Назначение
Счётчики электрической энергии статические однофазные «Меркурий 206» (далее -счётчики), непосредственного включения, с телеметрическим импульсным выходом, многотарифные, предназначены для учёта электрической активной и реактивной энергии в двухпроводных сетях переменного тока напряжением 230 В, частотой 50 Гц.
Счётчики могут применяться автономно или в автоматизированной системе сбора данных о потребляемой электроэнергии.
Счётчики предназначены для эксплуатации внутри закрытых помещений.
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 датчика напряжения (резистивный делитель) и датчика тока (шунт), 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.
В модельный ряд входят счетчики, отличающиеся базовым и максимальным токами, количеством интерфейсов связи, наличием внутреннего источника питания интерфейса, электронной пломбы, встроенного реле, журнала событий и профиля мощности.
Структура условного обозначения счётчиков:
«Меркурий 206 PR(C)LSNOFN»
- Меркурий - торговая марка счётчика;
- 206 - серия счётчика;
- P - профиль 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).
П р и м е ч а н и е - Отсутствие буквы в условном обозначении означает отсутствие соответствующей функции. Оптопорт присутствует во всех модификациях счётчика.
Переключение тарифов в счётчиках осуществляется с помощью внутреннего тарификатора.
Счетчики имеют жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) для отображения учтен- ной 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 электроэнергии в энергонезависимой памяти хранятся калибровочные коэффициенты, 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 PLC-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 электроэнергии.
Счётчики обеспечивают:
- регистрацию и хранение значений накопленной электроэнергии по каждому тарифу и сумму потребляемой электроэнергии по всем тарифам;
- обмен информацией с IBM PC (через интерфейс связи, оптопорт, радиомодем или PLC-модем);
- регистрацию и хранение значений накопленной электроэнергии 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 мощности, напряжения, тока, частоты и т.д.;
- установку лимита мощности и лимита 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 счётчиков от проникновения пыли и воды IP51 по ГОСТ 14254-2015.
Заводской номер наносится на маркировочную наклейку типографским любым технологическим способом в виде цифрового кода.
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. Способ ограничения доступа к местам настройки (регулировки) -пломба с нанесением знака поверки.
Место нанесения знака утверждения типа
Пломба с нанесением знака поверки
Место нанесения заводского номера
Рисунок 1 - Общий вид счетчиков с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера
Программное обеспечение
В счётчиках используется программное обеспечение «Меркурий 206».
Структура программного обеспечения «Меркурий 206» приведена на рисунке 2
Рисунок 2
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 тока, напряжения и мощности, которые в последующем используются для вычисления энергии.
Модуль индикации обеспечивает вывод на ЖКИ необходимую информацию в соответствии с заданным алгоритмом или по команде от электронной кнопки, которую выполняет оптопорт.
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 других 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 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.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование программного обеспечения | Меркурий 206. txt |
| Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | 1.0 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | EAC8 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | CRC 16 |
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 от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Конструкция счетчиков исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.
Технические характеристики
Основные метрологические и технические характеристики счётчиков приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование параметра | Допускаемое значение | Примечание |
| Класс точности по ГОСТ 31819.21-2012 ГОСТ 31819.23-2012 | 1 по активной энергии 2 по реактивной энергии | |
| Номинальное напряжение (Uhom), В | 230 | |
| Установленный рабочий диапазон напряжения | от 0,9 до 1,1Uhom | |
| Расширенный рабочий диапазон | от 0,8 до 1,15Uhom | |
| Предельный рабочий диапазон напряжения | от 0 до 1,15Uhom | |
| Базовый ток (Is), А | 5 или 10 | для счётчиков с индексом «О» только 5 А |
| Максимальный ток (1макс), А | 60 или 80 или 100 | для счётчиков с индексом «О» только 60 А |
| Номинальное значение частоты, Г ц | 50 | |
| Стартовый ток (чувствительность), мА: - для счётчика с Is = 5 А - для счётчика с Is = 10 А | 10 20 | |
| Постоянная счётчиков, имп./(кВт^ч)[имп./(квар^ч)] - в режиме телеметрии - в режиме поверки | 5000 10000 | |
| Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков при измерении напряжения в рабочем диапазоне температур и в расширенном диапазоне измеряемых напряжений, % | ±1,0 | |
| Пределы допускаемой относительной погрешности счётчиков при измерении частоты питающей сети в диапазоне от 45 до 55 Гц и в рабочем диапазоне температур, % | ±0,5 | |
| Наименование параметра | Допускаемое значение | Примечание |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения мощности, вызываемой изменением тока в диапазоне тока от 0,051б до 1макс и в рабочем диапазоне температур | Jp = ± | /Рмакс К +0,05^—--- | 1 |] | где К - класс точности; Рмакс - максимальная мощность счётчика, Р - измеренное значение мощности |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности счётчиков при измерении тока в рабочем диапазоне температур, %: | | где 1б - базо вый ток счётчика, I - измеренное значение тока. |
| -в диапазоне токов от 0,051б до 1б -в диапазоне токов от 1б до 1макс | t?j = | ± | /76 X 1+ОЛ^у- 1J ±1 | | |
| Точность хода часов счётчиков при нормальной температуре (20 ± 5) °С, c/сут, не хуже | ±0,5 | |
| Жидкокристаллический индикатор: - число индицируемых разрядов - цена единицы младшего разряда при отображении энергии, кВт^ч (квар^ч) | 8 0,01 | |
| Полная мощность, потребляемая цепью тока, В^А, не более | 0,5 | |
| Полная мощность, потребляемая цепью напряжения, В^А, 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 | до 4-х | |
| Диапазон рабочих температур, °С | | от | -45 до +75 | | при температуре от -20 до -45 °С допускается частичная потеря работоспособности жидкокристаллического индикатора |
| Средняя наработка на отказ, ч | 220000 | |
| Средний срок службы, лет | 30 | |
| Наименование параметра | Допускаемое значение | Примечание |
| Масса, кг, не более | 0,60 | |
| Габаритные размеры, мм, не более | 154x105x72 | |
Знак утверждения типа
наносится на панель счётчика методом офсетной печати или фото способом, в эксплуатационной документации на титульных листах - наносится типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Счетчик электрической энергии статический однофазный «Меркурий 206» в потребительской таре | В соответствии с КД на модификацию | 1 шт. |
| Формуляр | АВЛГ.411152.032 ФО | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации* | АВЛГ.411152.032 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки** | - | 1 экз. |
| Оптоадаптер «Меркурий 255.1»*** | АВЛГ 811.50.00 | 1 шт. |
| Адаптер «Меркурий 221»*** | АВЛГ 650.00.00 | 1 шт. |
| Концентратор «Меркурий 225.11»*** | АВЛГ 699.00.00 | 1 шт. |
| П р и м е ч а н и я: * В бумажном виде не поставляется. Размещается в электронном виде на сайте www.incotexcom.ru * * Размещается на сайте https://fgis.gost.ru * ** Поставляется по отдельному заказу организациям, производящим поверку счетчиков |
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в разделе 3 «Устройства и работа» руководства по эксплуатации АВЛГ.411152.032 РЭ.
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».
935-54