Источник "Новости электротехники" №4 (35) 2005
Тубинис В.В.

В России полным ходом идет строительство оптового и розничного рынка электроэнергии. Создаются новые границы раздела субъектов рынка, что приводит к увеличению спроса на средства измерений - счетчики электроэнергии. Идет процесс замены индукционных счетчиков на электронные.
При этом всё более широко используются автоматизированные системы учета и, как следствие, электросчетчик рассматривается уже не как автономное измерительное устройство, а как возможный элемент автоматизированной системы. Повсеместно практикуются конкурсные или тендерные закупки электросчетчиков, которые должны исключить монополизм, протекционизм и лоббирование. Такие закупки имеют свои особенности, о которых и пойдет речь в материале Валентина Владимировича Тубиниса.
Несмотря на серьезный рост технического уровня в последние годы, электронный счетчик в России остается довольно молодым. Первый трехфазный электронный счетчик был внесен в Государственный реестр метрологических средств в 1987 году, а первый однофазный - в 1991 году.
В момент, когда российский электронный счетчик покидает стены завода, он соответствует самым взыскательным требованиям по метрологической точности и другим характеристикам. Но, как сохраняются эти характеристики во времени, в процессе эксплуатации, во многом остается загадкой, хотя зачастую декларируется срок эксплуатации до капитального ремонта 32 года и межповерочный интервал (МПИ) 8, 16 и даже 20 лет!
Пока еще нет достоверных данных о фактической средней наработке на отказ любых отечественных электронных счетчиков. Практически все производители имеют опыт эксплуатации отдельных конкретных моделей, не превышающий 5-10 лет. Как правило, вся электронная техника, и электронные счетчики соответственно, морально устаревает и снимается с производства раньше, чем успевает накопиться достаточная статистика по реальным отказам. Да и ту, что успела накопиться, производители в подавляющем своем большинстве скрывают, а кроме них в России никто ее и не собирает. Когда-то этим занимался Госэнергонадзор, но после реорганизации перестал.
При этом следует иметь в виду, что до сих пор не существует достаточно эффективных методов ускоренных испытаний на надежность электронных электросчетчиков, дающих результаты испытаний, близкие к действительным показателям надежности. Поэтому ориентироваться при выборе счетчика на указанную в документации величину МПИ как критерий надежности вряд ли уместно. В наших условиях ее может заменить только репутация фирмы-производителя. Правда, вес этой репутации в России и на Западе определяется по-разному.

О ПРОИЗВОДИТЕЛЯХ

Быстрый прогресс в области электронных счетчиков привел к тому, что нормы соответствующих стандартов существенно отстают от фактически достигнутого технического уровня. Кроме того, некоторые функциональные характеристики и параметры до сих пор не стандартизированы. Каждый производитель вынужден нормировать их самостоятельно или не нормировать вообще. В результате затруднен правильный выбор нужных потребителю счетчиков, который, как правило, осуществляется только по стандартизированным параметрам без учета других не менее важных параметров.
Затрудняет этот выбор и сохраняющийся еще с советских времен подход к требованиям отечественных стандартов, когда соответствие указанной норме считается безусловно достаточным, в то время как по сути норма является лишь уровнем, ниже которого нельзя опускаться. Так принято во всем мире. Только по этой причине российские счетчики, соответствующие отечественным стандартам, гармонизированным с мировыми стандартами (МЭК), зачастую уступают зарубежным, которые почти всегда превосходят требования стандартов.
На самом деле требования к счетчикам, превышающие стандартные нормы, должен задавать потребитель, исходя из реальных условий будущей эксплуатации и мест установки счетчиков. Производители обязаны эти требования выполнять. В рыночных условиях это абсолютно нормальное условие. Однако отечественный потребитель, привыкший жить в условиях централизованной советской плановой системы, еще не научился этим правом пользоваться и довольствуется счетчиками, соответствующими ГОСТ. Это не всегда правильно и, как правило, приводит к дополнительным затратам потребителя на эксплуатацию и ремонт счетчиков, а также при создании автоматизированных систем учета.

СТАНДАРТЫ НА ЭЛЕКТРОННЫЕ СЧЕТЧИКИ

Электронные счетчики, или, более точно, статические электросчетчики переменного тока активной энергии, должны соответствовать межгосударственным стандартам ГОСТ 30206-94 (МЭК 687-92) "Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 0,23 и 0,53)" и ГОСТ 30207-94 (МЭК 1036-90) "Статические счетчики ватт-часов активной энергии переменного тока (классы точности 1 и 2)". Эти стандарты введены взамен ГОСТ 26035-83 "Счетчики электрической энергии переменного тока электронные", который тем не менее сохранил свое действие в части измерения реактивной энергии.
Приказом Федерального Агентства по техническому регулированию и метрологии (бывший Госстандарт) с 1 июля 2005 года введены новые национальные стандарты на счетчики электрической энергии, гармонизированные с новыми стандартами МЭК: ГОСТ Р 52320-2005 (МЭК 62052-11:2003) "Общие требования к измерительной аппаратуре. Испытания и условия испытаний", ГОСТ Р 52322-2005 (МЭК 62053-21:2003) "Частные требования. Часть 21. Статические счетчики активной энергии (классы точности 1 и 2)" и ГОСТ Р 52323-2005 (МЭК 62053-22:2003) "Частные требования. Часть 22. Статические счетчики активной энергии (классы точности 0,55 и 0,25)".
Указанные стандарты (в дальнейшем ссылки будут делаться на старые стандарты ГОСТ 30206-94 и ГОСТ 30207-94) устанавливают требования к изготовлению и типовым (контрольным) испытаниям рабочих однофазных и трехфазных счетчиков трансформаторного и прямого включения, измеряющих активную энергию как в одном, так и в обоих направлениях. Стандарты распространяются на стационарные счетчики, устанавливаемые внутри помещения и содержащие в своих корпусах встроенные твердотельные измерительные элементы и счетные механизмы. Хотя эти документы и не регламентируют правила проведения приемосдаточных и периодических (на соответствие техническим требованиям) испытаний, тем не менее их требования учитываются и при таких испытаниях.
Стандартные технические требования к счетчикам состоят из следующих основных групп:
  • стандартные значения электрических величин (номинальные и максимальные значения тока, напряжения и частоты);
  • механические требования (требования к конструкции в целом, к корпусу, зажимам, дисплею измеряемых величин, выходным устройствам, маркировке; защите от пыли, воды, огня и т.п.);
  • климатические требования (установленные и предельные диапазоны температур и относительной влажности);
  • электрические требования (требования по потребляемой мощности, влиянию напряжения питания, токовым перегрузкам, самонагреву и т.д.);
  • электромагнитная совместимость (требования по защите от электромагнитных помех и подавлению радиопомех);
  • метрологические требования (требования к точности в различных климатических условиях и при воздействии влияющих величин);
  • другие (дополнительные) требования (требования к телеметрическому передающему устройству счетчика, к транспортировке, хранению и т.д.).
  • В указанных документах отсутствуют требования к функциональным характеристикам счетчиков - набору их функциональных штатных параметров, к встроенным часам и календарю, к интерфейсам счетчиков и их протоколам, к архивам. Эти характеристики определяются индивидуально производителями счетчиков на основе других специфических стандартов, собственных технических условий и имеют большой разброс от одного изготовителя к другому, что связано с опытом, квалификацией и технологическими возможностями производителей, а также их маркетинговой политикой.Соответствие выпускаемых счетчиков установленным стандартным и индивидуальным требованиям производителя обеспечивается посредством системы испытаний, включающих в себя приемосдаточные и госконтрольные при запуске продукции в серию и периодические, проводимые в том числе и в случаях модернизации счетчиков. Серийные образцы подвергаются приемосдаточным испытаниям, включающим проверку функционирования и метрологических характеристик в нормальных условиях эксплуатации (при отсутствии действия влияющих факторов, т.е. величин, способных оказать влияние на рабочие характеристики счетчика).
    Считается, что при строгом выполнении требований конструкторской документации и соблюдении техпроцессов указанная система испытаний гарантирует должное качество счетчиков и полное соответствие стандартам и техническим условиям производителя.
    Однако практика, цитирую, "порождает сомнения в эффективности существующей системы испытаний в условиях развивающегося конкурентного рынка электронных счетчиков и действия на этом рынке предприятий различной формы собственности с разными финансовыми возможностями. Часто желание производителя "быстрее и в большем объеме завоевать рыночную нишу или выиграть крупный тендер" не подкрепляется должным качеством его продукции. Ведь для обеспечения этого качества требуется вложить значительные средства в создание, развитие и поддержание внутризаводской системы качества, испытательной базы и стендового оборудования, а также обеспечить жесткий контроль за изготовлением продукции по всему технологическому циклу производства"

    ТЕНДЕР - НЕ ПАНАЦЕЯ

    По мнению многих специалистов, сегодняшняя система конкурсных закупок электросчетчиков для энергосистем решает далеко не все задачи, ради которых она, собственно, и вводилась. Совсем не факт, что с ее помощью удается исключить протекционизм и лоббирование. Зачастую тендер позволяет получить только мнимое снижение затрат за счет ценового конкурса, но при этом не дает никакой гарантии долговечности и качества закупленных электросчетчиков. Интересны следующие выводы: "Трудно предположить, что производители продают свою продукцию без прибыли. Однако закупочные цены продолжают снижаться, хотя серьезных предпосылок для этого в российской экономике нет. Кардинального изменения в области технологии производства электронных электросчетчиков у российских производителей в настоящее время не происходит. Почти все производители уже имеют в своем распоряжении автоматизированное оборудование для поверхностного монтажа компонентов на печатные платы приблизительно одного класса и производительности. Разумеется, есть отличие в средней заработной плате рабочих в различных регионах России, но в электронном счетчике основной вес в цене определяют комплектующие и материалы, т.е. влияние заработной платы персонала минимально.
    Вывод напрашивается один - снижение цены счетчика достигается за счет снижения стоимости компонентов. Снижение цены компонентов в свою очередь возможно при закупке больших партий компонентов (получение скидки), или при закупке компонентов заведомо худшего качества (меньшей точности, с худшим температурным коэффициентом), или при закупке т.н. "клонов", чаще всего микросхем, являющихся нелегальной копией микросхем известных производителей.
    Специалистам в области радиоэлектроники известны проблемы с применением электролитических конденсаторов. В недавние времена эти конденсаторы были чуть ли не самыми ненадежными элементами счетчика. При создании электронных счетчиков очень трудно обойтись без указанных конденсаторов в источниках вторичного питания. Какие варианты предлагает рынок?
    Рассмотрим для примера конденсаторы типа "Long life" (что в переводе означает "длинная жизнь") серии "ВХА". В сопроводительной документации есть данные испытаний на надежность. Испытания конденсаторов проводятся в сверхжестком режиме, проходят при температуре 105°С, и наработка до отказа этих конденсаторов составляет 12000 часов. Это очень хороший показатель. В пересчете на нормальную температуру эксплуатации, а для счетчика это в среднем 45°С, конденсатор будет исправно служить в течение всего срока службы счетчика - 30 лет. В противовес менее дорогая серия "GR" в своей документации имеет совсем другие данные испытаний. Испытания проведены при температуре всего 85°С и срок наработки составил 2000 часов. Применив специальную европейскую методику расчета, мы получим срок службы конденсатора 3,6 года при 45°С. Таким образом, только через 3,6 года энергокомпания убедится в том, что сделала ошибку, купив счетчики, в которых установлены конденсаторы серии "GR".
    Известны случаи, когда потребовалась замена до 40% из партии однофазных счетчиков, установленных в московском регионе, из-за отказа электролитического конденсатора.
    А какова в этом случае степень ответственности производителя? Производитель, озабоченный проблемой снижения отпускной цены для победы в тендере, применяет менее дорогие конденсаторы серии "GR" и в качестве бонуса для энергокомпании берет на себя повышенные гарантийные обязательства, они могут быть шесть и более лет. В случае отказа счетчик будет скорее всего заменен, однако энергокомпания понесет убытки - затраты на демонтаж отказавшего и монтаж нового счетчика.
    Важно определить составляющие качества счетчиков электрической энергии.