеристики | Значение |
| Класс точности по: - ГОСТ 31819.21-2012 (для активной электрической энергии) - ГОСТ 31819.23-2012 (для реактивной электрической энергии) | 1 2 |
| Номинальное напряжение переменного тока ином, В | 230 |
| Установленный рабочий диапазон напряжения переменного тока, В | от 0,9 ином до 1,1 ином |
| Расширенный рабочий диапазон напряжения переменного тока, В | от 0,8 ином до 1,15 ином |
| Предельный рабочий диапазон напряжения переменного тока, В | от 0 до 1,15-ином |
| Базовый ток 1б, А | 5; 10 1) |
| Максимальный ток /макс, А | 60; 80; 100 2) |
| Номинальное значение частоты переменного тока, Гц | 50 |
| Стартовый ток (чувствительность), мА: - для счётчика с 1б = 5 А - для счётчика с 1б = 10 А | 10 20 |
| Постоянная счётчиков, имп/(кВтч) [имп/(кварч)] - в режиме телеметрии - в режиме поверки | 5000 10000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения переменного тока в расширенном рабочем диапазоне, % | ±1,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений частоты переменного тока в диапазоне от 45 до 55 Гц, % | ±0,5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений активной и реактивной электрической мощности переменного тока в диапазоне силы переменного тока от 0,05 1б до /макс, % | + | K + 0,05 • (Рмакс) 1 3) Р J |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений силы переменного тока, %: - в диапазоне от 0,05 1б до 1б - в диапазоне свыше 1б до /макс | ± | 1 + 0,4 • d6 -1) 4) _ I J ±1 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности хода часов счётчиков, с/сут | ±0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности хода часов счётчиков, вызванной изменением температуры в пределах рабочих условий измерений, с/сут | ±5 |
| Параметры ЖКИ: - число индицируемых разрядов - цена единицы младшего разряда при отображении энергии, кВтч (кварч) | 8 0,01 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Полная мощность, потребляемая цепью тока, В А, не более | 0,5 |
| Полная мощность, потребляемая цепью напряжения, ВА, не более: - для счётчиков с внешним питанием - для счётчиков с внутренним питанием - для счётчиков с PLC-модемом | 8 7 24 |
| Активная мощность, потребляемая цепью напряжения, Вт, не более: - для счётчиков с внешним питанием - для счётчиков с внутренним питанием - для счётчиков с PLC-модемом | 1,2 2.5 1.5 |
| Максимальное число действующих тарифов | 4 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, %, не более | от +15 до +25 85 |
| Рабочие условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +30 °С, % | от -45 до +75 5) до 95 |
| Масса, кг, не более | 0,6 |
| Габаритные размеры (длинахширинахвысота), мм, не более | 154x105x72 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 220000 |
| Средний срок службы, лет | 30 |
| Примечания: 1) для счётчиков с индексом «О» только 5 А; 2) для счётчиков с индексом «О» только 60 А; 3) К - класс точности, Рмакс - максимальная электрическая мощность, Вт (вар); P - измеренное значение электрической мощности, Вт (вар); 4) 1б - базовый ток, А; I - измеренное значение силы переменного тока, А; 5) при температуре окружающего воздуха от -45 до -20 °С допускается частичная потеря работоспособности ЖКИ с последующим восстановлением. |
Знак утверждения типа
наносится на панель счётчиков методом печати и на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Комплектность счётчиков представлена в таблице 3.
Таблица 3 - Комплектность счётчиков
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Счётчик электрической энергии статический однофазный «Меркурий 206» | - | 1 шт. |
| Преобразователь интерфейсов USB-CAN/RS-232/RS-485 «Меркурий 221» 1) | АВЛГ.621.00.00 | 1 шт. |
| Концентратор «Меркурий 225» для считывания информации со счётчиков по силовой сети 1) | АВЛГ.468741.001 | 1 шт. |
| Технологическое приспособление RS-232 - PLC для программирования сетевого адреса счётчиков по силовой сети 1) | АВЛГ.468152.018 | 1 шт. |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Оптоадаптер 1) | АВЛГ.781.00.00 | 1 шт. |
| Формуляр | АВЛГ.411152.032 ФО | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | АВЛГ.411152.032 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки с тестовым программным обеспечением «Конфигуратор счётчиков Меркурий» и «:BMonitor» 1) | АВЛГ.411152.032 РЭ1 | 1 шт. |
| Руководство по среднему ремонту 2) | АВЛГ.411152.032 РС | 1 экз. |
| Примечания: 1) поставляется по отдельному заказу организациям, производящим поверку и эксплуатацию счётчиков; 2) поставляется по отдельному заказу организациям, проводящим послегарантийный ремонт. |
Поверка
осуществляется по документу АВЛГ.411152.032 РЭ1 «Счётчики электрической энергии статические однофазные «Меркурий 206». Руководство по эксплуатации. Приложение Г. Методика поверки», утвержденному ООО «ИЦРМ» 23.03.2018 г.
Основные средства поверки:
- установка для поверки счетчиков электрической энергии автоматизированная УАПС-1М (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 23832-07);
- частотомер электронно-счетный вычислительный Ч3-64 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 9135-83).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) корпус счётчиков.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 31818.11-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счётчики электрической энергии ГОСТ 31819.21-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счётчики активной энергии классов точности 1 и 2 ГОСТ 31819.23-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счётчики реактивной энергии
АВЛГ.411152.032 ТУ Счётчики электрической энергии статические однофазные «Меркурий 206». Технические условия
71246-18: Методика поверки АВЛГ.411152.032 РЭ1Скачать1.0 Мб
21605-06
