試論電子式電能表的應(yīng)用與對策

王磊

【摘 要】本文分析了電子式與感應(yīng)式電能表的性能，論述了全電子式電能表的特點、類型、功能及其合理選用，介紹了確保電能表計量準(zhǔn)確性的要求。

【關(guān)鍵詞】電子式電子表；性能；應(yīng)用與對策

經(jīng)常使用的電能表有兩種：一種是感應(yīng)式機(jī)械電能表，它是利用三個不同空間和相位的磁通建立起來的交變移進(jìn)磁場，在這個磁場的作用下，轉(zhuǎn)盤上產(chǎn)生了感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律，這個感應(yīng)電流使得轉(zhuǎn)盤總是朝一個方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動經(jīng)蝸桿傳遞到計數(shù)器，累計轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)數(shù)，從而達(dá)到計量電能的目的。另一種是電子式電能表，它是利用電流和電壓作用于固態(tài)電子器件而產(chǎn)生瓦時輸出量的電能計量儀表。

1.電子表與機(jī)械表的缺點比較

（1）機(jī)械表存在以下缺點：①使用的制動阻尼磁鐵受溫度影響較大，高溫狀態(tài)下容易失磁，使得表計走慢，給供電部門造成電能損失；②機(jī)械式電能表由于受磁場對稱性和發(fā)熱影響，容易發(fā)生潛動即空走；③感應(yīng)式電能表在輕負(fù)荷運行時，往往出現(xiàn)過補(bǔ)償現(xiàn)象。

（2）電子表存在以下缺點：①生產(chǎn)技術(shù)有待于進(jìn)一步提高；②價格較貴；③對外部環(huán)境要求較高等。

2.電子表與機(jī)械表的性能比較

（1）線性動態(tài)范圍與計量準(zhǔn)確度：由于電子表的采樣元件、A/D變換元件、放大電路等的線性好，使得電子表的線性動態(tài)范圍較大，適應(yīng)性很強(qiáng)。機(jī)械表的線性動態(tài)范圍小，原因是非線性因素太多，當(dāng)用電量變化很大時計量精度將受到很大影響。

（2）靈敏度：電子表的電子線路本身靈敏度極高，可比機(jī)械表高一個數(shù)量級，而且可以長時間保持這種高靈敏度。機(jī)械表的機(jī)械摩擦阻力是原理性的問題目前無法克服，特別是在低轉(zhuǎn)速時，機(jī)械摩擦力接近靜態(tài)摩擦力，數(shù)值明顯提高，因而計量漏洞將增大，長時間工作后尤其如此。

（3）功耗：由于電子表采用的CMOS元件自身功耗很小，例如一只單相電子表的每月功耗約為0.3～0.5kWh，機(jī)械表的功耗每月0.8～1kWh。

（4）防竊電效果：由于電子線路內(nèi)部在設(shè)計上很容易實現(xiàn)對付各種竊電行為防范措施，因此電子表在防竊電功能上要比機(jī)械表強(qiáng)得多。

（5）穩(wěn)定性：電子表總體的穩(wěn)定性很好，用戶在安裝前可以實現(xiàn)免調(diào)，工作中的調(diào)校周期也可以大大延長，從而節(jié)省了人工。機(jī)械表因采用機(jī)械轉(zhuǎn)動方式工作，摩擦力不穩(wěn)定，因此穩(wěn)定性與電子表相比顯得較差，經(jīng)運輸后準(zhǔn)確度就可能超差，在安裝之前必須重新調(diào)校。

（6）精度：電子表電路中的A/D變換器的精度可達(dá)2-14以上，因此分辯力和精度很高，可以設(shè)計0.5級以上的高精度電能表。機(jī)械表由于采用磁路結(jié)構(gòu)非線性失真大，一致性差，因此要采用各種補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，采用補(bǔ)償機(jī)構(gòu)又降低了穩(wěn)定性，也不利于生產(chǎn)使用中的調(diào)校。

3.感應(yīng)式電能表突出的問題

感應(yīng)式電能表已有100多年的歷史，當(dāng)前突出的問題是：

（1）合格率低，超差嚴(yán)重。

（2）偷竊電現(xiàn)象嚴(yán)重：感應(yīng)式電能表由于電流、電壓接線端子外露，很容易采用改接線或倒表手段進(jìn)行偷竊電，這是包括我國在內(nèi)的發(fā)展中國家普遍存在的嚴(yán)重問題。

（3）抄表方式單一落后：感應(yīng)式電能表采用的是人工登門手工抄表，隨著電能表的數(shù)量增加，抄表、核算的工作量越來越大。

4.全電子式電能表的類型及其合理選用

全電子式電能表是通過對用戶供電電壓和電流實時采樣，采用專用的電能表集成電路，對采樣電壓和電流信號進(jìn)行處理并相乘轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出顯示。

（1）兩種采樣方式的全電子式電能表比較 當(dāng)前電子式電能表對用戶用電采樣方式主要有兩種形式。一種是用互感器采樣，另一種為直接采樣。采用互感器采樣即利用電壓互感器和電流互感器分別來采集用戶的電壓信號和電流信號；直接采樣則是用熱穩(wěn)定性高的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)來取得電壓信號，而用電阻溫度系數(shù)非常小的錳銅片進(jìn)行電流直接采樣。

（2）電子式多費率電能 所謂多費率電能表也稱復(fù)費率電能表或稱之為分時計量電能表。它是根據(jù)每天用電的峰、平、谷的實際情況，分時段地進(jìn)行計量，以作為分時電價結(jié)算的依據(jù)。

（3）電子式電能表的抄表方式 全電子式電能表的抄表方式主要有以下幾種：①人工抄表：根據(jù)表頭顯示進(jìn)行抄表。②手持紅外抄表器抄表：手持紅外抄表器抄表它是一個帶有紅外收發(fā)的單片機(jī)控制系統(tǒng)。③遠(yuǎn)距離自動抄表系統(tǒng)：所謂遠(yuǎn)距離自動抄表系統(tǒng)是指管理人員可以坐在遠(yuǎn)距表的辦公室里，應(yīng)用微機(jī)通過專用線、無線、電力線、光纖等做為通道，進(jìn)行抄表和用電管理。

（4）全電子式予付費電能表 所謂網(wǎng)絡(luò)購電式予付費電能表，用戶到供電或物業(yè)管理部門去買電，而供電或物業(yè)管理部門采用遠(yuǎn)控或手持售電機(jī)，將購電量直接注入到用戶的電表內(nèi)，用戶表頭可顯示出購電數(shù)。當(dāng)顯示電量減到一定值時，可發(fā)出光報警，提示用戶購電，否則，當(dāng)用完電時及時斷電。

5.把好幾個關(guān)，確保電能表計量準(zhǔn)確性

電能表是供電企業(yè)與用戶進(jìn)行電能交易的一桿秤，這桿秤的準(zhǔn)確與否直接關(guān)系到供電企業(yè)與用戶的切身利益，因此，為了保證這桿秤的準(zhǔn)確性，保證國家和用戶的利益不受損害，我認(rèn)為應(yīng)在電能表的采購、校驗、服務(wù)等方面把好以下幾道關(guān)：

（1）嚴(yán)把采購入庫關(guān)：在選購電能表時必須考慮生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)條件、產(chǎn)品生產(chǎn)時間、質(zhì)量保證體系、現(xiàn)場運行故障率等因素。

（2）把好檢測校驗關(guān)：對于待裝的電能表，必須保證其首次檢驗合格率、走字合格率達(dá)到100%。

（3）搞好優(yōu)質(zhì)服務(wù)和監(jiān)督關(guān)：應(yīng)通過設(shè)立行風(fēng)監(jiān)督員的辦法，加強(qiáng)行風(fēng)監(jiān)督。通過定期走訪用戶，聽取用戶意見等方式來做好各項工作。

（4）把好安裝關(guān)：鑒于電子式電能表對周圍環(huán)境的要求較高，因此，在安裝時應(yīng)注意避免太陽直射，最好集中安裝在表箱內(nèi)，城鎮(zhèn)集中小區(qū)可大批安裝使用這種電能表。

6.結(jié)束語

當(dāng)今，電能已成為最重要的能源，在市場經(jīng)濟(jì)下，人們對電能的計量要求準(zhǔn)確度要高，使用壽命要求長，而對用電的管理要求實現(xiàn)智能化、自動化。全電子式電能表，取代傳統(tǒng)的感應(yīng)式電能表已勢在必行。只有把好這些關(guān)，才能保證電能計量裝置的準(zhǔn)確性，從而確保供電企業(yè)和用戶的利益不受損失。這對于樹立供電企業(yè)的良好形象也有一定的現(xiàn)實意義。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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