Назначение
Счетчики электрической энергии однофазные ЛЕ-2 (в дальнейшем - счетчики), предназначены для измерений и учета активной или активной и реактивной энергии в однофазных двухпроводных цепях переменного тока промышленной частоты.
Описание
Принцип действия счетчика основан на измерении и математической обработке сигналов тока и напряжения с последующим вычислением параметров потребления электрической энергии и передаче этой информации в счетный механизм.
Счетчики состоят из следующих функциональных узлов:
- датчика тока;
- датчика напряжения;
- блока питания;
- счетного механизма с энергонезависимой памятью и жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ) в качестве устройства отображения информации;
- часов реального времени;
- источника резервного питания;
- измерительной схемы;
- интерфейсных схем;
- оптического импульсного выхода;
- испытательного выхода.
Счетчики позволяют вести учет электрической энергии дифференцированно по зонам суток в соответствии с заданным тарифным расписанием.
Конструктивно счетчики выполнены в виде электронного модуля, корпуса и крышки колодки зажимов. Корпус состоит из цоколя, кожуха и колодки зажимов. Крепление кожуха к цоколю и установка крышки колодки зажимов предусматривает возможность навешивания пломб после поверки энергосбытовой организации.
В качестве датчиков тока в счетчиках используются трансформаторы тока, нечувствительные к постоянной составляющей в сигнале тока или низкоомные шунты. Датчик напряжения представляет собой резистивный делитель. Счётный механизм счётчика электронный, содержит микроконтроллер (специализированную измерительную микросхему), память и ЖКИ. В зависимости от модели счетчика измерительная схема реализована на отдельной микросхеме или входит в состав микроконтроллера. Результаты измерений сохраняются в энергонезависимой памяти счетчика и отображаются на ЖКИ. При отсутствии внешнего напряжения питание часов осуществляется от резервного источника питания - литиевой батареи.
Счетчики в зависимости от исполнения могут быть оснащены электронной пломбой крышки клеммной колодки и электронной пломбой корпуса.
Счетчики имеют исполнения:
- по виду измеряемой энергии - активной или активной и реактивной;
- в зависимости от значений базового и максимального токов;
- с измерением энергии в нулевом проводе;
- по типу корпуса и способу установки;
- по функционалу;
- по наличию и типу интерфейсов.
Таблица 1 - Типы интерфейса
| Обозначение | Интерфейс |
| O | Оптический порт по ГОСТ IEC 61107-2011 |
| R4 | Интерфейс EIA 485 |
| R2 | Интерфейс EIA 232 |
| CN | Интерфейс CAN |
| RFx | Радиомодем, где х - номер модели: x=1, х=2 или х=3 |
| PLx | PLC модем, где х - номер модели: x=1, х=2 или х=3 |
| GSx | GSM-модем, где х - номер модели: x=1, х=2 или х=3 |
| NBx | NB-IoT-модем, где х - номер модели: x=1, х=2 или х=3 |
| MB | Интерфейс M-Bus |
| ET | Ethernet |
| WF | WiFi |
Таблица 2 - Дополнительные опции
| Обозначение | Опция |
| B | Подсветка ЖКИ |
| S | Электронная пломба крышки клеммной колодки |
| L | Электронная пломба корпуса |
| R | Реле отключения нагрузки |
| М | Датчик магнитного поля |
| 1х | Дискретный вход, где х - количество входов: x=1, х=2 или х=3 |
| Ох | Дискретный выход, где х - количество выходов: x=1, х=2 или х=3 |
| Us | Параметры качества энергии по ГОСТ 32144-2013, ГОСТ 30804.4.30-2013, класс S |
| Ub | Параметры качества энергии по ГОСТ 32144-2013, ГОСТ 30804.4.30-2013, класс B |
| Ul | Параметры качества сети «Ленэлектро» |
| Ip | Вход дополнительного внешнего питания |
| A | Внешняя антенна |
| Bt | Съёмная батарея |
Исполнения счетчиков электрической энергии ЛЕ-2 определяются в соответствии со структурой условного обозначения:
ЛЕ-2 X. X. X. X. X. X. X X
*— Ток базовый (максимальный), А
— Протокол передачи данных:
Le - протокол «Ленэлектро»;
DC - протокол DLMS/COSEM;
Sp - протокол СПОДЭС.
_ Дополнительные опции:
См. таблицу 2.
Вид измеряемой энергии и направление учета:
Ах - активная;
AxRx - активная и реактивная где х - тип учета: 1 - по модулю, 2 - два направления учета, 3 - отдельно по четырем квадрантам.
Тип корпуса и номер модели счетчика:
Рх - для крепления винтами на плоскую поверхность;
Dx - для крепления на DIN-рейку;
Sx - для установки на опору ЛЭП. где х - номер модели: х=0, х=1, х=2, х=3, х=4, х=5, х=6, х=7
— Тип интерфейса:
См. таблицу 1.
— Класс точности:
1 - класс 1 по ГОСТ 31819.21;
2 - класс 2 по ГОСТ 31819.21;
1/1 — класс 1 по ГОСТ 31819.21/класс 1 по ГОСТ 31819.23;
1/2 — класс 1 по ГОСТ 31819.21/класс 2 по ГОСТ 31819.23.
Тип датчика тока:
1 - шунт;
2 - трансформатор тока;
3 - шунт + трансформатор тока;
4 - шунт + шунт;
5 - трансформатор тока + трансформатор тока.
Тип счетчика
Отсутствие символа в условном обозначении означает отсутствие соответствующей функции у счетчика.
Счётчики обеспечивают хранение в памяти измеренных значений:
- активной и реактивной энергии нарастающим итогом, в том числе по тарифам;
- активной и реактивной энергии нарастающим итогом, в том числе по тарифам, зафиксированные на конец месяца, за 36 предыдущих месяцев;
- активной и реактивной энергии нарастающим итогом, в том числе по тарифам, зафиксированные на конец суток, за 128 предыдущих дня;
- активных и реактивных мощностей, усреднённых на заданном временном интервале, количество хранимых в памяти значений усреднённых мощностей каждого вида должно быть не менее 6200.
Счётчики сохраняют в памяти информацию:
- о включении и отключении счетчика;
- о снятии и установке крышки клеммной колодки;
- о снятии и установке крышки корпуса;
- о включении и отключении встроенного коммутационного аппарата (с указанием причины события)**;
- о перепрограммировании с указанием типа события**;
- о выполненных командах с указанием типа команды**;
- о попытке доступа с неуспешной идентификацией/аутентификацией**;
- о попытке доступа с нарушением правил управления доступом**;
- о попытке несанкционированного нарушения целостности программного обеспечения и параметров**;
- о факте связи с прибором учета электрической энергии, приведший к изменению конфигурации и режимов функционирования**;
- о воздействии магнитного поля*;
- об изменении направления тока;
- об изменение текущих значений времени и даты при синхронизации времени, с фиксацией в журнале событий времени до и после коррекции или величины коррекции времени, на которую было скорректирован счетчик;
- о результатах автоматической самодиагностики **;
- о неравенства токов в нулевом и фазном проводах **;
- об отклонении соотношения величин потребления активной и реактивной мощности в измерительных цепях от заданных пределов **;
- об отклонении мощности в измерительных цепях от заданных пределов **.
* - для исполнений счетчиков с датчиком магнитного поля.
** - функции присутствуют только у счётчиков моделей «4» - «7».
Счётчики с функцией измерений показателей качества электрической энергии в соответствии с нормами ГОСТ 32144-2013 и ГОСТ 30804.4.30-2013 класс S или B сохраняют в журналах событий информацию о:
- медленных отклонениях напряжения;
- отклонениях частоты сети;
- провалах напряжения;
- перенапряжениях;
- прерываниях электроснабжения;
- качестве электроэнергии по отклонению напряжения;
- качестве электроэнергии по отклонению частоты сети;
- качестве электроэнергии по провалам напряжения;
- качестве электроэнергии по перенапряжениям.
Счётчики с функцией измерений показателей качества электрической энергии в соответствие с собственными алгоритмами «Ленэлектро», измеряют и сохраняют в журналах событий информацию об отклонении напряжения и отклонении частоты сети.
Общий вид и схема пломбировки счетчиков от несанкционированного доступа энергоснабжающей организацией и после поверки осуществляется в виде навесных пломб с оттиском клейма поверителя на пломбировочных винтах, как показано на рисунках 1-8.
Заводские номера наносятся лазерной гравировкой на лицевой панели счетчика или печатью на щиток счетчика.
Место
пломбировки
поверителем
Р1 (P5).
Р3 (P7).
Место
пломбировки
энергоснабжающей
организацией
Место
пломбировки
энергоснабжающей
организацией
D1 (D5).
и
Рисунок 7 - Общий вид счетчика в корпусе ЛЕ-2.
D2 (D6)....
Программное обеспечение
Программное обеспечение является встроенным (далее по тексту - ВПО) и выполняет функции управления режимами работы счетчика, сбора данных об измеренной электрической энергии, их математическую обработку, хранение и передачи измерительной информации ВПО записывается в энергонезависимую память программ микроконтроллера на этапе производства счётчиков. Программное обеспечение логически разделено на метрологически значимую часть программного обеспечения и метрологически незначимую часть. Метрологически значимая часть (далее по тексту - МЗЧ) не может быть изменена через внешние порты счётчика. МЗЧ выполняет функции управления режимами работы измерительного аналого-цифрового преобразователя, математической обработки измерительной информации, а также функции загрузки, проверки и активации метрологически незначимой части ВПО. Доступ к МЗЧ возможен только после удаления пломбы поверителя и разборки корпуса.
Метрологически незначимая часть (МНЧ) выполняет функции управления тарифами и выходными устройствами, накопления и представления данных учёта.
Обмен данными с внешними устройствами, в зависимости от исполнения счётчика, осуществляется через интерфейсы:
- оптический порт по ГОСТ IEC 61107-2011;
- проводные интерфейсы - IEA 485, IEA 232, M-Bus, Ethernet, PLQ
- беспроводные интерфейсы - модемы: GSM, NB-IoT, WiFi, RF с помощью программного обеспечения (далее по тексту - ПО) «Конфигуратор ЛЕ-2», которое предназначено для связи счетчика с ПК.
Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических и технических характеристик.
Таблица 3 - Идентификационные данные ВПО счётчиков
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ЛЕ-2.1 | ЛЕ-2.2 | ЛЕ-2.3 |
| Модель счетчика | ЛЕ-2 P0(P2, D0, D1). | ЛЕ-2 P1(P3, D2).... | ЛЕ-2 P4(P6, D4, D5)... |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1 | 2 | 3 |
| Цифровой идентификатор ПО | 25FE1978 | 78A02554 | 54EB3897 |
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | ЛЕ-2.4 | ЛЕ-2.5 | ЛЕ-2.6 |
| Модель счетчика | ЛЕ-2 Р5(Р7, D6). | ЛЕ-2 S0... | ЛЕ-2 S4... |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 4 | 5 | 6 |
| Цифровой идентификатор ПО | 14AB830F | 27C13A97 | AA3455E1 |
Технические характеристики
Таблица 4 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Класс точности: - активной энергии (ГОСТ 31819.21-2012) - реактивной энергии (ГОСТ 31819.23-2012) | 1 или 2 1 или 2 |
| Пределы допускаемых дополнительных погрешностей измерений, вызываемые изменением влияющих величин: - активной энергии - реактивной энергии | Не превосходят пределов, установленных ГОСТ 31819.21-2012 ГОСТ 31819.23-2012 |
| Номинальное напряжение, В | 230 |
| Рабочий диапазон напряжений, В | от 170 до 265 |
| Базовый ток (максимальный), А | 5(60); 5(80); 5(100); 10(100) |
| Чувствительность (стартовый ток) в % от Ь - при учете активной и реактивной энергии для класса точности 1 - при учете активной и реактивной энергии для класса точности 2 | 0,004 I6 0,005 I6 |
| Номинальная частота сети, Гц | 50 |
| Рабочий диапазон частот, Гц | от 47,5 до 52,5 |
| Передаточные числа по испытательному выходу и импульсному выходному устройству, имп/кВгч(кВАр-ч) | от 400 до 10000 (в зависимости от модификации) |
| Количество тарифов : - для моделей 0-3 - для моделей 4-7 | до 4 до 8 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | 23+2 от 30 до 80 от 86 до 106 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности хода часов при нормальных условиях, с/сутки | ±0,5 |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Активная мощность: относительная погрешность измерения мощности в рабочем диапазоне: | См. табл. 6 |
| Реактивная мощность: относительная погрешность измерения мощности в рабочем диапазоне: | См. табл. 7 |
| Ток: относительная погрешность измерения токов в диапазоне: - от 0,2 1б до 1макс, %, не более - от 0,05 1б до 0,2 1б, %, не более | 1 2 |
| Напряжение: относительная погрешность измерения напряжения в рабочем диапазоне, %, не более | 0,5 |
| Частота: абсолютная погрешность измерения частоты в рабочем диапазоне, Гц, не более | ±0,05 |
На основе измеряемых параметров (табл. 5) счётчик производит расчет полной мощности, коэффициента мощности, соотношения величин активной и реактивной мощности и небаланса токов в нулевом и фазном проводах.
Таблица 6 - Измерение активной мощности
| Значение тока | Коэффициент мощности cos ф | Предел допускаемой относительной погрешности, %, для счетчиков классов точности |
| 1 | 2 |
| от 0,051б до 0,11б | 1,00 | ±1,5 | ±2,5 |
| от 0,11б до Imax | 1,00 | ±1,0 | ±2,0 |
| от 0,11б до 0,2I6 | 0,50 (инд.) | ±1,5 | ±2,5 |
| 0,80 (емк.) | - |
| от 0,21б до Imax | 0,50 (инд.) | ±1,0 | ±2,0 |
| 0,80 (емк.) | - |
Таблица 7 -Измерение реактивной мощности
| Значение тока | Коэффициент мощности sin ф (инд., емк.) | Предел допускаемой относительной погрешности, %, для счетчиков классов точности |
| 1 | 2 |
| от 0,051б до 0,11б | 1,00 | ±1,5 | ±2,5 |
| от 0,11б до 1Imax | 1,00 | ±1,0 | ±2,0 |
| от 0,11б до 0,2I6 | 0,50 | ±1,5 | ±2,5 |
| от 0,21б до Imax | 0,50 | ±1,0 | ±2,0 |
| от 0,21б до Imax | 0,25 | ±1,5 | ±2,5 |
Таблица 8 - Пределы допускаемых погрешностей при измерении параметров качества электроэнергии по ГОСТ 32144-2013, ГОСТ 30804.4.30-2013, класс S и B.
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Напряжение: относительная погрешность измерения напряжения в рабочем диапазоне, %, не более | 0,5 |
| Частота: абсолютная погрешность измерения частоты в рабочем диапазоне, Гц, не более | ±0,05 |
Таблица 9 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Полная мощность, потребляемая в цепи тока при базовом токе, ВА, не более | 0,05 |
| Полная (активная) мощность, потребляемая в цепи напряжения, В • А (Вт), не более При наличии модема полная (активная) мощность, В • А (Вт), не более | 2 ( 1) 10 (4) |
| Габаритные размеры счетчиков (высотахширинахглубина): - для крепления винтами (рисунок 2), мм, не более - для крепления винтами (рисунок 1, 3, 4), мм, не более - для установки на рейку ТН-35 (рисунок 5-7), мм, не более - для установки на опору ЛЭП (рисунок 8), мм, не более | 220x140x130 210x130x70 130x120x70 260x180x90 |
| Масса счетчика: - для крепления винтами, кг, не более - для установки на рейку ТН-35, кг, не более - для установки на опору ЛЭП, кг, не более | 1,5 1,1 1,9 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -40 до +70 90 при 30 °С от 84 до 107 |
| Средний срок службы, лет | 30 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 280 000 |
Знак утверждения типа
наносится лазерной гравировкой на лицевую панель счетчика или щиток счётчика офсетной печатью (или другим способом, не ухудшающим качества), на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорт типографским способом.
Комплектность
Таблица 10 - Комплектность счетчиков электрической энергии ЛЕ-2
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Счетчики электрической энергии ЛЕ-2 | | 1 шт. |
| Паспорт | ЛЕЭЛ.411152.003 ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ЛЕЭЛ.411152.003 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | ЛЕЭЛ.411152.003 МП | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в руководстве по эксплуатации ЛЕЭЛ.411152.003 РЭ «Счетчики электрической энергии однофазные ЛЕ-2» п. 1.5.2.
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 счетчики реактивной энергии ГОСТ 32144-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения
ГОСТ 30804.4.30-2013 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии ТУ ЛЕЭЛ.411152.003 Счетчики электрической энергии однофазные ЛЕ-2. Технические условия
82119-21: Методика поверки ЛЕЭЛ.411152.003 МПСкачать9.4 Мб
