Электросчетчики «Спектр» для коммерческого учета отвечают интересам всех сторон

В статье представлены счетчики электроэнергии SP 101 и SP 301, предназначенные для АСКУЭ. Раскрыты их функциональные возможности. 

АО НПЦ «Спектр», г. Самара

скачать pdf >>

Научно-производственный центр «Спектр» из г. Самары с 1993 го­да занимается разработками и производством электроники по контракту. Работа по контракту имеет свою специфику. Во-первых, на таком предприятии трудится коллектив высококвалифицированных разработчиков, в том числе специалисты с большим научным багажом. Во-вторых, все технические решения или партия продукции должны быть кастомизированы, то есть сделаны строго под нужды заказчика, которому компания-разработчик передает права на готовое решение. Однако бывают исключения.

Так произошло в компании «Спектр». С некоторых пор в ее арсенале начали появляться изделия под собственной торговой маркой. В первую очередь это автоматические системы контроля для транспорта: билетные терминалы и рабочие места кассира, светодиодные табло, дорожные контроллеры, комплексы распознавания документов и т. д. Надеемся, в будущих статьях мы о них расскажем. Особняком в этом ря­ду стоят приборы учета электроэнергии, получившие сертификат об утверждении типа в конце 2022 го­да (№ 83664-21). Их функциональные возможности мы рассмотрим в статье.

Счетчики электроэнергии «Спектр» SP 101 и SP 301 (рис. 1) разработаны специально для коммерческого учета электроэнергии – систем АСКУЭ. Они предназначены для определения потребленной активной, реактивной электрической энергии и мощности и способны работать как в однотарифном, так и в многотарифном режимах. Это цифровые, многофункциональные измерительные устройства, которые выпускаются в двух модификациях: для однофазной (SP 101) и трехфазной (SP 301) це­пи переменного то­ка напряжением 230 В и частотой (50 ± 1) Гц. Однофазный счетчик SP 101 подключается непосредственно к двухпроводным цепям переменного то­ка. Различные исполнения трехфазного счетчика SP 301 подключаются как непосредственно к четырехпроводной це­пи переменного то­ка, так и через трансформатор. Особенностями однофазной/трехфазной цепей, а также габаритами ограничивается разница между двумя модификациями. В остальном счетчики SP 101 и SP 301 предоставляют своим пользователям одинаковый набор функций.

Рис. 1. Счетчики электроэнергии «Спектр» SP 101 и SP 301

Этот набор функций подобран под нужды всех заинтересованных сторон – как конечных потребителей, так и поставщиков ресурсов (возможно, именно работой компании «Спектр» в области контрактного производства объясняется такая кастомизированность приборов, выделяющая их на фо­не других изделий большого рынка электросчетчиков). Например, для потребителей предусмотрены 8 тарифов, контроль качества электроэнергии и функция принудительной подачи электроэнергии. А в интересах управляющих компаний счетчики снабжены разнообразной защитой от недобросовестных потребителей: маркировками, пломбами, функцией сохранения данных о попытках вмешательства в работу счетчика и т. д. Также интересам всех сторон отвечает точный учет потребленной энергии, что и обеспечивают цифровые приборы.

Чувствительным элементом электросчетчиков SP 101 и SP 301 является измерительный шунт. Принцип действия приборов основан на измерении протекающего через шунт то­ка и напряжения на клеммах. Потребленная энергия вычисляется как интеграл по времени от произведения то­ка и напряжения. Полученный результат отображается на дисплее счетчика. Наряду с данными о потреблении электросчетчик может измерять и визуализировать другую информацию: то­ки фа­зы и нейтрали, напряжение фазы, частоту электросети, полную, активную и реактивную мощность, коэффициент мощности (cos φ), суммарную активную энергию и активную энергию по одному из выбранных тарифов, которых, напомним, может быть восемь. Здесь же отображаются да­та и время. Поскольку дисплей невелик, информация чередуется с помощью кнопки управления (рис. 2).

Рис. 2. Отображение данных на дисплее электросчетчика «Спектр»

Все счетчики оснащены внутренним энергонезависимым запоминающим устройством – ПЗУ, в котором сохраняются данные учета электроэнергии (помесячное и посуточное потребление) и профиль мощности. Кроме то­го, в ПЗУ сохраняется информация о событиях, которые могут происходить периодически: это как отклонения параметров электроэнергии от нормативных значений, так и данные о попытках вмешательства в работу электросчетчика. Перечислим все события, которые будут зафиксированы во внутренней памяти прибора:
- отклонения напряжения от заданных пределов;
- срабатывание электронных пломб корпуса и крышек;
- попытка доступа с неуспешной аутентификацией или нарушением правил доступа;
- изменение настроек счетчика;
- воздействие магнитного поля;
- отсутствие напряжения ниже заданного порогового значения;
- превышения заданного предела мощности;
- небаланс токов в нулевом и фазном проводе;
- превышения соотношения заданных величин потребления активной и реактивной мощности (tg φ);
- изменения направления перетока энергии;
- изменения настроек счетчика;
- случаи срабатывания электронной пломбы корпуса счетчика и клеммных крышек;
- попытки доступа с нарушением правил управления доступом, а также с неуспешной идентификацией и (или) аутентификацией;
- попытки несанкционированного нарушения целостности программного обеспечения (ПО);
- случаи и причины включения/отключения встроенного коммутационного аппарата;
- случаи выполненной процедуры самодиагностики и т. д.

Как видно из этого перечня, счетчик фиксирует самые разные события, связанные с несанкционированными попытками повлиять на данные учета: это и воздействие магнитом, и вмешательство в работу ПО, и нарушение правил доступа, и попытки нарушить целостность корпуса.

Корпус электросчетчиков SP 101 и SP 301 отличается повышенной прочностью. Сквозь стенки прибора можно видеть его внутреннее устройство. В электросчетчик встроены:
- печатная плата с электронными компонентами, интерфейсами RS-485 и импульсными выходами. К печатной плате подключен дисплей;
- клеммная колодка с датчиком то­ка, ре­ле управления нагрузкой, а также перемычкой с измерительным элементом в нейтрали;
- элементы оптического порта.

Кроме того, в корпусе размещено уже упомянутое устройство блокировки ре­ле. Так как ресурсоснабжающая организация имеет возможность отключить электроэнергию за неуплату, в интересах потребителя в счетчик встроена кнопка, которая позволяет принудительно возобновить подачу энергии. Это сделано для экстренных случаев – например, если от се­ти питаются устройства жизнеобеспечения человека. Однако для то­го чтобы нажать кнопку, потребителю придется сорвать пломбу, о чем автоматика немедленно известит диспетчера.

Добавим, что корпус имеет две крышки: одна закрывает клеммную колодку с силовыми клеммами и клеммами подключения к интерфейсам, другая – отсек сменных модулей расширения, которые позволяют добавить отсутствующие интерфейсы передачи данных. Са­ми счетчики для передачи информации на внешние устройства оснащены несколькими портами RS-485 и элементами оптического порта (в зависимости от исполнения). С помощью этих интерфейсов можно организовать передачу данных по протоколам Modbus RTU, TCP/IP или UDP, по протоколу IEC 62056 (DLMS/COSEM), по протоколу Мercurius-206 распространенных на нашем рынке счетчиков «Меркурий», по LoRaWAN и СПОДЭС (ГОСТ Р 58940-2020). Более то­го, по запросу заказчика компания может разработать специальный протокол передачи данных.

Отсек модулей расширения позволяет дополнить возможности связи. В не­го можно установить модули NB-IoT (сим-карту, сим-чип, eSIM), NB-IoT/GSM (сим-карту, сим-чип, eSIM) и GSM/GPRS (сим-карту, сим-чип). Все эти модули комплектуются внутренней или внешней антенной. По заказу компания может изготовить дополнительные модули расширения. Еще раз подчеркнем, что в НПЦ «Спектр» работает высококвалифицированный коллектив разработчиков и изготовителей электроники, а рабочая площадка компании оснащена оборудованием ведущих мировых фирм, которое позволяет производить как поверхностный (SMT), так и выводной (THT) монтаж, пайку оплавлением, отмывку и сушку плат (рис. 3). Здесь выполняют монтаж любых компонентов размером от 0201 на печатные платы размером от 50 × 50 мм дo 508 × 460 мм. На высоком уровне осуществляют монтаж да­же самых сложных компонентов по индивидуальным проектам.

Рис. 3. Линия поверхностного монтажа на предприятии АО НПЦ «Спектр»

На корпусе счетчика имеется крепление для стандартной 35-миллиметровой DIN-рейки. И хо­тя эти приборы предназначены для установки в помещении, у них благодаря свойствам поликарбоната широкий температурный диапазон, который может достигать –40…+70 °C; относительная влажность воздуха не должна превышать 75 % при температуре +25 °C. Степень защиты оболочки IP51. Другие характеристики указаны в табл. 1.

Таблица 1. Технические характеристики электросчетчиков SP 101 и SP 301

Благодаря перечисленным решениям электросчетчики SP 101 и SP 301 совместимы с большинством эксплуатирующихся в России АСКУЭ. Среди них АСКУЭ «Энергосфера 8.0» производства ООО «Прософт-Системы» (г. Екатеринбург), «Матрикс: Энергоресурсы» (ООО «Матрикс АйТи», г. Уфа); «Пирамида 2.0» и «Пирамида-Сети» версии 10.7 и вы­ше (АО ГК «Системы и Технологии», г. Владимир), «Телескоп+» (ЗАО «НПФ Прорыв», г. Раменское, Московская обл.) и т. д.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 5(113)_2024

АО НПЦ «Спектр», г. Самара,
тел.: +7 (846) 992‑6746,
e-mail: spektr@mail.radiant.ru

Иллюстрации предоставлены компанией АО НПЦ «Спектр»