Счетчики являются измерительными приборами, построенными по принципу цифровой обработки входных аналоговых сигналов. Управление процессом измерения и всеми функциональными узлами счетчика осуществляется высокопроизводительным микроконтроллером (МК), который реализует алгоритмы в соответствии со специализированной программой, помещенной в его внутреннюю память программ. Управление узлами производится через аппаратно-программные интерфейсы, реализованные на портах ввода/вывода МК.

МК по выборкам мгновенных значений напряжения и тока, поступающих с датчика напряжения (резистивный делитель) и датчика тока (шунт), производит вычисление усредненных значений активной и реактивной мощности, среднеквадратических значений напряжения и тока. МК выполняет функции вычисления измеренной энергии, связи с энергонезависимой памятью, отображение информации на ЖКИ и формирование импульсов телеметрии.

Измерение частоты сети производится посредством измерения периода фазного напряжения.

Счетчики работают в многотарифном режиме (до четырех тарифов). Переключение тарифов в счётчиках осуществляется с помощью внутреннего тарификатора.

В счётчиках предусмотрена функция управления нагрузкой с помощью встроенного реле.

В качестве счётного механизма для отображения результатов измерений счётчики имеют жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), который представляет собой восьмиразрядный семисегментный цифровой индикатор с фиксированной запятой перед двумя младшими разрядами, осуществляющий индикацию:

• - номера текущего тарифа (до 4-х тарифов);

• - значения потребляемой электроэнергии с начала эксплуатации по каждому тарифу и сумму по всем тарифам в кВт-ч при измерении активной энергии и в квар-ч при измерении реактивной энергии;

• - *текущего значения активной и реактивной мощности в нагрузке в кВт или квар;

• - *напряжения в сети (В);

• - *потребляемого тока (А);

• - частоты сети;

• - текущего времени;

• - текущей даты - числа, месяца, года;

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

• - времени наработки счётчика с момента ввода в эксплуатацию;

• - времени наработки батареи с момента ввода в эксплуатацию.

Примечание - * и их максимумов.

Для управления индикацией в счётчиках используются два режима:

• - режим автоматической смены информации по циклу (циклическая индикация);

• - с помощью электронной сенсорной кнопки.

Счётчик обеспечивает обмен информацией, хранящейся в энергонезависимой памяти, с компьютером через оптопорт и/или PLC-модем.

Скорость обмена по оптопорту составляет 9600 бит/сек

Длительность хранения данных в энергонезависимой памяти составляет не менее 30 лет.

Счётчики обеспечивают программирование с помощью компьютера через оптопорт и/или PLC-модем следующих параметров:

• - индивидуального адреса;

• - группового адреса;

• - тарифного расписания (до 16 тарифных зон) и расписания праздничных дней;

• - текущего времени (часы, минуты, секунды);

• - даты (числа, месяца, года);

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

• - функции оптического испытательного выхода;

• - числа действующих тарифов;

• - режима функционирования реле;

• - лимита мощности;

• - лимита энергии по каждому тарифу;

• - параметров циклической индикации и её длительности.

Счётчики должны обеспечивать считывание с помощью компьютера через оптопорт и/или PLC-модем следующих параметров и данных:

• - группового адреса;

• - тарифного расписания (до 16 тарифных зон) и расписания праздничных дней;

• - времени (часы, минуты, секунды);

• - даты (числа, месяца, года);

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

• - значения учтённой активной и реактивной электроэнергии с начала эксплуатации по каждому тарифу;

• - суточных срезов активной энергии за 6 месяцев;

• - значения учтённой активной электроэнергии на начало месяца по каждому тарифу за период 4 года;

• - значения учтённой реактивной электроэнергии на начало месяца по каждому тарифу для 12-ти предыдущих месяцев;

• - получасовых значений профиля мощности активной энергии за 6 месяцев;

• - идентификационных параметров метрологически значимой части программного обеспечения;

• - функции оптического испытательного выхода;

• - параметров циклической индикации и длительности параметров;

• - числа действующих тарифов;

• - текущего тарифа;

• - серийного номера счётчика;

• - активной и реактивной мощности в нагрузке, напряжения, тока и их максимумов;

• - лимит мощности;

• - лимит энергии по каждому тарифу;

• - времени наработки счётчика и батареи;

• - режима функционирования реле;

• - напряжения на литиевой батарее;

• - частоты сети;

• - коэффициента мощности;

• - даты изготовления;

• - журнала событий: дата и время (по 64 записи каждого события):

• • включения/выключения счётчика;

• • вскрытия/закрытия верхней крышки счётчика;

• • параметризации счётчика;

• - журнала ПКЭ: дата и время (по 256 записи каждого события): Всего в журнале 8 значений:

• • выхода\возврата параметра НДЗ и ПДЗ напряжения (4 значения);

• • выхода\возврата параметра НДЗ и ПДЗ частоты сети (4 значения).

На рисунке 1 приведена фотография общего вида счётчиков «Меркурий 201.8TLO».

Рисунок 1 - Общий вид счётчиков «Меркурий 201.8TLO»

Конструктивно счётчики состоят из:

• - корпуса (основания корпуса, крышки корпуса, клеммной крышки);

• - клеммной колодки;

• - двух печатных узлов.

Один печатный узел (основной) представляет собой плату с электронными компонентами, которая устанавливается в основании корпуса. Второй печатный узел (измерительный) устанавливается на основной. Основной и измерительный печатный узел подключаются к клеммной колодке с помощью проводов.

На основном печатном узле находятся:

• - PLC-модем;

• - блок питания PLC-модема;

• - реле отключения/подключения нагрузки;

На измерительном печатном узле находятся:

• - вычислительный микропроцессор;

• - энергонезависимое запоминающее устройство;

• - оптопорт с функцией электронной сенсорной кнопки;

• - ЖКИ;

- оптический испытательный выход.

Крышка корпуса крепится к основанию двумя винтами и имеет окно для считывания показаний с ЖКИ и для наблюдения функционирования оптического испытательного выхода.

Клеммная колодка состоит из четырёх клемм для подключения электросети и нагрузки. Корпус счётчиков изготовляется методом литья из ударопрочной пластмассы. Клеммная колодка изготовляется из пластмассы с огнезащитными добавками. Класс защиты счётчиков от проникновения пыли и воды IP51 по ГОСТ 14254-96.

Для защиты от несанкционированного доступа в счетчиках предусмотрена установка пломб 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 крышки счетчика. Электронная пломба работает как во включенном, так и в выключенном состоянии счетчика. При этом факт и время вскрытия крышки фиксируется в соответствующих журналах событий, без возможности инициализации журналов.

Метрологические коэффициенты и заводские параметры недоступны без вскрытия пломб.

Схема пломбирования и место нанесения знака поверки приведена на рисунке 2. Знак поверки наносится давлением на навесную пломбу или специальную мастику.

Место пломбирования

обслуживающей организации

Рисунок 2 - Схема пломбирования и место нанесения знака поверки

Комплект поставки счетчиков приведён в таблице 3

Таблица 3 - Комплект поставки счетчиков

Основные метрологические и технические характеристики счётчиков приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Основные метрологические и технические характеристики