3.9 Устройство и работа счетчика

3.9.1 Конструкция счетчика  3.9.1.1 Конструкция счетчика соответствует требованиям ГОСТ Р 52320-2005 и конструкторской документации предприятия-изготовителя. Счетчик выполнен в пластмассовом корпусе. Внешний вид счетчика представлен на рисунках 3.2 (в корпусе S7) и 3.3 (в корпусе R5). Корпус счетчика в целом состоит из верхней и нижней сопрягаемых по периметру частей, прозрачного окна и съемной крышки зажимов.

3.9.1.2 На лицевой панели счетчика расположены: жидкокристаллический индикатор (ЖКИ); световой индикатор количества активной энергии; элементы оптического порта; кнопка «ДСТП» - пломбируемая; кнопка «КАДР»; панель с надписями, согласно настоящего РЭ.

3.9.1.3 Для того чтобы получить доступ к кнопке «ДСТП» (разрешение программирования) необходимо удалить пломбу энергоснабжающей организации, установившей счётчик и провернуть кнопку против часовой стрелки на 180 градусов до достижения риски кнопки нижнего положения.

3.9.1.4 Зажимы для подсоединения счетчика к сети, к интерфейсной линии, к импульсному выходу закрываются пластмассовой крышкой зажимов.

3.9.1.5 Изображение зажимной платы и нумерация контактов для счетчика в корпусе S7 приведены на рисунке 3.4, для счетчика в корпусе R5 на рисунке 3.5.

Рисунок 3.2 - Внешний вид счетчика СЕ 102М S7. (1 – крышка; 2 – винт пломбировочный; 3 – кнопка «ДСТП»; 4 – кнопка «КАДР»; 5 – крышка зажимов).

Рисунок 3.3 - Внешний вид счетчика СЕ 102М R5 (1 – крышка; 2 – винт пломбировочный; 3 – кнопка «ДСТП»; 4 – кнопка «КАДР»; 5 , 6– крышка зажимов; 7 – фиксатор).

Рисунок 3.4 - Нумерация контактов счетчика СЕ 102М S7

Рисунок 3.5 - Нумерация контактов счетчика СЕ 102М R5

3.9.2 Принцип работы  Принцип работы счетчика поясняется структурной схемой, приведенной на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 - Структурная схема счетчика

3.9.2.1 Плата счетчика  Ток в фазном проводе счетчика измеряется при помощи шунта, а напряжение при помощи резистивного делителя. Преобразования величин выполняются с помощью аналогоцифрового преобразователя (АЦП) встроенного в микроконтроллер (МК), который осуществляет преобразование мгновенных значений входных аналоговых сигналов в цифровой код и передачу его в МК. МК производит расчет среднеквадратичных значений токов и напряжения, активной мощности и энергии, а также коэффициента мощности и частоты основной гармоники напряжения сети. МК осуществляет связь между всеми периферийными устройствами схемы.

Основные электронные элементы счетчика:

- резистивные делители напряжения;

- шунт (Ш);

- микроконтроллер (МК);

- энергонезависимая память (ЕЕПРОМ);

- модуль интерфейса (МИ) (или оптический порт или EIA485 или M-Bus);

- жидкокристаллический индикатор (ЖКИ);

- элементы модуля питания (МП);

- кнопки (Кн);

- световой индикатор (СИ);

- литиевый элемент (ЛЭ).

- датчик вскрытия крышки зажимов (ДВКЗ).

3.9.2.2 Модуль питания.  Модуль питания счетчика преобразует напряжение переменного тока сети, в постоянное напряжение необходимое для питания всех узлов и модулей счетчика.

3.9.2.3 Измерительный датчик напряжения.  Для согласования фазного напряжения с уровнем входного сигнала АЦП используется резистивный делитель на металлопленочных резисторах с минимальным температурным коэффициентом.

3.9.2.4 Измерительный датчик тока.  Для преобразования фазного тока в напряжение используется шунт.

3.9.2.5 Преобразование и вычисление сигналов.  Микроконтроллер (МК) имеет встроенный АЦП, который осуществляет измерение мгновенных значений величин, пропорциональных фазному напряжению и току в фазном проводе, параллельно по двум каналам и преобразовывает их в цифровой код.

МК по выборкам мгновенных значений напряжения и токов производит вычисление средних за 1 секунды значений активной энергии и мощности, среднеквадратичного напряжения, среднеквадратичного тока, коэффициента мощности и частоты сети.

На основе вычисленной энергий МК выдает сигналы об энергопотреблении на импульсный выход, который может быть подключен к системе АИИС КУЭ.

Для работы МК при отсутствии питания используется литиевый элемент напряжением 3 В.

3.9.2.6 Энергонезависимая память (ЕЕПРОМ).  Сохранность результатов многотарифных накоплений обеспечивается хранением данных в энергонезависимой памяти (ЕЕПРОМ).

3.9.2.7 Модуль интерфейса.  В зависимости от исполнения, счетчик обеспечивает обмен информацией по ГОСТ Р МЭК 61107-2001 с внешними устройствами по одному из интерфейсов: оптический порт, интерфейс EIA485, интерфейс M-Bus. Оптический порт (ОП) сконструирован в соответствии с ГОСТ Р МЭК 61107-2001. ОП предназначен для локальной связи со счетчиком через оптическую головку, подключенную к последовательному порту ПЭВМ.

3.9.2.8 Импульсный выход.  В счетчике имеется электрический импульсный выход (ТМ), реализованный на транзисторе с "открытым" коллектором и предназначен для коммутации напряжения постоянного тока. Номинальное напряжение питания (10 2) В, максимально допустимое 24 В. Величина коммутируемого номинального тока равна (10 1) мА, максимально допустимая 30 мА. Этот выход используется в качестве основного передающего выходного устройства с параметрами по ГОСТ Р 52320-2005, ГОСТ Р 52322-2005.

Импульсный выход гальванически изолирован от остальных цепей на пробивное среднеквадратичное напряжение 4 кВ.

3.9.2.9 Жидкокристаллический индикатор.  ЖКИ используется для отображения измеренных и накопленных данных, вспомогательных параметров и сообщений.

3.9.2.10 Датчик вскрытия крышки зажимов.  Датчик вскрытия крышки зажимов (ДВКЗ) предназначен для обнаружения несанкционированного доступа к зажимной плате счетчика.

3.9.2.11 Световой индикатор.  В счетчике имеется световой индикатор (СИ), работающий с частотой основного передающего устройства. Световой индикатор может быть использован для поверки счетчика.