Характеристики, схема, инструкция счетчиков Меркурий 231

Технические материалы
•
Меркурий 231 - характеристики, схема, инструкция

Описание счетчиков Меркурий 231 • Условные обозначения счетчиков МЕРКУРИЙ 231 • Технические характеристики Меркурий 231 • Поверка счетчика Меркурий 231 • Схемы подключения Меркурий 231 к сети 230 В

Счетчики электрической энергии трехфазные статические «Меркурий 231»

Назначение средства измерений

Счетчики электрической энергии трехфазные статические «Меркурий 231» предназначены для измерения и учета активной и реактивной энергии прямого направления переменного тока частотой 50 Гц в трех и четырехпроводных сетях.

Описание средства измерений

Принцип действия счетчиков электрической энергии трехфазных статических «Меркурий 231» (далее счетчики) основан на цифровой обработке 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 датчиков напряжения и датчиков тока, 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 жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) или устройство отсчетное электромеханическое (УО) и формирование импульсов телеметрии.

Измерение частоты сети производится посредством измерения периода фазного напряжения.

Счетчики выпускаются в модификациях, отличающихся корпусами, типом измерителя в цепи тока (трансформатор или шунт), способом включения (непосредственного или трансформаторного), классом точности, базовым (номинальным) и максимальным током, функциональными возможностями, связанными с программным обеспечением.

Условное обозначение счетчиков «Меркурий 231 ART-0X FIR(L)N» с трансформаторами в цепи тока и ЖКИ

Меркурий - торговая марка счетчика
231 - серия
AR - тип измеряемой энергии, а именно:

А - активной энергии
R - реактивной энергии

Т - наличие внутреннего тарификатора
0Х - модификации, подразделяемые по максимальному току и классу точности, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Модификации счетчиков	Класс точности при измерении энергии		Номинальный или базовый (максимальный) ток, А
Модификации счетчиков	активной	реактивной	Номинальный или базовый (максимальный) ток, А
01	1,0	2,0	5(60)
03	0,5S	1,0	5(10)

F - наличие профиля, журнала событий и других дополнительных функций (отсутствие F - нет профиля и дополнительных функций)
IR(L) - интерфейсы, а именно:

R - интерфейс RS-485 (отсутствие R - отсутствие RS-485)
I - интерфейс IrDA (присутствует во всех моделях счетчиков с ЖКИ)
L - PLC-модем (отсутствие L - отсутствие PLC-модема)

N - наличие электронной пломбы (отсутствие N - отсутствие электронной пломбы).

Переключение тарифов осуществляется с помощью внутреннего тарификатора или по команде через интерфейс (IrDA или RS-485) или PLC-модем от внешнего тарификатора.

Условное обозначение многотарифных счетчиков с шунтами в цепи тока и ЖКИ, имеет вид:

«Меркурий 231 ART-ОХш PQBt»

Меркурий - торговая марка
231 - серия
AR - тип измеряемой энергии, а именно:

А - активной энергии
R - реактивной энергии

Т - наличие внутреннего тарификатора
ОХш - модификации, подразделяемые по базовому (максимальному) току, приведены в таблице 1а.

Таблица 1а

Модификации счетчиков	Класс точности при измерении энергии		Базовый (максимальный) ток, А
Модификации счетчиков	активной	реактивной	Базовый (максимальный) ток, А
01 ш	1,0	2,0	5(60)
02 ш	1,0	2,0	5(80) или 5(100) или 10(100)

Р - наличие профиля (отсутствие Р - нет профиля)
Q - наличие показателей качества электроэнергии, (отсутствие Q - нет показателей качества электричества)
Bt - наличие радиоканала Bluetooth (отсутствие Bt - отсутствие радиоканала Bluetooth).

Электронная пломба и оптопорт присутствует во всех модификациях счётчиков «Меркурий 231 ART-ОХш PQBt». Переключение тарифов осуществляется с помощью внутреннего тарификатора.

Условное обозначение однотарифного счетчика с трансформаторами в цепи тока и УО: «Меркурий 231 АМ-01»
Условное обозначение однотарифных счетчиков с шунтами в цепи тока и УО «Меркурий 231 АМ-ОХш»
Условное обозначение однотарифных счетчиков с шунтами в цепи тока и ЖКИ: «Меркурий 231 А-ОХш»

Модификации однотарифных счётчиков с шунтами в цепи тока, подразделяемые по базовому (максимальному) току, приведены в таблице 1б

Таблица 1б

Модификации счетчиков	Класс точности при измерении активной энергии	Базовый (максимальный) ток, А
01 ш	1,0	5(60)
02 ш	1,0	10(100)

Счетчики обеспечивают регистрацию значений потребляемой электроэнергии с нарастающим итогом с момента ввода в эксплуатацию.

Для счетчиков «Меркурий 231 АМ-01ш» количество барабанов УО шесть, из них первые пять индицируют целое значение электроэнергии в кВт ч, а шестой индицирует значение электроэнергии в десятых и сотых долях кВт ч. Для счетчиков «Меркурий 231 АМ-02 ш» количество барабанов УО шесть, которые индицируют целое значение электроэнергии в кВт ч, запятая отсутствует.

ЖКИ представляет собой восьмиразрядный семисегментный цифровой индикатор с фиксированной запятой перед двумя младшими разрядами. ЖКИ индицирует показания непосредственно в киловатт-часах (кВт ч) при измерении активной энергии и в киловар-часах (кварч) при измерении реактивной энергии.

Счетчики «Меркурий 231 ART» обеспечивают вывод на ЖКИ следующих параметров и

данных:

учтенной активной и реактивной энергии прямого направления в соответствии с заданным перечнем индицируемых тарифных зон (по сумме тарифов, тариф 1, тариф 2, тариф 3, тариф 4) раздельно: всего от сброса показаний

Примечание - счетчики, запрограммированные в однотарифный режим, обеспечивают вывод на индикатор значения потребляемой электроэнергии только по одному тарифу.

Вспомогательных параметров:

мгновенных значений (со временем интегрирования 1 с) активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз
действующих значений фазных напряжений и токов по каждой из фаз; углов между фазными напряжениями: между 1 и 2 фазами; между 1 и 3 фазами; между 2 и 3 фазами
коэффициентов мощности (cos ф) по каждой фазе и по сумме фаз с указанием вектора полной мощности
частоты сети
**текущего времени
**текущей даты
*идентификационного номера модема
*уровня принятого сигнала.

Примечания

* - для счетчиков с модемом PLC
** - для счетчиков с внутренним тарификатором

Переключение тарифов осуществляется с помощью внутреннего тарификатора.

Счетчики имеют встроенный последовательный интерфейс связи RS-485 или IrDA интерфейс или модем PLC, оптопорт (счетчики с шунтами), обеспечивающие обмен информацией с компьютером в соответствии с протоколом обмена. Кроме данных об учтенной электроэнергии в энергонезависимой памяти хранятся калибровочные коэффициенты, тарифное расписание, серийный номер, версия программного обеспечения счетчика и другая информация, необходимая для конфигурации счетчика. Длительность хранения данных в энергонезависимой памяти составляет не менее 30 лет. Объем основных и вспомогательных параметров, выводимых на ЖКИ, а также длительность индикации, программируется через интерфейс.

Счетчики имеют испытательный выход для поверки счетчиков и для использования в ранее разработанных и эксплуатируемых автоматизированных системах технического и коммерческого учета потребляемой электроэнергии. В счетчиках с шунтами (с индексом «ш» в названии) испытательный выход является оптическим.

Конструктивно счетчики Меркурий 231 состоят из следующих узлов:

корпуса (основания корпуса, крышки корпуса, клеммной крышки, крышки интерфейсной)
клеммной колодки
печатного узла

Печатный узел представляет собой плату с электронными компонентами, которая устанавливается в основании корпуса. Печатная плата подключается к клеммной колодке с помощью проводов. Крышка корпуса крепится к основанию двумя винтами или механическими защелками и имеет окно для считывания показаний с ЖКИ или УО, а так же для наблюдения за светодиодным индикатором. Клеммная колодка состоит из восьми клемм для подключения электросети и нагрузки.

Па печатном узле находятся:

блок питания
оптрон импульсного выхода
микроконтроллер (МК)
энергонезависимое запоминающее устройство
оптопорт или IrDA, интерфейс RS-485, модуль PLC в зависимости от модификации счетчика
ЖКИ или УО

Корпус счетчиков изготовляется методом литья из ударопрочной пластмассы, изолятор контактов изготовляется из пластмассы с огнезащитными добавками.

Программное обеспечение

В счетчиках используется программное обеспечение «Меркурий 231». Структура программного обеспечения «Меркурий 231» представлена на рисунке 7.

Программное обеспечение состоит из следующих модулей:

модуль измерений, вычислений и подсчета активной и реактивной энергии
модуль индикации
модуль обмена с внешней памятью
тарификатора и таймера (часов)
модуль обслуживания интерфейсов (RS-485, IrDA, оптопорт, модем PLC).

Модуль подсчета энергии осуществляет измерение токов, напряжений и мощностей, которые в последующем используются для вычисления энергии и других вспомогательных параметров. Модуль индикации обеспечивает вывод на ЖКИ необходимую информацию в соответствии с заданным алгоритмом. Модуль работы с внешней памятью обеспечивает чтение и запись данных во внешнюю энергонезависимою память. В качестве данных могут быть как измеренные метрологические параметры с учетом заданного тарифного расписания, так и другие параметры, которые позволяют функционировать счетчику в соответствии с его алгоритмом. Модуль часов предназначен для ведения календаря реального времени. Тарификатор, по заданному тарифному расписанию, осуществляет управление процессом записи измеренной энергии в соответствующие регистры внешней памяти. Модуль обслуживания интерфейсов обеспечивает связь счетчика с внешними устройствами. Большинство модулей взаимосвязаны.

Рисунок 7

Структура программного обеспечения «Меркурий 231»

Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения

Идентификационные данные (признаки)	Значение
Идентификационные данные (признаки)	для счетчиков «Меркурий 231 A(R)(T)-0X»	для счетчиков «Меркурий 231 A(R)T-0X ш»
Идентификационное наименование ПО	М231 313.txt	М231 1100.txt
Номер версии (идентификационный номер) ПО	не ниже 3.1.1	не ниже 11.0.0
Цифровой идентификатор ПС)	A27F	57АС
Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО	CRC 16

Доступ к параметрам и данным со стороны интерфейсов связи защищен паролями на чтение и программирование. Метрологические коэффициенты и заводские параметры защищены аппаратной перемычкой и недоступны без вскрытия пломб. Для работы со счетчиками используется тестовое программное обеспечение «Конфигуратор счетчиков Меркурий» и «BMonitorFEC».

Конструкция счетчиков исключает возможность несанкционированного влияния на ПО счетчиков и измерительную информацию.

Технические характеристики Меркурий 231

Таблица 3 - Основные метрологические характеристики

Наименование характеристики	Значение
Класс точности по ГОСТ 31819.21-2012 ГОСТ 31819.22-2012 ГОСТ 31819.23-2012	1 0,5S 1 или 2
Номинальное фазное напряжение (Uном), В	230
Установленный рабочий диапазон напряжения	от 0,9 до 1,1 Uном
Расширенный рабочий диапазон напряжения	от 0,8 до 1,15 Uном
11редельный рабочий диапазон напряжения	ОТ 0 ДО 1,1 5Uhom
Номинальный (Iном) и базовый ток (Iб), А	5 или 10
Максимальный ток А	10 или 60 или 80 или 100
Номинальное значение частоты, Гц	50
Пределы допускаемой относительной погрешности измерения фазных напряжений диапазоне от 0,6 до 1,2 Uном в рабочем диапазоне температур, %	±0,5
Пределы допускаемой относительной погрешности измерения частоты питающей сети в диапазоне от 45 до 55 Гц и в рабочем диапазоне температур, %.	±0,2
Стартовый ток (чувствительность), мА: модификация счетчика 01 ш модификация счетчика 02 ш (для счетчиков с 1б = 10 А) модификация счетчика 03	20 20 (40) 5
Средний температурный коэффициент, %/К
- при измерении активной энергии и активной мощности
- для счетчиков класса точности 0,5S, включаемых через трансформатор
при значении тока 0,05 Iном < I < Iмакс, cos ф=1	±0,03
при значении тока 0,10 Iном < I < Iмакс, cos ф=0,5 инд.	±0,05
Для счетчиков класса точности 1 непосредственного включения
при значении тока 0,1 Iб < I < Iмакс, cos ф= 1	±0,05
при значении тока 0,2 Iб < I < Iмакс, cos ф=0,5 инд.	±0,07
при измерении реактивной энергии и реактивной мощности
для счетчиков класса точности 1, включаемых через трансформатор
при значении тока 0,05 Iном < I < Iмакс, sin ф=1	±0,05
при значении тока 0,10 Iном < I < Iмакс, sin ф=0,5 и sin ф=0,25	±0,07
для счетчиков класса точности 2 непосредственного включения
при значении тока 0,1 Iб < I < Iмакс, sin ф=1	±0,1
при значении тока 0,2 Iб < I < Iмакс, sin ср=0,5 и sin ср=0,25	±0,15
при измерении полной мощности, напряжений, токов
для счетчиков, включаемых через трансформатор	±0,05
для счетчиков непосредственного включения	±0,1
Пределы допускаемой дополнительной погрешности при измерении среднеквадратических значений фазных напряжений, токов, активной (полной) и реактивной мощностей, вызываемые изменением влияющих величин (кроме температуры окружающей среды), по отношению к нормальным условиям	соответствуют дополнительным погрешностям при измерении активной (полной) и реактивной энергии
Максимальное число действующих тарифов	до 4-х
Точность хода часов счетчиков, с/сут при температуре (20±5) °С в рабочем диапазоне температур при отключенном питании	±0,5 ±5 ±5
*где I_х - измеренное значение тока

Таблица 4 - Основные технические характеристики

Наименование характеристики	Значение
Полная мощность, потребляемая цепью тока, В А, не более: счетчики с трансформаторами счетчики с шунтами	0,1 0,5
Полная мощность, потребляемая цепью напряжения, В А, не более: счетчики с трансформаторами для счетчиков с модемом PLC дополнительная потребляемая полная мощность по фазе «3» счетчики с шунтами	7,5 15 10
Активная мощность, потребляемая цепью напряжения, Вт, не более: счетчики с трансформаторами для счетчиков с модемом PLC дополнительная потребляемая полная мощность по фазе «3» счетчики с шунтами	0,5 1 2
Габаритные размеры, мм, не более: счетчики с трансформаторами (для счетчика «Меркурий 231АМ-01») счетчики с шунтами	157x142x65(75) 120x91x66
Масса, кг, не более: счетчики с трансформаторами счетчики с шунтами	0,8 0,45
Условия эксплуатации:
температура окружающей среды, °С счетчики с трансформаторами счетчики с шунтами относительная влажность (среднегодовая), %, менее атмосферное давление, кНа	от -40 до +55 * от -45 до +70 * 75 от 84 до 106,7
Класс защиты от проникновения пыли и воды по ГОСТ 14254-96	IP51
Средний срок службы, лет	30
Средняя наработка на отказ, ч: счетчики с трансформаторами счетчики с шунтами	150000 220000
*при температуре от минус 20 до минус 45 °С допускается частичная потеря работоспособности ЖКИ

Знак утверждения типа наносится на панель счетчика методом офсетной печати или фото способом. В эксплуатационной документации на титульных листах знак утверждения типа наносится типографским способом.

Таблица 7 - Комплектность счетчиков

Наименование	Обозначение	Количество
Счетчик электрической энергии статический трехфазный «Меркурий 231» в потребительской таре	АВЛГ.411152.027	1 шт.
Преобразователь интерфейсов «Меркурий 221»	АВЛГ.621.00.00	1 шт.*
Преобразователь интерфейса RS-232 - IrDA		1 шт.*
Оптический считыватель	АВЛГ.786.00.00	1 шт.*
Концентратор «Меркурий 225»	АВЛГ. 468741.001	1 шт.*
Программное обеспечение «Конфигуратор счетчиков Меркурий» на магнитном носителе или CD-диске		1 шт.*
Программное обеспечение «BMonitorFEC» на магнитном носителе или CD-диске		1 шт.*
Паспорт (для счётчиков «Меркурий 231 А(М)»	АВЛГ.411152.027 ПС	1 экз.
Методика поверки (для счётчиков «Меркурий 231 А(М)»)	АВЛГ.411152.027 ИЗ	1 экз.*
Руководство по эксплуатации (для счётчиков «Меркурий 231 A(R)(T)»)	АВЛГ.411152.027 Р'Э	1 экз.
Формуляр (для счётчиков «Меркурий 231 A(R)(T)»)	АВЛГ.411152.027 ФО	1 экз.
Методика поверки (для счётчиков «Меркурий 231 A(R)(T)»)	АВЛГ.411152.027 Р')1	1 экз.*
Руководство по среднему ремонту	АВЛГ.411152.027 PC	1 экз.**
* Поставляется по отдельному заказу организациям, производящим поверку и эксплуатацию счетчиков. ** Поставляется по отдельному заказу организациям, проводящим послегарантийный, ремонт.

Поверка счетчиков Меркурий 231

АВЛГ.411152.027 РЭ1 «Счетчики электрической энергии трехфазные статические «Меркурий 231». Руководство по эксплуатации. Приложение Д. Методика поверки» с изменением №1, утвержденным ФБУ «Нижегородский ЦСМ»26 декабря 2016 г.;

АВЛГ.411152.027 ИЗ «Счетчик электрической энергии трехфазный статический «Меркурий 231А(М)-0Х(ш)». Методика поверки» с изменением №1, утвержденным ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 26 декабря 2016 г.

Основные средства поверки:

рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.551-2013
установка поверочная универсальная УППУ-МЭ 3.1 КИЮ 02 (регистрационный № 23832-07)
частотомер электронно-счетный 43-63 (регистрационный № 9084-83). прибор для испытания электрической прочности изоляции УПУ-10 (испытательное напряжение до 10 кВ, погрешность установки напряжения ±5 %).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых счетчиков с требуемой точностью.

Знак поверки наносится давлением на специальную мастику или навесную пломбу, расположенную в месте крепления крышки корпуса к основанию счетчика. Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационных документах.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к счетчикам электрической энергии статическим трехфазным «Меркурий 231»

ГОСТ 31818.11-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Общие требования. Испытания и условия испытаний. Часть 11. Счетчики электрической энергии.
ГОСТ 31819.21-2012 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии классов точности 1 и 2.
ГОСТ 31819.22-2012 «Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии классов точности 0,2S и 0,5S
ГОСТ 31819.23-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования. Часть 23. Статические счетчики реактивной энергии.
ГОСТ 8.551-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений электрической мощности и электрической энергии в диапазоне частот от 1 до 2500 Гц.
АВЛГ.411152.027 ТУ Счетчики электрической энергии трехфазные статические «Меркурий 231». Технические условия.

Изготовитель

Общество с ограниченной ответственностью «Научно-Производственная Компания «Инкотекс» (ООО «НИК «Инкотекс»)