Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Избранные работы по АСКУЭ (1981-2009)

Гуртовцев А. Л.,

Производители электронных электросчетчиков

ГуртовцевА.Л., к.т.н., ведущий научный сотрудник РУП "БелТЭИ"

Данные (по состоянию на 2004 г.) для настоящей статьи получены из открытых источников, включая фирменные проспекты, а также из моих личных встреч и бесед с представителями заводов-изготовителей и посещений некоторых заводов.

ФГУП “Нижегородский завод им. М.В.Фрунзе”

Завод образован на базе Нижегородской радиолаборатории, созданной в 1918 году для разработки средств связи в России. Ее первая продукция – радиолампы и радиовещательные станции. Одно из направлений, постоянно присутствовавшее в деятельности лаборатории и ставшее впоследствии основой создания отечественных электронных электросчетчиков, это разработка и производство средств радио- и электроизмерений, в частности, генераторов и осциллографов.

 До 90-хх годов прошлого столетия, во времена СССР, предприятие работало в основном по военным заказам. С 1994 года, в связи с необходимостью конверсии производства, на заводе занялись созданием приборов учета электроэнергии – однофазных и трехфазных электронных электросчетчиков. Этот год стал годом создания первого российского, собственной разработки, однофазного многотарифного (двухтарифного) электронного счетчика. Выпуск приборов учета в первые годы составлял 300-500 шт. в месяц. Вся номенклатура счетчиков – это приборы собственной разработки.

В настоящее время на заводе трудятся полторы тысячи человек, годовой объем товарного производства продукции всех видов, включая счетчики и другие элементы АСКУЭ, составляет более 35 млн. долларов. В 2003 году годовой выпуск счетчиков составил около 450 тыс. шт., включая однофазные (25-30 тыс. шт. в месяц), простые трехфазные (10 тыс. шт. в месяц) и многофункциональные трехфазные счетчики типа СЭТ.4ТМ (2-2,5 тыс. шт. в месяц). Счетчики являются основной продукцией завода, а главным их потребителем стало Мосэнерго (на него приходится 80-90% годового выпуска): завод в последние 2-3 года побеждал на всех тендерах, проводимых этой энергосистемой, а из поставленных в Мосэнерго 400 тыс. однофазных счетчиков не было ни одного возврата. Выиграны также тендера для Иркутскэнерго и Тулэнерго.

На заводе имеется мощная испытательная база, сохранившаяся от “оборонки”. Производство плат (4 класс точности) и корпусов счетчиков (пластмассовое литье) собственные. С 2000 года для монтажа плат используются две установки поверхностного монтажа (голландская и японская). Тестирование выпускаемой продукции производится путем “прогона” счетчиков при нормальной (однофазные счетчики - 32 часа, трехфазные - от 18 до 48 часов) и повышенной температуре (8 часов для однофазных и 40 часов для трехфазных счетчиков), при этом каждый час производится включение/отключение сети. Исследования показали, что самые главные отказы происходят в первые 3-5 часов после термопрогона. Заводская статистика свидетельствует, что процент отказа для серийных трехфазных счетчиков не превышает 0,05%. Исходя из этого, завод установил на ряд счетчиков гарантийный срок от 10 до 16 лет.

В 2004 году на предприятии создана группа для разработки АСКУЭ. Руководство предприятия осознало тот факт, что счетчики важны не сами по себе, а только как элементы АСКУЭ, в разработке которых предприятие несколько отстало от своих конкурентов. Сейчас это положение поправляется.

 ЗИП “Энергомера”

Завод введен в эксплуатацию Министерством приборостроения, средств автоматизации и систем управления СССР в 1972 году как Невинномысский завод измерительных приборов (ЗИП), преобразованный позднее в ПО “Квант”. Завод был создан для производства электроизмерительных приборов, цифровых вольтметров, устройств числового программного управления. В 1992 г. акционирован, с 1994 г. стал зависимым, а с 1995 г. – дочерним предприятием ставропольского ОАО “Концерн “Энергомера”. В 2002 году переименован в ОАО “НПО “Квант”, с 2003г. стал филиалом концерна “Энергомера”.

В 1984 г. на заводе был создан первый отечественный образец однофазного однотарифного электронного счетчика Ф652, в основу которого была положена разработка Ленинградского электромеханического завода (ЛЭМЗ), а в 1985 г. - первый отечественный образец трехфазного однотарифного электронного счетчика Ф68700, производство которого началось небольшими партиями с 1986 года.

В 1989 г. предприятию была поставлена стратегическая задача подготовки серийного выпуска электронных счетчиков любой точности, и в этом же году была создана для этих целей первая отечественная поверочная 6-местная установка ЦУ6800. В 1991 г. был изготовлен собственный образцовый счетчик ЦЭ6806 класса точности 0,2%. В 1994 г. освоено серийное производство счетчиков первого поколения на дискретных элементах с тороидальными трансформаторами тока. Ежемесячный выпуск счетчиков в то время достиг 2 тыс. шт.

В 1995-1996 гг. созданы электронные счетчики второго поколения (в частности, двухтарифные счетчики - однофазный ЦЭ6807-2П и трехфазный ЦЭ6811), соответствующие требованиям стандартов МЭК, с новой схемотехникой, воздушными трансформаторами (разработаны для борьбы с постоянной составляющей в счетчиках прямого включения) и улучшенным дизайном. В 1997-1999 гг. начато серийное производство счетчиков на основе БИС собственной разработки, освоены многофункциональные микропроцессорные счетчики ЦЭ6822 и ЦЭ6823, начато производство первой российской автоматизированной поверочной установки ЦУ6804 и образцового портативного многофункционального счетчика ЦЭ6815.

В 2000 г. дан старт серийному производству многофункциональных микропроцессорных счетчиков ЦЭ6828 и ЦЭ6850, а ежемесячное производство счетчиков всех типов было доведено до 8 тыс. шт. В 2001г. ежемесячный выпуск счетчиков доведен до 20 тыс. шт, в 2002 г. – до 60 тыс. и в 2003г. – до 100 тыс. шт. В общей сложности, с 1992 г. разработано и поставлено в серию более 35 наименований счетчиков 1200 модификаций. За весь период производства предприятием выпущено более 2,5 млн. шт. счетчиков, из которых однофазные составили до 30%, причем доля счетчиков с электромеханическим табло (так называемые, гибридные счетчики) - 85% и, соответственно, 15% - счетчики с электронной индикацией. На сегодня каждый третий, установленный в России электронный счетчик, и каждый выпускаемый второй, являются изделиями концерна “Энергомера”.

В настоящее время ЗИП “Энергомера” занимает 45200 м2 производственных и вспомогательных площадей, на которых трудится более 2200 человек. Объем товарной продукции за 2003 г. составил около 35 млн. долларов (в том числе от выпуска 1 млн. шт. счетчиков). В 2002 г. на заводе был установлен первый японский автомат поверхностного монтажа Juki 750, использованный для монтажа плат однофазных счетчиков, а с середины 2003 г. – второй аналогичный автомат для изготовления простых трехфазных счетчиков (суммарная стоимость двух автоматов порядка 340 тыс. долларов). Корпуса счетчиков производятся на заводе на термопластавтоматах, а платы, которые раньше изготавливались московскими субподрядчиками, теперь поставляются из Тайваня.

Надежность и качество изделий обеспечиваются на заводе за счет преимущественного использования автоматических методов поверхностного монтажа и пайки, автоматизированного тестирования плат после монтажа и после этапной термотренировки, включающей их 4-суточный пассивный прогрев при температуре 45-550С и последующий суточный термопрогон под нагрузкой. На завершающем этапе готовые счетчики подвергаются суточному термопрогону, выходному контролю и госповерке. На заводе имеется хорошо оснащенная испытательная лаборатория, оборудование которой используется при типовых и приемо-сдаточных испытаниях счетчиков. На многие свои счетчики завод дает пятилетнюю гарантию.

В конструкторских бюро концерна и на заводе ведутся, помимо разработки счетчиков, работы по созданию всего комплекса оборудования АСКУЭ для энергосистем, жилищно-коммунального хозяйства и промышленности. Здесь разрабатываются устройства сбора и передачи данных (УСПД), средства связи, модемы, антенно-фидерные устройства. Одна из первых коммерческих АСКУЭ концерна, использующая современные принципы их построения, установлена в муниципальных городских сетях города Славянск-на-Кубани и успешно работает с 2004 г. на российском оптовом рынке электроэнергии.

ООО “Телекарт-Прибор”

Частная украинская фирма ООО Телекарт-Прибор», г. Одесса, специализируется с 1995г. на производстве интеллектуальных пластиковых карточек (смарт-карт) со встроенным микропроцессорным чипом и электронных таксофонов.

 На предприятии, в процессе его телекоммуникационной деятельности, возникла идея создания, с использованием уже отработанной технологии смарт-карт, электронного электросчетчика с функциями предоплаты за электроэнергию и отключения потребителя (в случае неуплаты). Сотрудниками фирмы - специалистами в области электронных таксофонов, был разработан (после изучения электронных электросчетчиков других производителей) свой собственный счетчик Энергия-8». После первых эксплуатационных испытаний счетчик был существенно переработан и на его базе создана серия электронных однофазных и трехфазных электросчетчиков Энергия-9».

В 2000 г. фирма построила на окраине г. Одесса современный завод для производства пластиковых карточек, таксофонов, цифровых АТС и электронных электросчетчиков. В настоящее время на заводе работают более 700 сотрудников, а годовой объем товарной продукции предприятия составляет более 30 млн. долларов. В объеме выпуска пластиковые карточки занимают по стоимости 50%, таксофоны и АТС – 30%, электронные электросчетчики и системы учета – 20%. Производство счетчиков достигает 2500-3000 шт. в месяц, причем более половины из них приходится на долю трехфазных счетчиков. Производственные мощности завода позволяют выпускать потенциально до 450 тыс. счетчиков в год (40-50 тыс. однофазных счетчиков в месяц). Разработка продукции завода производится в собственном конструкторском отделе численностью 60 человек. Благодаря собственным разработкам и специалистам, завод способен быстро реагировать на замечания и пожелания потребителей своей продукции.

Завод отличается наличием дорогостоящего и самого современного оборудования, высокой степенью автоматизации технологических процессов, экологической чистотой и высокой культурой производства. С 2003 предприятие сертифицировано по стандарту качества ISO 9001. На заводе имеются такие важные вспомогательные производства как механическое, литейное и гальваническое. Для изготовления пресс-форм и матриц корпусов приборов и их элементов используются наряду с традиционной механической обработкой методы точной электроэррозии, реализованные в швейцарских автоматах. На заводе производится как металлическое литье (алюминиевые и цинковые сплавы), так и пластмассовое (полистирол). Вредные производства, в первую очередь гальваническое, имеют замкнутые очистные сооружения с высокой степенью очистки и утилизации отходов.

Важнейшими установками для монтажа электронных плат являются зарубежные высокопроизводительные установки поверхностного монтажа. Метрологическая лаборатория оснащена двумя высокоточными поверочными стендами германской фирмы ZERA для поверки электросчетчиков класса 0,2S и выше: один стенд (на 20 мест) используется для поверки многотарифных счетчиков, а второй стенд (на 10 мест) - для поверки однотарифных счетчиков. Еще один одноместный стенд с расширенными функциями имеется в испытательной лаборатории, где он используется при периодических и приемо-сдаточных испытаниях типов (головных образцов) счетчиков.

В этой же лаборатории установлены термокамера, вибростенд, радиостенд для исследования помех от счетчиков, генераторы статических разрядов, электромагнитных импульсов и помех. Предприятие не занимается собственным изготовлением печатных плат, а заказывает их для всех своих изделий в Тайване.

Гамма счетчиков серии "Энергия-9", выпускаемой заводом, отличается большим разнообразием: однофазные и трехфазные счетчики прямого и трансформаторного включения, классов 0.2S, 0.5S и 1.0., однотар ифные и многотарифные. Для всех счетчиков характерно применение наряду с импульсными выходами (используются прежде всего для автоматизированной поверки счетчиков) цифровых интерфейсов типа RS-485 и открытого быстродействующего протокола обмена данными по цифровому интерфейсу (протокол собственной разработки основан на опыте использования телекоммуникаций в таксофонах). Для системного использования счетчиков в АСКУЭ различных энергообъектов разработаны программные комплексы "Альтаир", "Омега" и "Консоль", а также преобразователи интерфейсов типа RS-485/RS-232 и другие.

ЗАО “Elgama-Elektronika”

 Предыстория этого предприятия восходит к Вильнюсскому заводу измерительной техники (ВЗЭТ), который около 50 лет был в СССР лидером по производству однофазных индукционных электросчетчиков и информационно-измерительных систем энергоучета (ИИСЭ) – “предков” современных АСКУЭ. Выходцы из этого завода, во главе с его директором Бабилюсом В.В., организовали в 1992 году совместное немецко-литовское предприятие “EMH-ELGAMA” для производства по новой технологии и по лицензии немецкой фирмы “EMH” электронного счетчика типа LZHF. В Вильнюсе был построен в 1993г. новый завод, оснащенный необходимым оборудованием по последнему слову техники, а первая продукция этого предприятия увидела свет в 1994 г.

Выпуск лицензионных счетчиков продолжался в течение трех лет до того момента, пока специалисты предприятия не разработали в 1996-1997 гг. новые модификации счетчиков с собственным дизайном и своим программным обеспечением. С 1998 г. предприятие аттестовано по международному стандарту качества ISO 9001. В 2001 г. изменился юридический статус фирмы – она стала полностью литовским предприятием ЗАО “Elgama-Elektronika”. Основные типы выпускаемых счетчиков – это EMS, LZQM, EPQM, EPQS, GEM. За 2003 г. выпущено около 120 тыс. шт. однофазных и трехфазных счетчиков, за 2003-2004 гг. – около 65 тыс. шт. трехфазных счетчиков. Ныне штат фирмы составляет около 100 человек, а годовой товарный объем продукции - 13 млн. долларов. Поставка продукции осуществляется в более чем 100 стран через свою дочернюю экспортную компанию INSTRA. По данным фирмы, процент возврата изделий, характеризующий качество ее продукции, не превышает 0,4%.

Предприятие является собственником своей технологии. На заводе имеются две установки поверхностного монтажа голландской фирмы Philips, установленные в 1998 и 2000 годах (80% компонентов устанавливаются на платы счетчиков автоматически с помощью этих установок, а 20% - вручную), две поверочные немецкие установки фирмы EMH на 80 однофазных и на 80 трехфазных счетчиков.

Платы для счетчиков-прототипов заказываются в Литве, для серийных изделий – в Гонконге, а корпуса и металлические комплектующие - у местных субподрядчиков. Готовые изделия проходят 2-суточную термотренировку в термокомнатах при температуре 600С. Типовые и приемо-сдаточные испытания на вибрацию, термоустойчивость и электромагнитную совместимость предприятие проводит в испытательных центрах своих субподрядчиков в Литве, а также в Голландии. Аттестация счетчиков для занесения их в Госреестр республики производится в Каунасе.

Предприятие специализируется на выпуске счетчиков. Интеграция счетчиков в АСКУЭ может производиться за счет использования изделий родственной фирмы “Elgama-System”, которая производит УСПД, и вильнюсской фирмы-партнера в области разработки программного обеспечения АСКУЭ - “Sigma Telas”.

НПОО “Гран-система-С”

Минское частное предприятие, организованное в начале 90-хх годов прошлого столетия на базе площадей и специалистов завода робототехники для производства приборов учета холодной, горячей воды и теплосчетчиков. В развитие приборного учета энергоносителей предприятие занялось собственной разработкой и серийным производством первого белорусского трехфазного электронного электросчетчика "Гран-Электро СС-301".

Техническое задание на счетчик было разработано в 1999 г., в 2000 г. был создан образец, а в 2001 г. выпущена опытная партия. За 2001-2003 гг. выпущено 1000 шт. счетчиков, в том числе в 2003 г. – 600 шт. В 2004 г. произведено более 1400 шт. счетчиков. Предприятие использует в счетчиках платы как собственного изготовления, так и заказные из Прибалтики. Матрица для корпуса счетчика и литье собственные. С 1999 г. на предприятии для поверхностного монтажа используется польский полуавтомат, а с середины 2004 г. – американская автоматическая установка. Для поверки счетчиков применяется 6-местный поверочный стенд, планируется в 2005г. дополнительно установка 12-местного стенда.

Коллектив предприятия 50 человек, годовой товарный объем продукции – 6,5 млн. долларов. Основные потребители счетчиков – Беларусь и Россия (гг. Москва, Самара). В 2005 г. планируется выпуск 4000 шт. счетчиков, а в ближайшие 2-3 года - существенное расширение производства трехфазных счетчиков различных модификаций (до 20 тыс. шт. в год) и организация выпуска с 2006 года собственного однофазного счетчика.

СПООО “Эльстер Метроника”

Предыстория фирмы началась с решения международного концерна АВВ (головное предприятие находится в штате Северная Каролина, США) в конце 80-хх годов прошлого столетия об организации по всему миру дочерних фирм по производству электронных электросчетчиков. Основная идея работы дочерних фирм – организация “отверточного” производства на основе поступления из-за рубежа высококачественных готовых и уже протестированных (после 3-суточного термопрогона) основных плат с установленными на них навесными элементами и корпусов для счетчиков. На местах планировалась организация производства интерфейсных плат, сборка, наладка и поверка готовых счетчиков.

В 1994 г. одна из таких компаний - АББ ВЭИ Метроника была создана в Москве. В 1999 г. предприятие открыло в Москве новый современный завод по производству приборов и систем учета энергоресурсов мощностью 100 тыс. электронных счетчиков в год, а в 2000 г. АББ ВЭИ Метроника получила сертификат международного центра КЕМА о соответствии компании стандарту качества производства ISO 9001. С 2000 г. предприятие начало экспорт своей продукции в страны Европы. В 2002г. концерн "Ruhrgas" объявил о приобретении подразделения АВВ по учету электроэнергии, воды и тепла (ABB Metering) и образовании корпорации ELSTER, в состав которой вошла и компания АББ ВЭИ Метроника. После перерегистрации в 2003г. она получила нынешнее имя "Эльстер Метроника". В настоящее время штат предприятия составляет 200 человек (более половины из них - программисты), годовой объем товарной продукции – 60 млн. долларов. В 2005-2006 гг. планируется строительство нового производственного здания.

На предприятии имеются два многоместных немецких поверочных стенда ZERA-310 (10-местный) и ZERA-340 (20-местный с измерением до 40 гармоник) класса точности 0,05%, а также шесть одноместных испытательных установок VEKA-1300. В заводском испытательном центре можно провести типовые испытания на изоляцию, электромагнитную совместимость (за исключением высокочастотного электромагнитного поля), термоиспытания и другие виды испытаний.

За 10 лет существования СПООО “Эльстер Метроника” были выпущены такие типы счетчиков, как АЛЬФА (выпуск с 1995 г.), АЛЬФА ПЛЮС (выпуск с 1999 г.), ЕвроАЛЬФА, Дельта, А1200, А1700, АЛЬФА А2, АЛЬФА А3 и другие, а также оборудование для АСКУЭ - мультиплексоры МПР-16, УСПД серии RTU-3000 и соответствующее программное обеспечение АСКУЭ (Альфа-ЦЕНТР и другое). За 2003 год выпущено 170 тыс. шт. однофазных и трехфазных счетчиков различного типа. Эльстер Метроника предлагает комплексные решения по автоматизации учета электроэнергии на базе своего фирменного оборудования: счетчиков, АСКУЭ и связи, а также учета энергоносителей различного вида.

 Витебский завод электроизмерительных приборов (ВЗЭП)

ВЗЭП, или ПО "Электроизмеритель", является государственным предприятием, входящим в состав Министерства промышленности Республики Беларусь. Во времена СССР предприятие занималось военными заказами в области электроизмерительной техники, а также выпускало широкую гамму измерительных приборов гражданского назначения (например, измерительные преобразователи для энергетики и систем управления, преобразователи измерительные для систем учета тепла и т.д.).

ВЗЭП является крупным заводом, на котором трудятся почти 1800 человек, а годовой объем товарной продукции достигает 11 млн. долларов. Заводом был разработан в 1999 г. первый белорусский однофазный электронный электросчетчик типа ЭЭ8003. В настоящее время предприятие выпускает несколько типов однофазных и трехфазных счетчиков трансформаторного и прямого включения класса точности 1,0. Счетчики и изделия АСКУЭ в товарной продукции завода составляют более 21%, но в планах руководства значится существенное наращивание этих цифр. За 2003 год и 9 месяцев 2004 г. выпущено однофазных, типа ЭЭ8003/2, и трехфазных, типа ЭЭ8005, электронных счетчиков соответственно 10800 шт. (16000 шт.) и 300 шт. (1600 шт.). Технологическая модернизация производства осуществляется за счет собственных средств и составила, в частности, в 2003 г. порядка 0,6 млн. долларов. Планируется производство в ближайшие 2 года новой номенклатуры счетчиков, включая четырехквадрантные счетчики класса 0,5S.

Сравнительные экономические показатели производителей

Ниже в таблицу сведены воедино наиболее общие экономические характеристики рассмотренных выше семи производителей электронных счетчиков (и не только счетчиков). Бросается в глаза поразительная разница в объеме товарной продукции, приходящейся на одного работающего у этих производителей, достигающей 50 раз между крайними вариантами. Это, предположительно, свидетельствует о том, что предприятия с высокой выручкой на одного работающего имеют, во-первых, значительные затраты на дорогую комплектацию (например, в СПООО "Эльстер Метроника" она достигает порядка 60-70%), т.е. больше покупают на стороне, чем делают сами, во-вторых, имеют более высокую производительность за счет автоматизации производства и меньшей доли ручного труда и, в-третьих, имеют более высокий процент прибыли (в том числе и за счет более высокой цены на готовую продукцию). Все это, вместе взятое, позволяет таким предприятиям чувствовать себя в стабильных рыночных условиях более уверенно, чем их конкурентам.

Но, с другой стороны, эти предприятия предпочитают иметь со стороны потребителей устойчивые, не меняющиеся требования к своей продукции, что в условиях реструктуризации электроэнергетики, развития оптового и розничного рынков электроэнергии, совершенствования тарифных не всегда возможно. Предприятиям же, которые на все 100% владеют технологией своих изделий, включая ее разработку, легче адаптироваться к быстро меняющимся рыночным условиям и специфическим требованиям потребителей.

Справка (фото автора)

Статья опубликована в журналах:

Энергетика и ТЭК, №11,2005 (Беларусь)

Электрические сети и системы, №2,2006 (Украина)

Электрика, №8,2005 (Россия)