Многоканальный счётчик электроэнергии (измеритель параметров электрической сети) предназначен для энергоменеджмента и мониторинга качества электропитания. В том числе технологического учёта электроэнергии в многоквартирных домах и офисных зданиях, для мониторинга потребителей в дата-центрах и умных офисах. Для активной энергии измеритель обеспечивает класс точности 0,5S. Для реактивной энергии — класс точности 1.

Технические характеристики

Измеряемые параметры
Счетчик WB-MAP обеспечивает измерение множества параметров электрической сети, таких как:

• среднеквадратичные значения тока и напряжения (Urms)
• мощность (активная, реактивная, полная, кажущаяся) и коэффициент мощности
• энергия прямая и обратная (активная, реактивная, кажущаяся, неактивная)
• суммарные значения мощностей и энергий при подключении трехфазных нагрузок
• амплитуда всплесков напряжения и тока. Ширина измеряемых пиков — от 300 мкс, определяется фильтрами на входах, значения пиков обновляются периодически, период настраивается (минута по умолчанию)
• углы фазовых сдвигов, частота и тд.

Амплитудные значения токов и напряжений измеряются несколько тысяч раз в секунду. Значения энергий и мощностей обновляются в регистрах Modbus мгновенно, а среднеквадратичные (rms) напряжения и токи, частота сети, фазовые углы усредняются за несколько периодов и обновляются в регистрах Modbus примерно три раза в секунду.

Характеристики

Общий принцип работы

Как проводятся измерения

Внутри счетчика установлены измерительные микросхемы Atmel M90E32AS (ATM90E36A в серии H) с тремя каналами тока и напряжения.

Каждый канал микросхемы измеряет мгновенное напряжение и мгновенный ток, вычисляет их произведение, т.е. мгновенную мощность, и выводит в регистры сглаженное значение этого произведения как мощность, интеграл произведения — как энергию. Микросхема также вычисляет реактивную мощность как произведение мгновенного тока на мгновенное напряжение, сдвинутое по фазе на 90 градусов.

Каждый канал микросхемы работает независимо. В модели настроек каждый вычислитель жестко привязан к своему токовому входу.

Трехфазная активная и реактивная мощности вычисляются как сумма активных и реактивных мощностей по трем каналам соответственно. Так же вычисляется трехфазная прямая энергия (активная и реактивная) как сумма прямой активной и реактивной энергии по трем каналам соответственно.

Изоляция измерительной схемы

Для удовлетворения требованиям безопасности используется архитектура счётчика с так называемой neutral attenuation network внутри, то есть когда измерительная схема изолирована не только от фазных напряжений, но и от нейтрали. Потенциал земли АЦП связан с PE, но не связан с нейтралью.

Поэтому, если PE не подключать, то там установится потенциал зависящий от векторной суммы подключеных фаз и коээфициентов делителей в этих изолирующих цепочках. Например, если на одной фазе 230 В, то на других установится потенциал ~ 230V * 0.3/1.3 = 53 В.

С прошивки 2.6.1 добавлена отключаемая опция «Обнаруживать отключения фаз», которая обнуляет показатели напряжения и связанных с ними мощностей, если напряжение на фазе будет менее 30% от наибольшего из трех фаз.

Питание счетчика

Счётчик имеет два источника питания:

Питание от фазных напряжений (может отсутствовать в некоторых модификациях). Достаточно напряжения на любой из фаз.
Питание от интерфейсной части.
Измерительная часть счётчика питается от любого источника питания. Но для обмена данными по Modbus надо запитать интерфейсную часть (клеммы V+ и GND).

При отсутствии напряжения на всех фазах верно измеряются только значения токов (Irms) с токовых трансформаторов.

Работа при провалах и прерываниях напряжения
Накопленные значения энергии сохраняются при отключении питания счетчика.

Монтаж

Устройство монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм.