Принцип действия счетчиков основан на измерении входных сигналов напряжения и силы переменного тока, а также частоты сети с помощью аналого-цифровых преобразователей с их последующей обработкой с помощью специализированного контроллера.

Счетчики могут использоваться автономно, в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ), в составе автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ) или присоединяться к интеллектуальной системе учета электрической энергии (мощности).

Счетчики выпускаются в различных вариантах исполнения, которые отличаются типами интерфейсов связи, способом управления нагрузкой, габаритами корпуса, условиями эксплуатации, архитектурой.

Счетчики в зависимости от варианта исполнения предназначены для эксплуатации как в закрытом помещении (тип корпуса W111), так и на открытом воздухе (счетчики архитектуры «Сплит», тип корпуса SP1).

Счетчики, предназначенные для эксплуатации в закрытом помещении (тип корпуса W111), а также блок измерительный счетчиков, предназначенных для эксплуатации на открытом воздухе (счетчиков архитектуры «Сплит», тип корпуса SP1), конструктивно выполнены в виде пластмассового корпуса серого цвета с прозрачной крышкой клеммной колодки. В конструкцию входят следующие функциональные узлы: датчик тока, измерительная схема, интерфейсы связи, энергонезависимая память данных, встроенные часы реального времени, блок питания, жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) для просмотра измеряемой информации (для счетчиков с типом корпуса W111), оптические тестовые выходы.

У счетчиков с типом корпуса SP1 для отображения измеряемой информации используется выносной цифровой дисплей НАРТИС-Д101, подключаемый к блоку

Лист № 2 Всего листов 14 измерительному по встроенному радиоканалу. Корпус выносного цифрового дисплея НАРТИС-Д101 выполнен в виде портативного устройства с батарейным питанием и содержит разъем micro-USB для питания от внешнего источника стандарта USB.

Основной элемент питания счетчиков входит в состав измерительно-вычислительного блока. Счетчики оборудованы отсеком для установки резервного элемента питания, закрытым защитной крышкой батарейного отсека, защищающей от случайных воздействий при обслуживании и монтаже счетчика, и недоступным без вскрытия пломбы энергоснабжающей организации.

В счетчиках предусмотрен отсек для установки съемного модуля расширения с электропитанием от источника питания счетчика.

В счетчиках реализована аппаратная блокировка срабатывания реле управления нагрузкой.

В счетчиках реализованы протоколы обмена СПОДЭС (ГОСТ Р 58940-2020), ПИРС (ГОСТ Р 59966-2021).

Счетчики являются законченными укомплектованными изделиями, для установки которых на месте эксплуатации достаточно указаний, приведенных в эксплуатационной документации, в которой нормированы метрологические характеристики.

Структура условного обозначения возможных исполнений счетчиков:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 НАРТИС-И100-ХХХ-ХХХХ-ХХХ-ХХ-ХХХХ-ХХ-ХХХХХХ-ХХХХХХ-ХХ-ХХХХХХХ-Х

Таблица 1 - Структура условного обозначения возможных исполнений счетчиков

Запись счетчика при его заказе состоит из наименования «Счетчик электрической энергии однофазный интеллектуальный НАРТИС-И100-», условного обозначения счетчика и номера технических условий. Пример записи: Счетчик электрической энергии однофазный интеллектуальный HAPTHC-H100-W111-A1R1-230-5-100A-ST-RS485-G/1-P1-EHKLMOQ1V3-D НРДЛ.411152.101ТУ.

Заводской номер наносится на переднюю панель счетчиков с типом корпуса W111 и блоков измерительных счетчиков с типом корпуса SP1, а также на заднюю панель выносного цифрового дисплея НАРТИС-Д101 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

заводского номера

Место нанесения

знака

Пломба с нанесением знака поверки

а) счетчики с типом корпуса W111

Пломба с нанесением знака поверки

б) блок измерительный счетчиков с типом корпуса SP1

г) выносной цифровой дисплей НАРТИС-Д101

Рисунок 1 - Общий вид счетчиков с указанием места ограничения доступа к местам настройки (регулировки), места нанесения знака утверждения типа, места нанесения заводского номера; выносной цифровой дисплей

Счетчики ведут многотарифный учет энергии в четырёх тарифных зонах. Счетчики имеют гибко программируемый тарификатор, который обеспечивает дифференциацию количества потребляемой электроэнергии согласно созданным дневным, недельным и сезонным шаблонам. Возможно задание до 4 дневных шаблонов, каждый из которых может включать до 48 точек переключения тарифа внутри суток. Тарифное расписание счетчика состоит из дневных шаблонов, недельных шаблонов, сезонных шаблонов и таблицы специальных дней. Параметры тарификатора приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Параметры тарификатора

Счетчики ведут следующие архивы тарифицированной учтенной энергии:

• -   значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направления нарастающим итогом с момента изготовления по всем тарифам;

• -   значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направления на момент окончания расчетного периода не менее 36 записей, с программируемой датой окончания расчетного периода;

• -   значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направления на начало текущего года и на начало предыдущих 3 лет;

• -   значения учтенной активной и реактивной энергии прямого и обратного направления на начало суток по всем тарифам на глубину 180 суток;

• -   приращения активной и реактивной энергии прямого и обратного направления на интервале 60 мин. на глубину 180 суток (4320 записей);

• -   время превышения пороговых значений коэффициента реактивной мощности в зоне суток высокого и низкого потребления;

• -   максимальные значения коэффициента реактивной мощности в зоне суток высокого и низкого потребления;

• -   профиль мощности нагрузки на глубину 4320 записей;

• -   счетчик количества срабатываний коммутационного аппарата с переполнением не менее 4294967295 с;

• -   счетчик количества событий превышения положительного отклонения напряжения более 20 % в завершенном расчетном периоде с переполнением не менее 4294967295 с;

• -   счетчик количества событий превышения положительного отклонения напряжения и отрицательного отклонения напряжения более 10 % в завершенном расчетном периоде с переполнением не менее 4294967295 с;

• -   суммарная продолжительность превышения положительного отклонения напряжения более 20 % в завершенном расчетном периоде с переполнением не менее 4294967295 с;

• -   суммарная продолжительность превышения положительного отклонения напряжения и отрицательного отклонения напряжения более 10 % в завершенном расчетном периоде с переполнением не менее 4294967295 с.

Счетчики ведут профиль мощности с переменным временем интегрирования от 1 мин. до 60 мин. в интервалы времени из ряда: 10, 15, 30 или 60 минут.

Счетчики измеряют мгновенные значения физических величин, характеризующих однофазную электрическую сеть, и могут использоваться как датчики или измерители параметров, приведенных в таблице 4.

Счетчики могут использоваться как измерители показателей качества электрической энергии в соответствии с классом «S» согласно ГОСТ 30804.4.30-2013.

Счетчики ведут следующие журналы событий, в которых фиксируются времена начала/окончания событий:

• -   журнал событий, связанных с напряжением (количество записей не менее 100);

• -   журнал событий, связанных с током (количество записей не менее 100);

• -   журнал событий, связанных с включением/отключением счетчика (количество записей не менее 100);

• -   журнал событий программирования параметров счетчика (количество записей не менее 100);

• -   журнал событий внешних воздействий (количество записей не менее 100);

• -   журнал коммуникационных событий (количество записей не менее 100);

• -   журнал событий контроля доступа (количество записей не менее 100);

• -   журнал самодиагностики (количество записей не менее 100);

• -   журнал событий управления нагрузкой (количество записей не менее 100);

• -    журнал параметров качества энергии (количество записей не менее 100);

• -   журнал коррекции времени (количество записей не менее 100).

Все журналы хранятся в памяти прибора в течение всего срока службы счетчиков.

Счетчики с корпусом W111 имеют ЖКИ с подсветкой, осуществляющие индикацию:

• -   накопленной активной и реактивной энергии прямого и обратного направления по тарифам и по сумме тарифов на ЖКИ при отключенной сети с питанием от встроенной литиевой батареи;

• -   текущего значения суммарной потребленной активной и реактивной энергии прямого и обратного направлений;

• -   текущего значения потребленной активной и реактивной электроэнергии прямого и обратного направлений по тарифным зонам суток;

• -   даты и времени;

• -   действующего значения активной, реактивной, полной мощности прямого и обратного направлений;

• -   действующего значения текущего напряжения;

• -   действующего значения текущего тока;

• -   частоты сети;

• -   действующего тарифа;

• -   текущего квадранта;

• -    состояния встроенной батареи;

• -   состояния реле управления нагрузкой;

• -   количества, даты/времени и кода последнего события - нарушения качества поставляемой электроэнергии;

• -   количества, даты/времени и кода последнего события - признака несанкционированного вмешательства;

• -   количества, даты/времени и кода последнего события - аварийного сбоя в работе счетчика;

• -   признака неработоспособности счетчика вследствие аппаратного или программного сбоя.

Счетчики имеют кнопку для управления режимами индикации. Кнопка управления режимами индикации находится на корпусе счетчика, предназначенного для эксплуатации в закрытых помещениях. Кнопки управления режимами индикации счетчика архитектуры «Сплит» (тип корпуса SP1) находятся на выносном цифровом дисплее.

Счетчики обеспечивают отображение информации о накопленной энергии на ЖКИ в виде восьмиразрядных чисел, шесть старших разрядов дают показания в кВт^ч (квар^ч), седьмой и восьмой разряды, отделенные точкой, указывают десятые и сотые доли кВ'тч (квар^ч) соответственно.

Объем основных и вспомогательных параметров, выводимых на ЖКИ, а также длительность индикации, программируются через интерфейс.

Поверх основной индикации обеспечена индикация тамперных событий.

В счетчике предусмотрены следующие тамперные события:

• -   воздействие магнитным полем;

• -   вскрытие крышки клеммной колодки;

• -    вскрытие корпуса счетчика;

• -   превышение максимальной мощности;

• -   возникновение события в журнале напряжений;

• -   программирование параметров счетчика;

• -   выход отклонения напряжения за пределы ±10% - начало;

• -   выход положительного отклонения напряжения за пределы 20% - начало;

• -   небаланс токов в фазном и нулевом проводах;

• -   аварийный режим работы ПУ.

На выносном цифровом дисплее, входящем в комплект счетчика архитектуры «Сплит» (тип корпуса SP1), индицируются, кроме вышеперечисленных, следующие показатели:

• -    адрес счетчика;

• -   заводской номер счетчика;

• -   наличие напряжения;

• -   ОБИС-код индицируемого параметра.

По цифровым интерфейсам счетчика реализована передача данных в формате протокола CTO 34.01.5.1-006-2019 ПАО «Россети» (СПОДЭС) с приоритетом оптопорта, а также в формате протокола ГОСТ Р 59966-2021 (ПИРС). Физический интерфейс оптопорта соответствует ГОСТ IEC 61107.

Скорость обмена информации при связи с прибором учета (ПУ) по цифровым интерфейсам не менее 9600 бит/с.

Предусмотрена возможность спорадической передачи (по инициативе счетчика) уведомлений о тамперных событиях согласно СПОДЭС с отключаемым алгоритмом.

Счетчики обеспечивают возможность программирования от внешнего устройства через интерфейсы связи:

• -   паролей считывателя и конфигуратора;

• -   наименования точки учета (места установки);

• -    сетевого адреса;

• -   времени интегрирования мощности для профиля мощности (время интегрирования мощности от 1 до 60 минут);

• -   тарифного расписания, расписания праздничных дней, списка перенесенных дней;

• -   текущего времени и даты;

• -    статуса разрешения перехода на сезонное время;

• -   программируемых флагов разрешения/запрета автоматического перехода на сезонное время;

• -   порогов активной и реактивной мощности прямого и обратного направления;

• -   конфигурации импульсного выхода;

• -   мягкой коррекции времени;

• -   жесткой установки даты и времени;

• -   режимов индикации.

Работа со счетчиками через интерфейсы связи может производиться с применением программного обеспечения завода - изготовителя «Nartis Tools» или с применением программного обеспечения пользователей.

Доступ к параметрам и данным со стороны интерфейсов связи защищен паролями считывателя и конфигуратора.

Формат данных при обмене информацией с компьютером по последовательным интерфейсам (оптопорт): 1 стартовый бит, 8 бит данных, 1 стоповый бит.

Счетчик имеет возможность выступать в качестве инициатора связи с уровнем информационно-вычислительного комплекса электроустановки (ИВКЭ) или информационновычислительного комплекса (ИВК) при следующих событиях:

• -   вскрытии клеммной крышки;

• -   воздействии сверхнормативным магнитным полем;

• -   перепараметрировании;

• -   превышении максимальной мощности;

• -   отклонении от нормированного значения уровня напряжения.

Внутреннее время счетчиков может быть синхронизировано в ручном или в автоматическом режиме. Автоматическая коррекция времени производится путем подачи управляющих воздействий от ИВК (ИВКЭ) по цифровому интерфейсу в формате протокола счетчика. В счетчиках имеется возможность изменения часового пояса, автоматического перехода лето/зима.

Для защиты от несанкционированного доступа в счетчике предусмотрена установка пломбы со знаком поверки организации, осуществляющей поверку счетчика, и пломба ОТК завода - изготовителя.

После установки на объект счетчики должны пломбироваться пломбами обслуживающей организации.

Кроме механического пломбирования в счетчике предусмотрено электронное пломбирование клеммной крышки и крышки корпуса счетчика. Электронные пломбы работают как во включенном, так и в выключенном состоянии счетчика. При этом факт и время вскрытия крышек фиксируется в соответствующих журналах событий.

Метрологические коэффициенты и заводские параметры не доступны без вскрытия пломб.

В счетчиках установлен датчик магнитного поля, фиксирующий воздействие на счетчик магнитного поля повышенной магнитной индукции. Факт и время воздействия на счетчик повышенной магнитной индукции фиксируется в журнале событий.

В счетчиках функционирует импульсный (дискретный) выход, который может конфигурироваться для формирования импульсов телеметрии или поверки.

Изменение состояния дискретного выхода производится путем подачи управляющих команд по цифровому интерфейсу счетчика в протоколе, совместимом с стандартом СПОДЭС. При изменении состояния дискретного выхода в журнале счетчика сохраняется соответствующее событие.

Состояния импульсного выхода на контактах «+» и «-»:

• 1   |A| телеметрия (2000 имп./кВт-ч);

• 2   |R| телеметрия (2000 имп./квар^ч);

• 3   |A| поверка (4000 имп./кВт^ч);

• 4   |R| поверка (4000 имп./квар^ч);

• 5   Управление нагрузкой;

|A|, |R| - импульсные выходы активной и реактивной энергии по модулю.

Таблица 6 -

Таблица 4 - Метрологические характеристики

Таблица 5 - Основные технические характеристики