Назначение
Счетчики электрической энергии однофазные ПУЛЬСАР (далее - счетчики) предназначены для измерения и учета в одно- или многотарифном режиме активной и реактивной электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 31818.11-2012, ГОСТ 31819.21-2012, ГОСТ 31819.23-2012, измерений показателей качества электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ IEC 61000-4-30-2017 (ГОСТ 30804.4.30-2013) в однофазных двухпроводных электрических сетях переменного тока частотой 50 Гц.
Описание
Принцип действия счетчиков основан на измерении входных сигналов напряжения и силы переменного тока с помощью аналого-цифровых преобразователей и их перемножении с последующей обработкой с помощью специализированного контроллера.
Счетчики могут быть использованы автономно или в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (далее - АСКУЭ) (для счетчиков с цифровым интерфейсом).
Счетчики построены на базе цифрового сигнального процессора (DSP) со встроенным аналого-цифровым преобразователем, который производит преобразование сигналов, поступающих на его входы от датчиков тока и напряжения в цифровой код. В качестве датчика тока в канале фазы используется шунт, имеющий незначительную линейную погрешность. Для счетчиков с двумя каналами измерения тока для измерения тока в канале нейтрали используется токовый трансформатор или шунт. В качестве датчика напряжения - резистивный делитель, включенный в параллельную цепь счетчика.
Счетчики выпускаются в двух исполнениях корпуса в зависимости от установки:
- в корпусе для установки внутри помещений (либо в местах, имеющих дополнительную защиту от влияния окружающей среды) с вариантом установки на дин-рейку, в корпусе с универсальной установкой и в компактном корпусе с возможностью установки сменного модуля связи;
- в корпусе для наружной установки (устанавливаются на опору линии электропередачи) - корпус сплит (с раздельной архитектурой).
В счетчиках с жидкокристаллическим индикатором (далее - ЖКИ) для хранения измеренных величин имеется энергонезависимая память. Выбор отображаемой информации на ЖКИ осуществляется при помощи кнопки или автоматически по кольцу через заданное пользователем время.
Возможны следующие варианты счетчиков:
- ПУЛЬСАР 1хх - однотарифный счетчик с ЖКИ или с электромеханическим индикатором с шести- или семиразрядным суммирующим устройством;
- ПУЛЬСАР 1Тхх - многотарифный или многофункциональный счетчик с ЖКИ и цифровыми интерфейсами;
Примечание - где хх «ш» - для счетчиков с одним каналом измерения тока, «тш» или «шш» - для счетчиков с двумя каналами измерения тока.
Счетчики с двумя каналами измерения тока сравнивают значения активных энергий, проходящих по каналам «фазы» и каналу «нейтрали». Если значение активной энергии по каналу «нейтрали» оказывается выше, чем по каналу «фазы» более чем на величину гистерезиса, то базовым принимается канал «нейтрали». В этом случае суммирование энергии ведется по данному каналу.
Счетчики имеют следующие обозначения в наименовании модификации для учета активной и реактивной энергии:
- «1» - учет потребленной активной энергии по модулю (независимо от направления)
с классом точности 1;
- «1/1К» - учет активной энергии по модулю (независимо от направления) с классом
точности 1 и реактивной энергии в квадрантах Q1 и Q4 с классом точности 1;
- «1/2К» - учет активной энергии по модулю (независимо от направления) с классом
точности 1 и реактивной энергии в квадрантах Q1 и Q4 с классом точности 2;
- «1/1Д» - учет потребленной и выданной активной энергии с классом точности 1
и реактивной энергии в квадрантах Q1, Q2, Q3 и Q4 с классом точности 1;
- «1/2Д» - учет потребленной и выданной активной энергии с классом точности 1
и реактивной энергии в квадрантах Q1, Q2, Q3 и Q4 с классом точности 2.
Учет электрической энергии в многотарифных счетчиках обеспечивается по четырем тарифам, с различным расписанием для двенадцати сезонов, и для рабочих, субботних, воскресных и праздничных дней. Дискретное значение тарифной зоны составляет 30 минут.
Учет электрической энергии в многофункциональных счетчиках обеспечивается по четырем тарифам, число дневных профилей - 32, число недельных профилей - 12, число особых дней - 32. Максимальное число временных зон в сутках - 24, дискретное значение тарифной зоны составляет 1 минуту.
Переключение тарифов производится внутренними часами реального времени. Ход часов при отсутствии питания обеспечивается с помощью встроенной литиевой батареи в течение 16 лет. Часы реального времени имеют термокомпенсацию времязадающего элемента. Счетчики опционально могут иметь резервную батарею, установка или замена которой возможна без вскрытия корпуса счетчика.
Счетчики, в зависимости от модификации могут иметь:
- реле для ограничения подачи электроэнергии;
- импульсные выходы, работающие синхронно с оптическими испытательными выходами;
- отсек дополнительной батареи питания, предназначенной для питания часов реального времени и контроля датчиков вскрытия при отсутствии фазного напряжений.
Счетчики, имеющие встроенное реле, могут ограничивать подачу электроэнергии по следующим сценариям:
- по непосредственной команде по одному из цифровых интерфейсов;
- по превышению значения потребленной активной энергии (по каждому тарифу возможно установить свой порог);
- по превышению средней активной электрической мощности (по каждому тарифу возможно установить свой порог) потребитель отключается на время, которое может настраиваться;
- по превышению входного напряжения до возвращения напряжения к нормальным значениям;
- по критическим событиям, в зависимости от настроек (воздействие магнитного поля, превышение программируемого предела максимального тока, вскрытие счетчика, превышение максимальной температуры внутри корпуса).
В состав счетчика в соответствии со структурой условного обозначения могут входить различные виды интерфейсов. С помощью цифровых интерфейсов можно получать информацию об измеренных величинах, как в реальном времени, так и об архивных параметрах, хранящихся в базе данных счетчиков. Возможны следующие виды интерфейсов:
- «0» - без интерфейса;
- «1» - RS-485 с внешним питанием;
- «2» - M-Bus;
- «3» - радиоканал LoRa;
- «4» - PLC;
- «5» - оптопорт;
- «6» - GSM/GPRS;
- «7» - NB-IoT;
- «9» - радиоканал;
- «10» - RS-485 с внутренним питанием;
- «М» - имеется отсек для установки внешнего модуля связи.
В зависимости от модификации многотарифные и многофункциональные счетчики ведут базу данных разного состава и объема:
- журнал параметров сети;
- часовой, суточный и месячный архивы по активной и реактивной энергии;
- профиль мощности с переменным временем интегрирования;
- журнал событий;
- журнал качества сети.
В зависимости от модификаций счетчики могут измерять следующие параметры электрической энергии:
- активная (реактивная) электроэнергия;
- действующее значение силы переменного тока в канале «фазы» и канале «нейтрали»;
- разность между током в канале фазы и канале нейтрали - небаланс тока;
- действующее значение напряжения переменного тока;
- активная, реактивная и полная мгновенная мощность по каналу «фазы» и по каналу «нейтрали»;
- угол фазового сдвига между напряжением и током;
- коэффициент мощности (cos ф) по каналу «фазы» и по каналу «нейтрали»;
- коэффициент реактивной мощности tg ф по каналу «фазы» и по каналу «нейтрали»;
- значение частоты переменного тока.
В счетчиках имеются один или два оптических испытательных выхода. Испытательный выход может работать в одном из режимов:
- телеметрический выход активной энергии. Данный режим устанавливается после включения питания;
- поверочный выход активной энергии;
- телеметрический выход реактивной энергии (только для счетчиков с измерением реактивной энергии);
- поверочный выход реактивной энергии (только для счетчиков с измерением реактивной энергии);
- выход частоты 512 Гц для проверки точности хода часов (только для многотарифных счетчиков).
Переключение между режимами производится по интерфейсу с помощью программы-конфигуратора.
Конструкция предусматривает возможность пломбирования корпуса счетчика навесными пломбами после его поверки. Кроме того, защита счетчика обеспечивается несколькими уровнями паролей для разделения доступа к параметрам и данным, хранящимся в счетчиках, электронной пломбой вскрытия счетчиков и датчиком магнитного поля.
Заводской номер наносится на маркировочную табличку, наклейку или непосредственно на корпус счетчика любым технологическим способом в виде цифрового кода.
Структура условного обозначения модификаций счетчиков приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Структура условного обозначения модификаций счетчиков
Общий вид счетчиков с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера представлен на рисунках 2 - 5. Способ ограничения доступа к местам настройки (регулировки) -пломба со знаком поверки. Общий вид выносного индикатора представлен на рисунке 6.
Рисунок 2 - Общий вид счетчиков в корпусе с установкой на дин-рейку с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения
типа, места нанесения заводского номера
Места пломбирования пломбами сетевой организации
Место нанесения знака утверждения типа
Пломба с нанесением знака поверки
Место нанесения заводского номера
Рисунок 3 - Общий вид счетчиков в компактном (малогабаритном) корпусе с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера
Места пломбирования пломбами сетевой организации
Место нанесения знака утверждения типа
Пломба с нанесением знака поверки
Место нанесения заводского номера
Рисунок 4 - Общий вид счетчиков в компактном (малогабаритном) корпусе с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера
Рисунок 5 - Общий вид счетчиков в корпусе сплит (с раздельной архитектурой) с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера
Рисунок 6 - Общий вид выносного индикатора
Программное обеспечение
По своей структуре встроенное программное обеспечение (далее - ВПО) разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую части. ВПО записывается в энергонезависимую память на стадии производства и недоступно для изменения без вскрытия счетчика. Метрологически значимая часть ВПО защищается циклической контрольной суммой, которая проверяется при подаче питания на счетчик и при самодиагностике один раз в сутки. При обнаружении ошибки циклической контрольной суммы происходит запись соответствующего события в журнал самодиагностики счетчика.
Идентификационные данные ВПО счетчиков приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ВПО
| Идентификацио нные данные (признаки) | Значение |
| ПУЛЬСАР 1ш, | ПУЛЬСАР 1тш, ПУЛЬСАР 1Ттш | ПУЛЬСАР 1Ттш |
| ПУЛЬСАР | Тш | многое | )ункциональный |
| Идентификацио нное наименование ПО | Базовая версия | С измерени ем реактивн ой энергии | С реле отключе ния | Базовая версия | С измерени ем реактивн ой энергии | С реле отключе ния | Базовая версия | С измерени ем реактивн ой энергии | С реле отключ ения |
| Номер версии ПО (идентификацио нный номер) | 01.XX | 02.XX | 03.XX | 04.XX | 05.XX | 06.XX | 07.XX | 08.XX | 09.XX |
| Цифровой идентификатор ПО | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 | CRC16 |
Примечание - номер версии ВПО состоит из 2 полей:
01.. .09 - модификация счетчика ПУЛЬСАР в соответствии с нумерацией версий ВПО; XX - вариант исполнения, в соответствии с конструкторской документацией.
Метрологические характеристики счетчиков нормированы с учетом влияния метрологически значимой части ВПО.
Уровень защиты ВПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий» в соответствии с рекомендациями Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Класс точности при измерении активной электрической энергии (по ГОСТ 31819.21-2012) | 1 |
| Классы точности при измерении реактивной энергии (по ГОСТ 31819.23-2012) для многотарифных и многофункциональных счетчиков | 1; 2 |
| Номинальное напряжение переменного тока Uном, В | 230 |
| Номинальное значение частоты сети, Гц | 50 |
| Базовый ток Iб, А | 5 или 10 |
| Максимальный ток Iмакс, А | 60; 80; 100 |
| Передаточное число телеметрического/поверочного выхода, для счетчиков с каналом связи, имп/кВт-ч (имп/квар-ч) | 1000/10000 500/5000 |
| Передаточное число телеметрического выхода, для счетчиков без канала связи, имп/кВт-ч (имп/квар-ч) | 800;1600 |
| Стартовый ток, А, не менее: - при измерении активной энергии - при измерении реактивной энергии (для многотарифных и многофункциональных счетчиков): - для класса точности 1 - для класса точности 2 | 0,004^ Iб 0,004^ Iб 0,005^ 1б |
| Цена одного разряда счетного механизма, кВт-ч (квар-ч): младшего: - однотарифный счетчик - многотарифный и многофункциональный счетчик старшего: - однотарифный счетчик - многотарифный и многофункциональный счетчик | 10-2; 10-1 10-2 104; 105 105 |
| Диапазон измерений силы переменного тока, А 3) | от 0,1-1б до Iмакс |
| Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерений силы переменного тока, % 1) 3) | ±0,5 |
| Диапазон измерений напряжения переменного тока, В 3) | от 0,80 • Uном до 1,25- Uном |
| Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерений напряжения переменного тока, % 1) 3) | ±0,5 |
| Диапазон измерений установившегося отклонения напряжения переменного тока, % 4) | от -20 до +25 |
| Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений установившегося отклонения напряжения переменного тока, % 1) 4) | ±0,5 |
| Диапазон измерений отрицательного отклонения напряжения переменного тока 5U(-), % 4) | от 0 до 20 |
таблицы 2
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений положительного отклонения напряжения переменного тока 5U<+), % 4) | от 0 до 25 |
| Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений положительного и отрицательного отклонения напряжения переменного тока, % 1) 4) | ±0,5 |
| Диапазон измерений частоты сети, Гц 3) | от 42,5 до 57,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты переменного тока в нормальных условиях измерений, Гц 3) | ±0,05 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты переменного тока в температурных диапазонах от -45 °С до +15 °С не включ. и свыше +25 °С до +70 °С включ., Гц 3) | ±0,2 |
| Диапазон измерений коэффициента мощности | от -1 до +1 |
| Пределы допускаемой абсолютной основной погрешности измерений коэффициента мощности 1) | ±0,02 |
| Диапазон измерений активной электрической мощности Р, Вт 3) | от ( Uном'0,1-1б) до ( Uном Iмакс) cos ф = 0,5; 1 |
| Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерений активной электрической мощности, % 1) 2) 3): - при cos ф =1 - при cos ф=0,5 | ±(1,0+4/Р изм-100) ±(1,5+4/ Р изм-100) |
| Диапазон измерений реактивной электрической мощности Q, вар 3) | от ( Uном-0,1-1б) до ( Uном Iмакс) sin ф = 0,5; 1 |
| Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерений реактивной электрической мощности, % 1) 2) 3): - при sin ф=1 - при sin ф=0,5 | ±(2,0+4/ Q изм400) ±(3,0+4/ Q изм-100) |
| Диапазон измерений полной электрической мощности S, В^А 3) | от ( Uном-0,1-1б) до ( Uном Iмакс) |
| Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерений полной электрической мощности, % 1) 2) 3) | ±(3,0+4/S изм-100) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности суточного хода часов, с/сутки, в нормальных условиях измерений 3) | ±0,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности суточного хода часов, с/сутки, в температурных диапазонах от -45 °С до +15 °С не включ. и свыше +25 °С до +70 °С включ. 2) | ±3,0 |
| Диапазон измерений угла фазового сдвига между напряжением и током в диапазоне 0,2-1б<1<1,2-1б и 0,8-ином<и<1,2 ином, 4) | от -180 до +180 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений угла фазового сдвига между напряжением и током, 4) | ±0,5 |
| Диапазон измерений коэффициента реактивной мощности tgф в диапазоне 0,054б<1<1,2Зби 0,8-ином<и<1,2 ином4) | от -5 до +5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений коэффициента реактивной мощности tgф4) | ±(0,05+0,022-^^1) |
| Продолжение таблицы 2 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Примечания 1) Средний температурный коэффициент в температурных диапазонах от -45 °С до +15 °С не включ. и свыше +25 °С до +70 °С включ. не более 0,05 %/°С. 2) Усреднение на интервале 1 с. 3) Для многотарифных и многофункциональных счетчиков. 4) Для многофункциональных счетчиков. Р изм - измеренное значение активной электрической мощности, Вт. Q изм - измеренное значение реактивной электрической мощности, вар. S изм - измеренное значение полной электрической мощности, В^А. tgфизм - измеренное значение коэффициента реактивной мощности tgф. |
Таблица 3 - Технические характеристики счетчиков
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество тарифов (для многотарифных и многофункциональных счетчиков) | 4 |
| Длительность хранения информации при отключении питания, лет | 35 |
| Масса, кг, не более: - в корпусе с установкой на дин-рейку - в корпусе с универсальным креплением - в корпусе сплит (с раздельной архитектурой) - в компактном (малогабаритном) корпусе | 0,4 0,6 1,2 0,5 |
| Габаритные размеры (высота^ширина^глубина), мм, не более: - в корпусе с установкой на дин-рейку - в корпусе с универсальным креплением - в корпусе сплит (с раздельной архитектурой) - в компактном (малогабаритном) корпусе | 65x100x83 65x185x115 221x180x98 130x90x60 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % | от +15 до +25 от 30 до 80 |
| Условия эксплуатации для корпусов на дин-рейку и малогабаритного корпуса: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +25 °С, %, не более | от -40 до +70 98 |
| Условия эксплуатации для корпуса сплит (с раздельной архитектурой): - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха при температуре +25 С, %, не более | от -45 до + 70 98 |
| Срок службы литиевой батареи, лет, не менее | 16 |
Таблица 4 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, лет | 35 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 350000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта, руководства по эксплуатации типографским способом и на лицевую панель счетчика любым технологическим способом.
Комплектность
аблица 5 - Комплектность счетчиков
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Счетчик электрической энергии однофазный ПУЛЬСАР | ЮТЛИ.422821.YYY-ХХ* | 1 шт. |
| Паспорт | ЮТЛИ.422821.YYY-ХХ ПС* | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ЮТЛИ.422821.YYY-ХХ РЭ** | 1 экз. |
| Программное обеспечение | «DeviceAdjuster.exe» ** | 1 шт. |
| * - где YYY.XX - обозначение счетчика в соответствии с конструкторской документацией; * * - на сайте www.pulsarm.ru. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 5 «Описание счетчика и принципа его работы» руководства по эксплуатации ЮТЛИ.422821.YYY -ХХРЭ.
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 IEC 61000-4-30-2017 «Электромагнитная совместимость (ЭМС). Часть 4-30. Методы испытаний и измерений. Методы измерений качества электрической энергии»;
ГОСТ 30804.4.30-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электрической энергии»;
ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия»;
Постановление Правительства Российской Федерации от 16 ноября 2020 г. № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений» п. 6.12, п. 6.13;
Приказ Росстандарта от 23.07.2021 г. № 1436 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений электроэнергетических величин в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц»;
Приказ Росстандарта от 26.09.2022 г. № 2360 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
ЮТЛИ.422821.002 ТУ «Счетчики электрической энергии однофазные ПУЛЬСАР. Технические условия».
