Счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока статические Меркурий 200

Основные
Тип
Зарегистрировано поверок 763192
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 16 лет
Найдено поверителей 26

Назначение

Счётчики ватт-часов активной энергии переменного тока статические «Меркурий 200», многотарифные, со встроенным микроконтроллером, внутренним тарификатором, энергонезависимым запоминающим устройством, последовательным цифровым интерфейсом типа «CAN» или RS-485, PLC-модемом для счётчиков «Меркурий 200.04» и «Меркурий 200.05» и импульсным выходом предназначены для измерения и учёта электрической активной энергии в двухпроводных сетях переменного тока.

Описание

Счётчики ватт-часов активной энергии переменного тока статические «Меркурий 200» являются измерительными приборами, построенными по принципу учёта информации, получаемой с импульсного выхода измерительной микросхемы.

Внешний вид счетчика с закрытой клеммной крышкой приведён на рисунке 1.

Принцип действия счётчиков основан на преобразовании входных сигналов тока и напряжения однофазной сети из аналогового представления в цифровое с помощью встроенного в микроконтроллер аналого-цифрового преобразователя (АЦП). По выборкам мгновенных значений напряжений и токов, производится вычисление средней за период сети значений активной мощности. По измеренным значениям активной мощности формируются импульсы телеметрии на выходе счётчика, и наращиваются регистры текущих значений накопленной энергии.

Микроконтроллер (МК) выполняет функции связи с энергонезависимой памятью для записи в неё информации о потребляемой электроэнергии, управление ЖКИ и переключение тарифных зон при автономном режиме работы. Также МК поддерживает интерфейсные функии связи с внешними устройствами по последовательному каналу «CAN» или RS-485 (или передача информации по сети - PLС-модем для счётчиков «Меркурий 200.04» и «Меркурий 200.05») при работе в автоматизированной системе сбора и учёта данных о потребляемой электроэнергии.

Счётчики имеют телеметрический выход с оптической развязкой для поверки счётчиков и для использования в ранее разработанных и эксплуатируемых автоматизированных системах технического и коммерческого учёта потребляемой электроэнергии.

В качестве устройства индикации в счётчиках используется жидкокристаллический индикатор. Счётчики осуществляют индикацию:

-    номера текущего тарифа;

-    значения потребляемой электроэнергии с начала эксплуатации по каждому тарифу и сумму по всем тарифам в кВт-ч;

-    текущего значения активной мощности в нагрузке в кВт (справочное значение);

-    текущего времени;

-    текущей даты - числа, месяца, года;

-    значения потребляемой электроэнергии с начала эксплуатации на первое число каждого из предыдущих 12 месяцев по каждому тарифу и сумму по всем тарифам;

-    времени переключения тарифных зон (тарифное расписание на текущий день);

-    сетевого адреса и номера сети (для счетчиков «Меркурий 200.04» и «Меркурий 200.05»);

-    уровня сигнала PLC (для счетчиков «Меркурий 200.04» и «Меркурий 200.05»).

Счётчики сохраняют в энергонезависимой памяти с возможностью последующего

просмотра на индикаторе, значение учтенной активной энергии по четырём тарифам с момента ввода в эксплуатацию и значение учтенной активной энергии с начала эксплуатации на первое число каждого из предыдущих 12 месяцев по каждому действующему тарифу и сумму по всем тарифам с нарастающим итогом.

Счётчики обеспечивают программирование и считывание с помощью компьютера через интерфейс связи следующих параметров:

-    индивидуального адреса;

-    группового адреса;

-    тарифного расписания и расписания праздничных дней:

-    текущего времени (часы, минуты, секунды);

-    даты (числа, месяца, года);

-    флага разрешения перехода с «летнего» времени на «зимнее» и обратно;

-    чтение мощности нагрузки;

-    флага разрешения коррекции времени кнопками счётчика;

-    постоянной импульсного выхода;

-    скорости обмена;

-    разрешение циклической индикации и управление ей;

-    числа действующих тарифов;

-    лимита мощности;

-    лимита энергии за месяц.

Счётчики имеют функцию управления нагрузкой.

Модификации счётчика, выпускаемые предприятием-изготовителем, имеют одинаковые метрологические характеристики, единое конструктивное исполнение, определяющее эти характеристики, и отличаются функциональными возможностями, связанными с программным обеспечением.

Модификации счётчика приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Модификации счетчиков «Меркурий 200»

Модификации счётчика

Дополнительные функции

Меркурий 200.02

интерфейс CAN

Меркурий 200.04

интерфейс CAN PLC-модем

Меркурий 200.05

интерфейс RS-485 PLC-модем

Конструктивно счётчик состоит из следующих узлов:

-    корпуса (основания корпуса, крышки корпуса, крышки зажимов);

-    контактной колодки с датчиком тока (шунт);

-    печатной платы модуля электронного и модуля PLC (для счётчиков с PLC-модемом).

Печатная плата модуля электронного представляет собой плату с электронными

компонентами, которая устанавливается в основании корпуса на упоры и закрепляется защёлками. Печатная плата подключается к контактной колодке с помощью проводов.

На печатной плате находятся:

-    блок питания;

-    микроконтроллер (МК);

-    энергонезависимое запоминающее устройство;

-    элемент резервного питания;

-    микросхема драйвера интерфейса;

-    элементов PLC-модема (для «Меркурий 200.04» и «Меркурий 200.05»)

-    элементы оптронных развязок.

Микроконтроллер (МК) производит обработку аналоговых сигналов, поступающих с датчиков напряжения и тока, обрабатывает полученные сигналы и посылает полученный результат на жидкокристаллический индикатор для отображения.

МК управляет всеми узлами счётчика и реализует измерительные алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помещенной во внутреннюю память программ. Управление узлами счётчика производится через программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК:

-    UART для RS-485 или CAN;

-    двухпроводный для PLC;

-    I2C интерфейс для связи с энергонезависимой памятью.

МК периодически определяет текущую тарифную зону, формирует импульсы телеметрии, ведет учет энергии и времени, обрабатывает поступившие команды по интерфейсу или модему и, при необходимости, формирует ответ. Калибровочные коэффициенты заносятся в память на предприятии-изготовителе и защищаются удалением перемычки разрешения записи.

Без вскрытия счётчика и установки перемычки нельзя изменить калибровочные коэффициенты на стадии эксплуатации счётчика.

Схема пломбирования и место нанесения знака поверки на счётчики приведена на рисунке 2.

Микросхема энергонезависимой памяти (EEPROM) предназначена для периодического сохранения данных (тарифное расписание, учтенная электроэнергия и другие параметры). В случае возникновения аварийного режима (“зависание” МК или падение напряжения литиевой батареи) МК восстанавливает данные из EEPROM.

Блок оптронных развязок выполнен на оптопарах светодиод-фототранзистор. Часть оптопар предназначена для обеспечения гальванической развязки цепей интерфейса счётчика. Один оптрон используется для импульсного входа счётчика.

В качестве устройства индикации счётчика используется жидкокристаллический индикатор (ЖКИ).

Табло ЖКИ содержит следующие элементы индикации:

-    восемь разрядов учтённой энергии с фиксированной запятой перед двумя младшими разрядами;

-    пиктограммы отображения тарифов (Т1, Т2, Т3, Т4) - слева;

-    пиктограмма «Сумма» - в нижней части индикатора;

-    пиктограммы «с», «кВт», «кВт ч», «Вт» - справа;

-    пиктограммы курсоров - вверху.

Программное обеспечение

В счётчиках используется программное обеспечение «Меркурий 200».

Структура программного обеспечения «Меркурий 200» приведена на рисунке 3.

Программное обеспечение состоит из следующих модулей:

-    модуль подсчета энергии,

-    модуль индикации,

-    модуль работы с внешней памятью,

-    тарификатора и таймера (часов),

-    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 по циклу или по нажатию кнопок.

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.

Большинство модулей взаимосвязаны.

Метрологические характеристики нормированы с учетом влияния программного обеспечения.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

Меркурий 200. txt

Номер версии (идентификационный номер) ПО

1.3

Цифровой идентификатор ПО

3DB2

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.

Для работы со счётчиками используется тестовое программное обеспечение «Конфигуратор счётчиков Меркурий».

Уровень защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений - высокий.

Технические характеристики

Таблица 3 - Основные метрологические и технические характеристики

Наименование параметра

Значение

Класс точности

1 или 2 по ГОСТ 31819.21-2012

Номинальное напряжение, В

230

Установленный рабочий диапазон напряжения

от 0,9 до 1,Шном

Расширенный рабочий диапазон

от 0,8 до 1,15ином

Предельный рабочий диапазон напряжения

от 0 до 1,15ином

Базовый ток (1б), А

5

Максимальный ток (1макс), А

60

Номинальная частота сети, Гц

50

Стартовый ток (чувствительность), мА, не более: - для класса точности 1

20

- для класса точности 2

25

Постоянная счетчика, имп./(кВт-ч): - в режиме телеметрии

5000

- в режиме поверки

10000

Параметры импульсного выхода: - максимальное напряжение, В

24

- максимальный ток, мА

30

Полная мощность, потребляемая цепью напряжения, В-А, не более: для счетчиков

10

для счётчиков с PLC-модемом

30

Полная мощность, потребляемая цепью тока, ВА, не более

2,5

Активная мощность, потребляемая цепью напряжения, Вт, не более:

- для счетчиков

2,0

для счётчиков с PLC-модемом

3,0

Точность хода таймера, с/сут: - в нормальных условиях

±0,5

- в рабочем диапазоне температур

±5

Установленный рабочий диапазон температур, °С

от -40 до +55 *

Средняя наработка счетчика на отказ, ч

220000

Средний срок службы счетчика, лет

30

Масса, кг, не более

0,6

Габаритные размеры счетчика, мм, не более: - высота

156

- ширина

138

длина:

58

* при температуре от минус 20 до минус 40 допускается частичная потеря работоспособности

жидкокристаллического индикатора

Класс защиты счётчиков от проникновения пыли и воды IP51 по ГОСТ 14254-96. Корпус счётчиков изготовляется методом литья из ударопрочной пластмассы, изолятор контактов изготовляется из пластмассы с огнезащитными добавками.

Знак утверждения типа

наносится на панель счётчика методом офсетной печати или фото способом.

В эксплуатационной документации на титульных листах знак утверждения типа наносится типографским способом.

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность счетчиков

Наименование

Обозначение

Количество

Счётчик ватт-часов активной энергии переменного тока с 200.02» (или «Меркурий 200.04» или «Меркурий 200.05»

татический «Меркурий | в потребительской таре

1 шт.

Формуляр

АВЛГ.411152.020 ФО

1 экз.

Руководство по эксплуатации

АВЛГ.411152.020 РЭ

1 экз.

Методика поверки с тестовым программным обеспечением

АВЛГ.411152.020 РЭ1* с изменением №1

1 экз.

Преобразователь интерфейсов USB-CAN/RS-232/RS-485 «Меркурий 221» для программирования счетчиков и считывания информации по интерфейсу

АВЛГ.621.00.00*

1 шт.

Технологическое приспособление «RS-232 - PLC» для программирования сетевого адреса счётчика по силовой сети

АВЛГ.468152.018*

1 шт.

Концентратор «Меркурий 225» для считывания информации со счётчиков по силовой сети

АВЛГ.468741.001*

1 шт.

Руководство по среднему ремонту

АВЛГ.411152.020 РС**

1 экз.

* Поставляется по отдельному заказу организациям, производящим поверку и эксплуатацию счётчиков.

** Поставляется по отдельному заказу организациям, проводящим послегарантийный ремонт.

Поверка

осуществляется по документу АВЛГ.411152.020 РЭ1 «Счётчики ватт-часов активной энергии переменного тока статические «Меркурий 200». Приложение Г. Методика поверки» с изменением №1, утвержденному ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 21 февраля 2018 г.

Основные средства поверки:

установка для поверки однофазных счетчиков электрической энергии автоматизированная УАПС-2; регистрационный номер в Федеральном информационном фонде № 27821-06: номинальное напряжение 230 В, ток (0,001-100) А, погрешность измерения активной энергии ±(0,2-0,3) %);

- частотомер электронно-счетный Ч3-64, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде №9135-83: погрешность измерения частоты 2-10-9.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых счетчиков с требуемой точностью.

Знак поверки наносится давлением на специальную мастику или навесную пломбу, которая расположена на месте крепления кожуха к основанию счетчика.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационных документах.

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 АВЛГ.411152.020 ТУ Счётчики ватт - часов активной энергии переменного тока статические «Меркурий 200». Технические условия

ГОСТ 8.551-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений электрической мощности и электрической энергии в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц

ТР ТС 004/2011 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности низковольтного оборудования»

ТР ТС 020/2011 Технический регламент Таможенного союза «Электромагнитная совместимость технических средств»

АВЛГ.411152.020 РЭ1 Счётчики ватт-часов активной энергии переменного тока статические «Меркурий 200». Приложение Г. Методика поверки

Развернуть полное описание