Принцип действия счетчиков основан на измерении мгновенных значений сигналов силы и напряжения переменного тока с последующим вычислением активной и реактивной энергии, активной, реактивной и полной мощностей, действующих значений силы и напряжения переменного тока, коэффициента мощности и частоты сети.

Принцип работы измерительно-вычислительного ядра основан на измерении и математической обработке мгновенных значений сигналов тока и напряжения с последующим вычислением параметров потребления электрической энергии. Результаты измерений сохраняются в энергонезависимой памяти счетчиков и отображаются на жидкокристаллическом индикаторе (далее по тексту - ЖКИ). Часы реального времени непрерывно ведут отсчет текущего времени.

Счетчики ведут учет энергии по тарифам в соответствии с заданным тарифным расписанием. Количество тарифных зон не менее 4-х. Все параметры для ведения дифференцированных тарифов задаются программно. Счетчики измеряют энергию нарастающим итогом и сохраняют в энергонезависимой памяти измеренные значения энергии.

Глубина хранения профиля нагрузки активной и реактивной электрической энергии прямого и обратного направлений 30-ти минутных интервалов времени не менее 180 суток с циклической перезаписью, начиная с самого раннего значения. Программируемое время интегрирования интервалов времени профиля нагрузки реализовано в диапазоне от 1 до 60 минут (из ряда 1, 5, 30, 60 минут).

Глубина хранения значений активной и реактивной электрической энергии с нарастающим итогом суммарно и раздельно по тарифам, фиксированных на начало каждых суток, не менее 36 месяцев.

Глубина хранения значений активной (прием, отдача) и реактивной (положительная, отрицательная) электроэнергии нарастающим итогом, а также запрограммированных параметров: на начало запрограммированного расчетного периода (на 00 часов 00 минут 00 секунд первых суток, следующих за последним расчетным периодом) и не менее 240 предыдущих программируемых расчетных периодов с циклической перезаписью начиная с самого раннего значения.

Длительность сохранения в памяти счетчиков информации (измерительных данных, параметров настройки, программ) при отключении питания, не менее 20 лет.

Функциональные возможности счетчиков, определяемых режимом программирования встроенного процессора и электронных плат, отражены на щитке и в паспорте в условном обозначении счетчиков конкретной модификации в виде буквенно-цифрового кода, приведенного на рисунке 1, и определяемого при заказе счетчиков.

Счетчики могут иметь в своем составе силовое реле, позволяющее выполнять ограничение мощности потребителей по команде превышения заданных порогов мощности и параметров сети, а также при возникновении ряда фиксируемых счетчиками событий. В счетчиках имеется возможность физической (аппаратной) блокировки срабатывания реле отключения потребителя.

Корпус счетчиков является неразборным. Предусмотрена установка на DIN-рейку в электротехнический шкаф. Основание и крышка корпуса фиксируются расплавляемыми при изготовлении элементами.

Конструктивно счетчики состоят из следующих основных частей:

• - модуль основания;

• - электронный модуль;

• - крышка корпуса;

• - оптическое испытательное выходное устройство (по ГОСТ 31818.11-2012);

• - жидкокристаллический индикатор;

• - оптический порт (по ГОСТ IEC 61107-2011);

• - верхняя и нижняя крышка зажимных плат;

• - верхняя и нижняя зажимная плата;

• - фиксатор крышек зажимных плат.

Наличие в составе счетчиков часов и календаря, питающихся как от сети, так и от встроенного основного (или дополнительного) элемента питания, обеспечивают:

• - ведение даты и времени;

• - внешнюю ручную и автоматическую коррекцию (синхронизацию) времени;

• - возможность автоматического переключения на летнее/зимнее время;

-непрерывный, без сбоев, отсчет текущего времени при пропадании основного и дополнительного питания;

Счетчики могут применяться в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ). В качестве интерфейса связи счетчики имеют интегрированную LAN коммуникацию на базе встроенного Wi-Fi модуля.

Счетчики осуществляют измерение тока в нейтральном проводе и проводят расчеты небаланса токов фазного и нулевого проводников.

Также для чтения данных из счетчиков пользователь может использовать мобильное устройство.

Структура условного обозначения модификаций счетчиков представлена на рисунке 1.

Примечание: отсутствие символа в условном обозначении обозначает отсутствие соответствующей опции. Для счетчиков класса точности 0,5S по активной энергии соответствует класс точности 1 по реактивной энергии, для счетчиков класса точности 1 по активной энергии соответствует класс точности 2 по реактивной энергии.

Рисунок 1 - Структура условного обозначения модификаций счетчиков

Вскрытие счетчиков приводит к поломке его корпуса. Счетчики имеют две зажимные платы, расположенные в верхней и нижней частях счетчиков. В верхней зажимной плате фиксируются входные электрические цепи с маркировкой на кожухе фазного (L) и нейтрального провода (N). В нижней - выходные цепи, идущие на нагрузку. Крышки зажимных плат выполнены из прозрачного поликарбоната, позволяющего контролировать подключение электрических цепей. Крышки зажимов фиксируются на зажимных платах поворотными фиксаторами, имеющими отверстия для установки пломб энергоснабжающей организации. Снятие верхней крышки зажимов фиксируется в журнале событий счетчиков с визуальным кодом предупреждения на ЖКИ счетчиков.

Заводской номер в виде цифрового обозначения, состоящего из арабских цифр, наносится на лицевую панель корпуса счетчиков любым технологическим способом.

На корпус счетчиков могут быть нанесены логотипы компании-собственника или иная информация в соответствии с техническим заданием или договором поставки.

Фотографии общего вида счетчиков с указанием мест опломбирования, нанесения заводского номера и знака утверждения типа представлены на рисунке 2.

Места установки пломбы с оттиском энергоснабжающей организации для защиты от несанкционированного доступа

Место установки пломбы с оттиском знака поверки

заводского номера

Место нанесения знака об утверждении типа

Рисунок 2 - Общий вид счетчиков с указанием места нанесения заводского номера, места нанесения знака утверждения типа

Счетчики, в зависимости от модификации, проводят измерение и отображение на индикаторе, с учетом заданного тарифного расписания следующих величин энергии и мощности:

• - активную потребленную энергию (+P);

• - активную выданную энергию (-P);

• - активную энергию по модулю;

• - реактивную потребленную энергию (+Q);

• - реактивную выданную энергию (-Q);

• - реактивную энергию по квадрантам Q1, Q2, Q3, Q4;

• - полную потребленную энергию (+S);

• - полную выданную энергию (-S).

Счетчики измеряют и отображают на индикаторе значения следующих параметров электрической сети и параметров качества электрической энергии:

• - действующее значение фазного напряжения;

• - действующее значение тока в фазном проводнике;

• - действующее значение тока ток в нулевом проводнике;

• - текущую активную мощность;

• - текущую реактивную мощность;

• - текущую полную мощность;

• - частоту сети;

• - коэффициент реактивной мощности (tg ф);

• - фиксацию небаланса токов в фазном и нулевом проводах;

• -  суммарную продолжительность за расчетный период положительного и отрицательного отклонения уровня напряжения на величину более 10 % от номинального напряжения в интервале измерений, равном 10 минутам;

• - количество фактов положительного отклонения за расчетный период уровня напряжения (погрешность измерения напряжения соответствует классу S в соответствии с ГОСТ 30804.4.30-2013);

• - установившееся отклонение напряжения согласно ГОСТ 30804.4.30-2013.

В процессе эксплуатации счетчики ведут журнал событий, в котором записываются с фиксацией даты и времени следующие события:

• - отключение и включение напряжения;

• - корректировка времени;

• - изменение тарифного расписания;

• - изменения направления перетока мощности;

• - изменение программной конфигурации счетчика;

• - снятие крышки зажимов;

• - вскрытие корпуса;

• - воздействия постоянного или переменного магнитного поля со значением модуля вектора магнитной индукции свыше 150 мТл;

• - попытки доступа с неуспешной идентификацией и (или) аутентификацией;

• - попытки доступа с нарушением правил управления доступом;

• - попытки несанкционированного нарушения целостности программного обеспечения и параметров;

• - отклонения напряжения в измерительных цепях от заданных пределов;

• - результат самодиагностики;

• - нарушение параметров качества электроэнергии;

• - превышение соотношения величин потребления активной и реактивной мощности;

• - превышение заданного предела мощности;

• - факт превышения заданных порогов по току, напряжению и мощности;

• - факт возникновения небаланса токов в фазном и нулевом проводниках;

- факт срабатывания силового реле с указанием даты, времени и причины, вызвавшей срабатывание.

Под каждое событие в журнале событий отведено более 600 записей. При превышении этого количества последняя запись перезаписывает первую.

Счетчики по имеющимся интерфейсам обеспечивают возможность организации с использованием протоколов передачи данных передачу показаний, предоставления информации о результатах измерения количества и иных параметров электрической энергии, передачу журналов событий и данных о параметрах настройки, а также удаленного управления приборами учета электрической энергии, не влияющих на результаты выполняемых приборами учета электрической энергии измерений, включая:

• - корректировку текущей даты и времени, часового пояса;

• - изменение тарифного расписания;

• - программирование состава и последовательности вывода сообщений и измеряемых параметров на дисплей;

• - программирование параметров фиксации индивидуальных параметров качества электроснабжения;

• - программирование даты начала расчетного периода;

• - программирование параметров срабатывания встроенного коммутационного аппарата;

• - изменение паролей доступа к параметрам;

• - изменение ключей шифрования;

• - управление встроенным коммутационным аппаратом путем его фиксации в положении "отключено".

Счетчики имеют возможность выступать в качестве инициатора связи с уровнем информационно-вычислительного комплекса электроустановки или информационновычислительного комплекса по одному из интерфейсов связи при наступлении различных событий, в том числе:

• - при вскрытии клеммной крышки, крышки корпуса;

• - воздействии магнитным полем;

• - при несанкционированном перепрограммировании (параметрировании);

• - превышении максимального порога мощности;

• - при отклонении напряжения в измерительных цепях от заданных пределов;

• - при выходе температуры внутри корпуса счетчика за границы допустимого диапазона.

Таблица 4 -

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики