Принцип действия счетчиков основан на преобразовании мгновенных значений сигналов измеряемых величин в цифровые коды. Счетчики состоят из входных первичных преобразователей тока и напряжения, аналого-цифровых преобразователей, микропроцессора и дисплея в виде жидко-кристаллического индикатора (ЖКИ). В счетчиках в качестве датчиков тока используются трансформаторы тока и в качестве датчиков напряжения резистивные делители. Особенностью счетчиков является использование неразрывно связанных цепей тока и напряжения. Счетчики предназначены для эксплуатации внутри помещений промышленного, сельскохозяйственного и бытового назначения, и подлежат установке в шкаф со степенью защиты оболочки не ниже IP51. Счетчики могут применяться как автономно, так и в составе автоматизированных систем контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ) и передачи измеренных или вычисленных параметров на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электрической энергии, а также в системах управления нагрузкой энергетических сетей. Связь с ЭВМ осуществляется с помощью цифрового интерфейса. Питание счетчика обеспечивается от входных сигналов напряжения.

Измеренные значения и параметры настроек прибора отображаются на дисплее прибора, используя кнопки управления на лицевой панели. Кнопки управления позволяют произвести настройку прибора.

Дополнительно, для приборов со встроенным интерфейсом связи, с помощью специализированного программного обеспечения (Modbus, LonMaker и др.) можно просматривать измерения и настраивать параметры прибора с экрана компьютера.

Измерение реактивной энергии происходит следующим образом.

• 1. Вычисляется абсолютное (беззнаковое) значение реактивной мощности каждой фазы как корень квадратный из разности квадратов полной и активной мощностей:

Q =VS^: -Р¹, где

S - полная мощность;

Р - активная мощность.

• 2. По сдвигу фазы тока от напряжения вычисляется текущий квадрант для вектора

полной мощности кВ •А.  (В расчёт берётся только 1-я гармоника. Применяется быстрое

разложение в ряд Фурье). Реактивной мощности присваивается знак «+» при нахождении вектора полной мощности в 1-м или во 2-м квадрантах и, соответственно, знак «-» в 3-м или в 4-м квадрантах.

• 3. Реактивная мощность 3-х фаз вычисляется как арифметическая сумма реактивных мощностей по фазам.

• 4. Вычисляется приращение реактивной энергии как интеграл реактивной мощности по времени. Вычисление осуществляется в течение каждых 50-ти периодов сетевого напряжения (либо 60 периодов для сетей 60 Гц), путем интегрирования, примерно в течение 1 секунды.

• 5. Итоговое значение реактивной энергии вычисляется как сумма предыдущего итогового значения и приращения значения, полученного на предыдущем шаге измерений.

Для хранения и отображения измеренных величин в счетчиках имеется энергонезависимая память и ЖКИ для отображения измеряемых величин. Учет электроэнергии обеспечивается по тарифам и временным зонам, которые задаются программно. Количество тарифов в моделях со встроенным тарификатором до 4. Ход часов при отсутствии питания обеспечивается с помощью мощного конденсатора не менее 72 часов. При более длительном отключении питания счетчика происходит сброс часов и тарифного расписания к заводским настройкам.

Конструктивно счетчики изготавливаются прямого (до 125 А) включения и состоят из лицевой панели, пломбируемых крышек, цифрового интерфейса и дискретных входов и выходов. На лицевой панели счетчика расположены:

- два светодиода, показывающие потребление активной электроэнергии, а также, что счетчик включен и работает нормально;

- клавиатура из трех кнопок, позволяющая изменять режимы работы и отображения на дисплее;

- двух пломбируемых крышек, защищающих от несанкционированного вмешательства в работу счетчика.

В зависимости от исполнений счетчики выпускаются нескольких моделей: iEM3300, iEM3310, iEM3335, iEM3350, iEM3355, iEM3365, iEM3375.

Функциональные возможности счетчиков серии iEM3300 в зависимости от модификаций приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Функциональные возможности счетчиков

Продолжение таблицы 1

Типовое изображение счетчика и обозначение места нанесения знаков поверки представлены на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид счетчика (счетчик электрической энергии серии iEM3300)

Таблица 4 - Комплектность счетчиков

Таблица 3 - Метрологические характеристики

Таблица 4 - Основные технические характеристики