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電子電度表帶來電力計(jì)量應(yīng)用的變革 電度表常見問題解決方法

時(shí)間:2020-07-05    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
【導(dǎo)讀】 ????與傳統(tǒng)的機(jī)械電度表相比,電子電度表能實(shí)現(xiàn)記錄用電時(shí)間、預(yù)付費(fèi)、自動(dòng)讀表三種重要的功能,而且具有精度高、低功耗、低功率因素檢測(cè)和精確的有功功率測(cè)量和防亂接行為檢測(cè)等功能特性。

????與傳統(tǒng)的機(jī)械電度表相比,電子電度表能實(shí)現(xiàn)記錄用電時(shí)間、預(yù)付費(fèi)、自動(dòng)讀表三種重要的功能,而且具有精度高、低功耗、低功率因素檢測(cè)和精確的有功功率測(cè)量和防亂接行為檢測(cè)等功能特性。通過本文,你可以進(jìn)一步深入了解電子電度表如何實(shí)現(xiàn)這些功能特性,以及基于單片模擬前端芯片MCP3905/6和閃存微控制器PIC18F8490的電子電度表設(shè)計(jì)方案。?

????配電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)由兩個(gè)同等重要的部分構(gòu)成:網(wǎng)絡(luò)的物理布線;測(cè)量用電量的電度表系統(tǒng)。電子電度表已經(jīng)成為那些新用戶增長(zhǎng)快速的地區(qū)的自然選擇,由于這些地區(qū)沒有沿用下來的機(jī)械式電度表,為充分利用電子方案所具備的新功能優(yōu)勢(shì)提供了理想的環(huán)境。?

????電子電度表的靈活性允許實(shí)現(xiàn)過去機(jī)械式電度表所做不到的三項(xiàng)重要的計(jì)費(fèi)功能,即記錄用電時(shí)間、預(yù)付費(fèi)、自動(dòng)讀表。?

????記錄用電時(shí)間技術(shù)的基礎(chǔ)是電度表具備記錄每天不同時(shí)間段的能耗,并針對(duì)每個(gè)時(shí)段采用不同費(fèi)率的功能。這種功能是電力公司的重要工具,因?yàn)樗兄诠膭?lì)用戶每天合理地使用電力、平衡能耗并降低用電高峰,從而優(yōu)化整個(gè)電網(wǎng)的使用。?
?
????預(yù)付費(fèi)技術(shù)要求電度表實(shí)際控制供電,只要證明客戶提供的付款(通過**、智能卡和其它技術(shù))嚴(yán)格達(dá)到授信額度的要求。顯然,電力公司因免去了現(xiàn)金的征收成本而獲益匪淺。?

????為了執(zhí)行記錄用電時(shí)間和/或預(yù)付費(fèi)功能,電子電度表采用時(shí)鐘和日歷精確地跟蹤用電時(shí)間,如一天的每一個(gè)小時(shí)和一周的每一天(周末通常都不是用電高峰期)。?

????自動(dòng)讀表(AMR)技術(shù)指的是電度表利用專用線路和/或現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施將讀數(shù)傳送到全自動(dòng)計(jì)費(fèi)和通信中心的技術(shù)。目前,在各地區(qū)實(shí)現(xiàn)AMR的技術(shù)有如下幾種,包括:短距離RF應(yīng)用,ZigBee協(xié)議開始成為重要的競(jìng)爭(zhēng)技術(shù);長(zhǎng)距離RF應(yīng)用,例如接入現(xiàn)有的蜂窩電話網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器,通過標(biāo)準(zhǔn)的電話線;電力線載波(PLC),利用配電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)短到中距離數(shù)據(jù)通信。?

????更常見的情況是采用部分自動(dòng)采集系統(tǒng),因?yàn)檫@種方法提供了成本和可靠性的更佳折衷。在發(fā)展中地區(qū)尤其如此,那里在安裝電度表時(shí)還沒有完整的通信基礎(chǔ)設(shè)施,勞動(dòng)力可能仍然相對(duì)便宜。電力公司不需要電度表直接與計(jì)費(fèi)中心通信,在同一建筑中一個(gè)或多個(gè)電度表的讀數(shù)被采集到一個(gè)點(diǎn),在那里由工作人員通過連接電子讀表設(shè)備來讀取。電度表和電子讀表設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸可靠(優(yōu)于手工抄表),速度、精度和整個(gè)抄表過程的總效率提高,這就證明采用AMR技術(shù)的可行性,即使采用這種方法有可能一次僅抄取一只電度表的讀數(shù)。部分自動(dòng)采集方案通常采用下列技術(shù)之一來實(shí)現(xiàn)與讀表設(shè)備之間的連接:串行端口(RS-485)用于聯(lián)網(wǎng)一個(gè)位置(如大樓)內(nèi)的所有電度表;紅外連接用于實(shí)現(xiàn)到實(shí)際讀表設(shè)備的連接,通常通過電度表面板。?

????目前,在中國(guó)紅外連接應(yīng)用已經(jīng)被編撰到針對(duì)電度表的專用DL/T645規(guī)范之中的情況,它定義的紅外協(xié)議物理層與其它常見的紅外應(yīng)用有很大差異。?

????其它重要的功能特性?

????提高精度:電子電度表可以輕松地達(dá)到0.2%的精度,而機(jī)械電度表的典型精度是2%。因此,一個(gè)單一的電子硬件平臺(tái)能滿足大量電度表應(yīng)用的需求,能提高產(chǎn)量并降低成本。?

????專用的32kHz振蕩器和定時(shí)器用于RTCC應(yīng)用。?
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????低功耗:電力行業(yè)通常接受耗電量*多為2W的電度表方案。顯然,即使如此少的耗電量,當(dāng)安裝量達(dá)到數(shù)百萬(wàn)只時(shí),仍會(huì)導(dǎo)致巨大的電力成本。?

????低功率因素檢測(cè)和精確的有功功率測(cè)量:近年來,電機(jī)、公路照明和其它低功率因素應(yīng)用的耗能比例增幅巨大(據(jù)稱僅電機(jī)就占平均負(fù)載的40%),由于無(wú)功功率成分(未測(cè)量)浪費(fèi)了寶貴的電能,給電力設(shè)施帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。?

????防亂接行為檢測(cè):反接電度表實(shí)施盜電在某些地區(qū)可能相當(dāng)猖獗,因此現(xiàn)在的電度表都專門設(shè)計(jì)了識(shí)別盜電的功能,例如:負(fù)載接地-檢測(cè)回路電流(和不平衡負(fù)載);電流路徑逆轉(zhuǎn)-檢測(cè)改接電度表的企圖;**磁鐵線圈飽和-利用分路和不同通道上的線圈并比較結(jié)果;主電壓斷開-能檢測(cè)到主電壓斷開,還能提供次電壓源。?

????電子電度表便于檢測(cè)?

????為了滿足電力行業(yè)的需要,并幫助設(shè)計(jì)先進(jìn)的電子電度表,一些半導(dǎo)體制造商已經(jīng)開發(fā)了更為新穎、簡(jiǎn)單和靈活的解決方案。這些方案中的**個(gè)配套電路就是將執(zhí)行電壓和電流乘積需要的所有模擬功能集成到單片模擬前端(AFE)之中,例如Microchip技術(shù)公司的?MCP3905/6器件,這種電度表AFE的功能包括:?

????兩個(gè)16位delta-sigma?A/D轉(zhuǎn)換器提供高達(dá)1000:1的動(dòng)態(tài)范圍(在MCP3906中)和0.1%的典型精度;?

????提供極小的28引腳SSOP封裝,當(dāng)工作在-40到+85℃溫度范圍內(nèi)時(shí),它僅僅消耗5mA的典型電流(功耗的典型值是25mW或僅僅是2W預(yù)算的一小部分),參考熱漂移僅僅為15ppm/℃;?

????可編程增益放大器與電流感應(yīng)通道的高靈敏度相結(jié)合,允許使用很低的分路電阻值(低于200μΩ);?

????當(dāng)檢測(cè)到負(fù)功率的情況(線路反接)時(shí),提供反接自動(dòng)報(bào)警。?

????MCP3905/6只要幾個(gè)外部元件就能實(shí)現(xiàn)完整和廉價(jià)的單相電度表設(shè)計(jì)。而如果將其與先進(jìn)的閃存微控制器如PIC18F8490配合使用,則可增強(qiáng)性能。?

???????PIC18系列高性能8位微控制器有100多個(gè)基于閃存技術(shù)的型號(hào),配備了對(duì)電度表應(yīng)用至關(guān)重要的各種功能和外設(shè),以PIC18F8490為例,可用的功能包括:?

????直接與MCP3905/6?AFE(具有調(diào)頻有功功率輸出)接口的輸入捕獲和比較邏輯;?

????片上LCD顯示驅(qū)動(dòng)器,允許對(duì)復(fù)雜LCD顯示(高達(dá)192段顯示)實(shí)現(xiàn)低功耗和廉價(jià)的控制;?

????16KB增強(qiáng)型閃存程序存儲(chǔ)器,允許在線(生產(chǎn))編程和校準(zhǔn)及方便的現(xiàn)場(chǎng)固件升級(jí);?

????靈活的編碼保護(hù)機(jī)制,為實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)和AMR應(yīng)用所使用的密碼提供必要的安全措施;?

????用于功率管理的納瓦技術(shù),允許電度表以非常低的功耗工作,以維持電度表的使用壽命,并在執(zhí)行AMR和記費(fèi)功能時(shí)維持高性能;?

????片上低功耗32?kHz振蕩器用做實(shí)時(shí)鐘和日歷,以支持“用電時(shí)間”和其它先進(jìn)的計(jì)費(fèi)功能;?

????靈活的異步串行端口,能夠支持RS485及DL/T645紅外自動(dòng)電度表讀表應(yīng)用;?

????靈活的同步串行端口,支持連接到外部使用I2C?和/或SPI協(xié)議的非易失性存儲(chǔ)器件(串行EEPROM);?

????片上10位A/D轉(zhuǎn)換器,支持防反接功能和/或溫度感應(yīng)功能;?

????斷電檢測(cè)和低壓檢測(cè)電路,提高魯棒性并增加防反接功能。

????(來源:中國(guó)電工儀器網(wǎng))?



    電度表是為家用電器及照明燈具計(jì)量消耗電能的專用,一般均安裝在住宅內(nèi)。由于電表長(zhǎng)期受環(huán)境影響及超負(fù)荷運(yùn)行,也會(huì)出耶各種故障,如計(jì)量偏差、鋁盤卡死、走字時(shí)快時(shí)慢、運(yùn)行時(shí)有噪聲等。

    一、膠木接線盒內(nèi)出現(xiàn)燒焦糊味

    表盤下端的膠木接線盒內(nèi)產(chǎn)生燒焦糊味,主要有兩方面的原因:一是在安裝或更換電路導(dǎo)線時(shí),盒內(nèi)的固定螺絲未擰緊,當(dāng)電器用電負(fù)荷增大時(shí),螺絲柱因接觸不良發(fā)熱,燒壞膠木盒并伴發(fā)焦糊味。

    解決的方法:取下肢術(shù)接線蓋后拉下總閘刀,將電源導(dǎo)線全部拆下,重新用刀將線頭殘留物刮干凈,裝入接線柱內(nèi),擰緊全部螺絲即可以排除故障。

    另一種原因:從室內(nèi)接到電表上的導(dǎo)線質(zhì)量差,引起銅柱與導(dǎo)線間產(chǎn)生氧化層特別是安裝在環(huán)境潮濕,不通風(fēng)處的電度表容易產(chǎn)生此類問題、,從而增大值使接觸點(diǎn)發(fā)熱而損壞接線盒。

    解決方法:應(yīng)徹底清除接線盒內(nèi)的油污及更換導(dǎo)線。有時(shí)當(dāng)用電設(shè)備超過電表實(shí)際安培值時(shí),不僅接線盒會(huì)損壞,電表也有可能被強(qiáng)電流擊毀,所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)表的額定電流與實(shí)際所用電器的總負(fù)荷相差很大時(shí),應(yīng)錯(cuò)開使用時(shí)間或更換電度表,以防電表被擊毀或發(fā)生火災(zāi)。

    二、空載時(shí)自行轉(zhuǎn)動(dòng)

    電表在空載時(shí)會(huì)自行轉(zhuǎn)動(dòng),即住宅內(nèi)的所有用電設(shè)備及照明燈具都未使用,而表的鋁盤仍在轉(zhuǎn)動(dòng)或慢慢爬行。

    一般來說,當(dāng)電源電壓為額定值的80%至110%時(shí),電表鋁盤的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)超過一圈屬于正常范圍即轉(zhuǎn)盤順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一圈、,但若鋁盤微微轉(zhuǎn)動(dòng)不止,則說明電表線路有漏電存在,應(yīng)請(qǐng)檢查處理。

    如果沒有漏電存在,那就是電表自身的故障,應(yīng)及時(shí)送部門檢修或換新表。

    三、運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生“吱吱”響聲

    電度表在運(yùn)行時(shí),有輕微的“嗡嗡”聲,屬于正常現(xiàn)象。但如果表內(nèi)產(chǎn)生不規(guī)則的雜亂響聲,則是表內(nèi)部的某些配件老化、電磁場(chǎng)部分元件松動(dòng),或轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪缺油等原因所引起。應(yīng)送電力部門校驗(yàn)并更換易損配件。有時(shí),當(dāng)電表處于嚴(yán)重超負(fù)荷運(yùn)行時(shí),也會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的響聲,應(yīng)及時(shí)關(guān)閉部分電器,以防損壞電表。

    四、鋁盤停轉(zhuǎn)或不跳字

    電度表是一種精密計(jì)量?jī)x表,它在出廠前都是經(jīng)過嚴(yán)格校驗(yàn)的,其靈敏度和可靠性、穩(wěn)定性應(yīng)達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)負(fù)荷電流小于 0.025A時(shí),電表鋁盤不轉(zhuǎn)動(dòng)、不跳字屬正常范圍,如果在較大負(fù)荷時(shí)仍不轉(zhuǎn)動(dòng),很可能是鋁盤被卡住,鋁盤已變形或電磁機(jī)構(gòu)失靈等問題,應(yīng)及時(shí)送檢。





電度表的型號(hào)含義

  電度表型號(hào)是用字母和數(shù)字的排列來表示的,內(nèi)容如下:類別代號(hào)+組別代號(hào)+設(shè)計(jì)序號(hào)+派生號(hào)。

  如我們常用的家用單相電度表:DD862-4型、DDS97l型、DDSY97l型等。

  1、類別代號(hào):D--電度表

  2、組別代號(hào)

  表示相線:D--單相;S--三相三線;T--三相四線。

  表示用途的分類:D--多功能;S--式;X--無(wú)功;Y--預(yù)付費(fèi);F--復(fù)費(fèi)率。

  3、設(shè)計(jì)序號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。

  每個(gè)制造廠的設(shè)計(jì)序號(hào)不同,如希麥特設(shè)計(jì)生產(chǎn)的電度表產(chǎn)品備案的序列號(hào)為971,正泰公司的為666等。

  綜合上面幾點(diǎn):

  DD--表示單相電度表:如DD971型DD862型

  DS--表示三相三線有功電度表:如DS862,DS97l型

  DT--表示三相四線有功電度表:如DT862、DT971型

  DX--表示無(wú)功電度表:如DX97l、DX864型

  DDS--表示單相電子式電度表:如DDS97l型

  D丅S--表示三相四線電子式有功電度表:如DTS97l型

  DDSY--表示單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表:如DDSY97l型

  DTSF--表示三相四線電子式復(fù)費(fèi)率有功電度表:如DTSF97l型

  DSSD--表示三相三線多功能電度表:如DSSD97l型

  4、基本電流和額定最大電流

  基本電流是確定電度表有關(guān)特性的電流值,額定最大電流是儀表能滿足其制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的準(zhǔn)確度的最大電流值。

  如5(20)A即表示電度表的基本電流為5A,額定最大電流為20A,對(duì)于三相電度表還應(yīng)在前面乘以相數(shù),如3x5(20)A。

  5、參比電壓

  指的是確定電度表有關(guān)特性的電壓值

  對(duì)于三相三線電度表以相數(shù)乘以線電壓表示,如3x380V。

  對(duì)于三相四線電度表則以相數(shù)乘以相電壓或線電壓表示,如3x220/380V。

  對(duì)于單相電度表則以電壓線路接線端上的電壓表示,如220V。

標(biāo)簽: 電度表
電度表 電度表的型號(hào)含義_電度表

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