Назначение
Счетчики электрической энергии однофазные СИГМЕРА-101 (далее - счетчики) предназначены для многотарифного измерения активной и реактивной электрической энергии прямого и обратного направлений, частоты, напряжения, силы переменного тока в однофазных двухпроводных электрических сетях переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 230 В.
Описание
Принцип действия счетчиков основан на преобразовании электрических сигналов от датчиков тока и напряжения переменного тока из аналоговой формы в цифровую с последующим расчетом и обработкой данных с помощью микроконтроллера. Микроконтроллер выполняет расчет мгновенных и усредненных значений параметров сети, производит подсчет количества активной и реактивной электроэнергии с учетом тарификатора, вычисление показателей качества электрической энергии (далее - ПКЭ), анализ и формирование событий, формирование профилей мощности и архивов показаний на начало периодов и сохранение всей информации в энергонезависимой памяти. Измеренные и накопленные данные и события могут быть просмотрены на жидкокристаллическом индикаторе (далее - ЖКИ), а также переданы на верхний уровень управления по интерфейсам связи.
Чтение измеряемых параметров со счетчиков возможно по интерфейсу связи RS-485. Передача данных осуществляется по протоколу СПОДЭС.
Счетчики выполнены в пластиковом корпусе, не поддерживающем горение. Конструктивно счетчики состоят из корпуса с крышками, клеммной колодки и установленными внутри печатными платами с радиоэлементами. Счетчики имеют светодиодный индикатор функционирования с программируемыми функциями, являющийся одновременно индикатором импульсов учета электроэнергии. Счетчики имеют возможность крепления на DIN-рейку и на плоскую поверхность.
Счетчики по способу подключения к электросети являются счетчиками непосредственного включения по току. Схема включения счетчика - однофазная двухпроводная.
Счетчики обеспечивают измерение и расчет параметров:
- учтенная активная, реактивная энергия прямого и обратного направлений;
- значения фазного тока и тока нейтрали;
- значения фазного напряжения;
- частота питающей сети;
- соотношение реактивной и активной электрической мощности (коэффициент реактивной мощности tgф) (контрольный, метрологически ненормированный параметр);
- расчет разности фазного тока и тока нейтрали (небаланс токов);
- текущие время и дата;
- температуру внутри корпуса (контрольный, метрологически ненормированный параметр);
- ПКЭ:
- продолжительность положительного и отрицательного отклонения напряжения за расчетный период (методом подсчета событий);
- количество перенапряжений за расчетный период (методом подсчета событий).
Заводской номер наносится на маркировочную наклейку, расположенную на лицевой панели счетчика, любым технологическим способом в виде цифрового кода.
Общий вид счетчиков с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки) места пломбирования завода-изготовителя, места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера представлен на рисунке 1. Способ ограничения доступа к местам настройки (регулировки) - пломба со знаком поверки.
Место нанесения знака утверждения типа
Пломба завода-изготовителя
Место нанесения заводского номера
Пломба с нанесением знака поверки
Рисунок 1 - Общий вид счетчика с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) счетчика состоит из встроенного в микроконтроллер ПО. ПО разделено на метрологически значимую и метрологически незначимую (интерфейсную) части, которые объедены в единый файл.
ПО может быть проверено, установлено или переустановлено только на предприятии-изготовителе.
Защита ПО от чтения и записи реализуется программированием регистров памяти, предотвращающих доступ к содержимому, установленного ПО.
Конструкция счетчика исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.
Метрологические характеристики счетчиков нормированы с учетом влияния метрологически значимой части ПО.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений -«высокий» в соответствии с рекомендациями Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО счетчиков приведены в таблице 1. Наименование встроенного ПО прописано в руководстве по эксплуатации на счетчики.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Сигмера-101 |
| Номер версии (идентификационный номер ПО), не ниже | 1.х.х |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
| Примечание - Номер версии встроенного ПО состоит из двух частей: - номер версии метрологически значимой части ПО (1.); - номер версии метрологически незначимой части ПО (x.x), где «х» может принимать целые значения в диапазоне от 0 до 9. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Тип включения цепей напряжения/тока | Непосредственное |
| Класс точности при измерении активной электрической энергии прямого и обратного направлений по ГОСТ 31819.21-2012 | 1 |
| Класс точности при измерении реактивной электрической энергии прямого и обратного направлений по ГОСТ 31819.23-2012 | 2 |
| Стартовый ток, А, не менее: - для счётчиков класса точности 1 по ГОСТ 31819.21-2012 - для счетчиков класса точности 2 по ГОСТ 31819.23-2012 | 0,004-Iб 0,005-1б |
| Номинальное напряжение Uном, В | 230 |
| Базовый ток, Iб, А | 5 |
| Максимальный ток Iмакс, А | 60 |
| Номинальное значение частоты сети fном, Гц | 50 |
| Постоянная счетчика в режиме телеметрии и поверки, имп./(кВт-ч) [имп./(квар-ч)] | 2500 |
| Диапазон измерений напряжения переменного тока, В | от 0,8^ном до 1,2- ином |
| Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерений напряжения переменного тока, % | ±0,5 |
| Диапазон измерений силы переменного тока, А | 0,05 • Iб до Iмакс |
| Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерений силы переменного тока, % | ±0,1 |
| Диапазон измерений разности между током фазы и током нейтрали (небаланс токов), А | от 0,15^ Iб до Iмакс |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений разности между током фазы и током нейтрали (небаланс токов), % | ±0,1 |
| Диапазон измерений частоты переменного тока, Гц | от 42,5 до 57,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты переменного тока, Гц | ±0,05 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Значение точности хода часов, с/сутки | ±5,0 |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающего воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % | от +15 до +25 до 75 |
Таблица 3 - Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерений активной электрической энергии прямого и обратного направлений __________________________________
| Значение тока, А | Коэффициент мощности cosф | Пределы допускаемой относительной основной погрешности, %, для счетчиков класса точности 1 |
| 0,05-Iб < I < 0,10-1б | 1,0 | ±1,5 |
| 0,10"Iб < I < Iмакс | 1,0 | ±1,0 |
| 0,10-1б < I < 0,20-Iб | 0,5 (при индуктивной нагрузке) | ±1,5 |
| 0,8 (при емкостной нагрузке) |
| 0,20-1б < I < Iмакс | 0,5 (при индуктивной нагрузке) | ±1,0 |
| 0,8 (при емкостной нагрузке) |
Таблица 4 - Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерений реактивной электрической энергии прямого и обратного направлений
| Значение тока, А | Коэффициент simp (при индуктивной или емкостной нагрузке) | Пределы допускаемой относительной основной погрешности, %, для счетчиков класса точности 2 |
| 0,05 -Iб < I < 0,10-Iб | 1,00 | ±2,5 |
| 0,10-Iб < I < Iмакс | ±2,0 |
| 0,10-Iб < I < 0,20-Iб | 0,50 (при индуктивной нагрузке) | ±2,5 |
| 0,20-Iб < I < Iмакс | ±2,0 |
| 0,20’Iб < I < Iмакс | 0,25 (при емкостной нагрузке) | ±2,5 |
Таблица 5 - Средний температурный коэффициент при измерении активной электрической энергии_______________________________________________________________________________
| Значение тока, А | Коэффициент мощности cosф | Средний температурный коэффициент, %/К, для счетчиков класса точности 1 |
| 0,1 'Iб < I < Iмакс | 1,0 | 0,05 |
| 0,2-Iб < I < Iмакс | 0,5 (при индуктивной нагрузке) | 0,07 |
Таблица 6 - Средний температурный коэффициент при измерении реактивной электрической энергии
| Значение тока, А | Коэффициент simp (при индуктивной или емкостной нагрузке) | Средний температурный коэффициент, %/К, для счетчиков класса точности 2 |
| 0,1 -Iб < I < Iмакс | 1,0 | 0,10 |
| 0,2 -Iб < I < Iмакс | 0,5 | 0,15 |
Таблица 7 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности измерений активной электрической энергии, вызываемой изменением напряжения электропитания
| Значение тока, А | Коэффициент мощности cosф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, %, для счетчиков класса точности 1 |
| 0,05-Iб < I < Iмакс | 1,0 | ±0,7 |
| 0,10-Iб < I < Iмакс | 0,5 (при индуктивной нагрузке) | ±1,0 |
| Примечание - Для диапазонов напряжения от минус 20 % до минус 10 % и от плюс 10 % до плюс 15 % пределы дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии могут в три раза превышать пределы, приведенные в таблице. При напряжении ниже 0.8^ Uном погрешность счетчика может меняться в пределах от плюс 10 % до минус 100 %. |
Таблица 8 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности измерений реактивной электрической энергии, вызываемой изменением напряжения электропитания
| Значение тока, А | Коэффициент sin9 (при индуктивной или емкостной нагрузке) | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, %, для счетчиков класса точности 2 |
| 0,05-Iб < I < Iмакс | 1,0 | ±1,0 |
| 0,10-Iб < I < Iмакс | 0,5 | ±1,5 |
| Примечание - Для диапазонов напряжения от минус 20 % до минус 10 % и от плюс 10 % до плюс 15 % пределы дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии могут в три раза превышать пределы, приведенные в таблице. При напряжении ниже 0.8^ Uном погрешность счетчика может меняться в пределах от плюс 10 % до минус 100 %. |
Таблица 9 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности измерений активной энергии при изменении частоты электропитания
| Значение тока, А | Коэффициент мощности cosф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, %, для счетчиков класса точности 1 |
| 0,05 Jб < I < Iмакс | 1,0 | ±0,5 |
| 0,10-Iб < I < Iмакс | 0,5 (при индуктивной нагрузке) | ±0,7 |
Таблица 10 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности измерений реактивной энергии при изменении частоты электропитания
| Значение тока, А | Коэффициент sino (при индуктивной или емкостной нагрузке) | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, %, для счетчиков класса точности 2 |
| 0,05 Jб < I < Iмакс | 1,0 | ±2,5 |
| 0,10 Jб < I < Iмакс | 0,5 |
Таблица 11 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии, напряжения и силы переменного тока, вызываемой гармониками в цепях напряжения и тока
| Значение тока, А | Коэффициент мощности COSф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| 0,5' Iмакс | 1,0 | ±0,8 |
Таблица 12 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии, напряжения и силы переменного тока, вызываемой постоянной составляющей и четными гармониками в цепи тока
| Значение тока, А | Коэффициент мощности COSф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| 1макс/^2 | 1,0 | ±3,0 |
Таблица 13 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении реактивной электрической энергии, вызываемой постоянной составляющей в цепи тока
| Значение тока, А | Коэффициент simp | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, %, |
| 1макс/^2 | 1,0 | ±6,0 |
Таблица 14 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии, напряжения и силы переменного тока, вызываемой нечетными гармониками в цепи тока
| Значение тока, А | Коэффициент мощности COSф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| 0,5-1б | 1,0 | ±3,0 |
Таблица 15 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии, напряжения и силы переменного тока, вызываемой субгармониками в цепи тока____________________________________________
| Значение тока, А | Коэффициент мощности COSф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| 0,5-1б | 1,0 | ±3,0 |
Таблица 16 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии, напряжения и силы переменного тока, вызываемой постоянной магнитной индукцией внешнего происхождения_________________
| Значение тока, А | Коэффициент мощности COSф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| 1б | 1,0 | ±2,0 |
Таблица 17 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении реактивной электрической энергии, вызываемой постоянной магнитной индукцией внешнего происхождения
| Значение тока, А | Коэффициент simp | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| 1б | 1,0 | ±3,0 |
Таблица 18 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии, напряжения и силы переменного тока, вызываемой магнитной индукцией внешнего происхождения 0,5 мТл____________________
| Значение тока, А | Коэффициент мощности COSф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iб | 1,0 | ±2,0 |
Таблица 19 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении реактивной электрической энергии, вызываемой магнитной индукцией внешнего происхождения 0,5 мТл
| Значение тока, А | Коэффициент simp | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iб | 1,0 | ±3,0 |
Таблица 20 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии, вызываемое влиянием радиочастотных электромагнитных полей
| Значение тока, А | Коэффициент мощности COSф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iб | 1,0 | ±2,0 |
Таблица 21 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении реактивной электрической энергии, вызываемое влиянием радиочастотных электромагнитных полей _______________________________________________________
| Значение тока, А | Коэффициент simp | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iб | 1,0 | ±3,0 |
Таблица 22 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии, вызываемое влиянием кондуктивных помех
| Значение тока, А | Коэффициент мощности COSф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iб | 1,0 | ±2,0 |
Таблица 23 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении реактивной электрической энергии, вызываемое влиянием кондуктивных помех
| Значение тока, А | Коэффициент simp | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iб | 1,0 | ±3,0 |
Таблица 24 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении активной электрической энергии, вызываемое влиянием наносекундными импульсными помехами ___________________________________________________
| Значение тока, А | Коэффициент мощности COSф | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iб | 1,0 | ±2,0 |
Таблица 25 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности при измерении реактивной электрической энергии, вызываемое влиянием наносекундными импульсными помехами
| Значение тока, А | Коэффициент sincp | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iб | 1,0 | ±3,0 |
Таблица 26 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, вызываемой самонагревом счетчика, при измерении активной электрической энергии_______
| Значение тока, А | Коэффициент мощности cos9 (при индуктивной нагрузке) | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iмакс | 1,0 | ±0,7 |
| Iмакс | 0,5 | ±1,0 |
Таблица 27 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, вызываемой самонагревом счетчика, при измерении реактивной электрической энергии
| Значение тока, А | Коэффициент sino (при индуктивной нагрузке) | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iмакс | 1,0 | ±1,0 |
| Iмакс | 0,5 | ±1,5 |
Таблица 28 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, вызываемой перегрузкой входным током счетчика, при измерении активной электрической энергии__________________________________________________________________________
| Значение тока, А | Коэффициент мощности C0S9 | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iб | 1,0 | ±1,5 |
Таблица 29 - Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, вызываемой перегрузкой входным током счетчика, при измерении реактивной электрической энергии______________________________________________________________
| Значение тока, А | Коэффициент sino | Пределы допускаемой относительной дополнительной погрешности, % |
| Iб | 1,0 | ±1,5 |
Таблица 30 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры (высотахдлинахширина), мм, не более | 80х225х132 |
| Масса, кг, не более | 1,1 |
| Рабочие условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность при температуре +30 °С, % | от -25 до +55 до 95 |
| Параметры электрического питания, В: - рабочий диапазон напряжения переменного тока | от 0,8^ Uном до 1,15-Uном |
| Активная (полная) электрическая мощность, потребляемая цепью напряжения переменного тока (при номинальном напряжении, нормальной температуре и номинальной частоте), Вт (1ГА), не более | 2 (10) |
| Полная электрическая мощность, потребляемая цепью переменного тока (при номинальном токе), В А, не более | 0,3 |
| Количество тарифов, не менее | 4 |
Таблица 31 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средняя наработка на отказ, ч | 320000 |
| Средний срок службы, лет | 35 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом и на маркировочную наклейку на корпусе счетчика любым технологическим способом.
Комплектность
Таблица 32 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Счетчик электрической энергии однофазный | СИГМЕРА-101 | 1 шт. |
| Паспорт | БКЛА.411152.001ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации1) | БКЛА.411152.001РЭ | 1 экз. |
| Программное обеспечение «Конфигуратор СИГМЕРА-101»2) | - | 1 экз. |
| 1) В бумажном виде не поставляется. Размещается в электронном виде на сайте www.pz-signal.ru. 2) Размещается на сайте www.pz-signal.ru. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 1 «Описание и работа счетчика» руководства по эксплуатации БКЛА.411152.001РЭ.
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»;
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»;
Постановление Правительства Российской Федерации от 16 ноября 2020 г. № 1847 «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений» (6.12, п. 6.13);
БКЛА.411152.001ТУ «Счетчики электрической энергии однофазные СИГМЕРА-101. Технические условия».
