一種電能表檢定信號線排扣裝置的研究與應(yīng)用

陳偉峰，盧德祥，吳姝婷

（國網(wǎng)福建省電力有限公司龍巖供電公司，福建 龍巖 364000）

電能表檢定設(shè)備是分析判斷電能表故障與否的重要檢測工具，不僅實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)對電表廠家批量生產(chǎn)的電能表開展質(zhì)量分析，在敦促廠家提高生產(chǎn)工藝的同時(shí)，也為市場監(jiān)督管理局對供電企業(yè)開展計(jì)量裝置質(zhì)量監(jiān)督提供重要保障。因此，以高效率高質(zhì)量完成批量檢定工作為出發(fā)點(diǎn)，研制一款可提升檢定效率的輔助裝置具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 檢定設(shè)備現(xiàn)狀

福建省各地供電公司計(jì)量中心及各計(jì)量技術(shù)監(jiān)督局實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)行使用的電能表檢定設(shè)備，近乎八成為信號線插接式檢定設(shè)備，含有功脈沖、無功脈沖、公共地、多功能端口以及485信號線等近10余根信號線，檢測中主要存在以下幾個(gè)問題：

插接頻繁，工作效率低。目前電能表的檢定，電流通過螺絲固定，電壓、信號線則通過插接的形式進(jìn)行檢測，每更換一批電能表都必須對信號線、電壓線重新拔插，操作不便捷。

插接頻繁，鉗口壓接不牢，發(fā)生數(shù)據(jù)采樣偏差。由于信號線多次插接，導(dǎo)致信號線鉗口發(fā)生形變，在采樣數(shù)據(jù)中出現(xiàn)無法采樣，或者信號誤差大，產(chǎn)生多頻電信號、磁信號干擾等情況，一定程度影響檢定結(jié)果，導(dǎo)致檢定設(shè)備對檢定結(jié)果可能產(chǎn)生誤判。

插接頻繁，設(shè)備損壞速率加快，存在安全隱患。由于信號線和電壓線的頻繁拔插，導(dǎo)致鉗口發(fā)生形變，接觸不良導(dǎo)致接口黑化和銹化的情況屢見不鮮。

2 電能表檢定信號線排扣裝置的研究應(yīng)用

2.1 研制原理分析

為克服現(xiàn)有計(jì)量檢定設(shè)備存在的上述問題，擬設(shè)計(jì)一種電能表檢定信號線排扣裝置，用于改良檢定設(shè)備存在的局部設(shè)計(jì)缺陷，從而較好地解決上述問題。以三相四線電能表為例，對輔助設(shè)備進(jìn)行說明。

如圖1所示，其中13-27為信號檢定線，18為有功校表高電位，19為無功校表高電位，20為公共地接口，21為多功能口高電位，22為多功能口低電位，23和24為485A、485B接口。下面橫擔(dān)金屬連接片為電壓連接片，豎擔(dān)金屬連接片為電流接線柱，通過螺絲緊固。

圖1 三相四線電能表表尾接線模型

解決上述問題所采用的設(shè)計(jì)原則為：

減少因表計(jì)重復(fù)裝卸造成的信號線、電壓線重復(fù)拔插；

減少因重復(fù)拔插造成的一系列的信號干擾；

降低信號線重復(fù)拔插造成的安全隱患。

設(shè)計(jì)內(nèi)容如下。

如圖2所示，電表檢定設(shè)備信號線排扣裝置各部分的作用如下：

圖2 排扣裝置設(shè)計(jì)模型

其中1所示部位：塑料絕緣部分起著絕緣和信號分離的作用，防止各個(gè)信號之間的誤竄。同時(shí)與可移動(dòng)的彈簧壓接式掛扣的活動(dòng)部件連接，起連接固定作用。

2所示部位：連接金屬片內(nèi)嵌于塑料絕緣部分，金屬片底部突起的連接部分用于信號線接線鉗與彈簧壓接式掛扣的連接，起到信號傳遞的作用。

3所示部位：位置可移動(dòng)的彈簧壓接式掛扣的頂部有金屬掛鉤，按壓掛鉤保護(hù)套，可露出金屬掛鉤，松手后掛鉤將自動(dòng)依靠彈簧的作用力將金屬掛鉤與電表的信號接線柱緊緊掛扣在一起。

圖3為彈簧壓接式掛扣示意圖，其中，4為掛鉤，可直接掛扣在電能表信號線接線柱，5為用于壓接受力的彈簧，6是連接受力部件。

圖3 彈簧壓接式掛扣部位結(jié)構(gòu)示意圖

操作使用方法如下：

連接好電壓線后，確定各個(gè)信號線接線柱的位置，旋緊螺絲固定活動(dòng)部件，將信號線鉗口夾在該裝置上，壓接連接受力部件，彈簧掛鉤因受力露出，將其掛扣在電能表的各個(gè)信號接線柱上松開受力部件即可。

2.2 排扣裝置的應(yīng)用

2020年6月—2021年5月，將該電能表檢定設(shè)備信號線排扣裝置進(jìn)行現(xiàn)場測試使用，在國網(wǎng)龍巖供電公司電能計(jì)量中心裝設(shè)144個(gè)該種排扣裝置（單相檢定設(shè)備4臺，合計(jì)96個(gè)表位，三相檢定設(shè)備2臺，合計(jì)48個(gè)表位），設(shè)計(jì)實(shí)物如圖4所示。

圖4 排扣裝置實(shí)物圖及有無排扣裝置接線對比圖

按月進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和維護(hù)，在檢定電表數(shù)相近的情況下與2019年平均檢定電表時(shí)間進(jìn)行比較，累計(jì)節(jié)約時(shí)間約460 h，節(jié)約人工成本投入2.3萬元；

節(jié)省因檢定裝置改造產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用約為0.9萬元/年。

即僅國網(wǎng)龍巖供電公司電能計(jì)量中心因使用本設(shè)備信號線排扣裝置，一年可節(jié)約的人工成本近2.3萬元，設(shè)備改造投資成本節(jié)約近5.4萬元（單指設(shè)備改造投入的第一年），經(jīng)濟(jì)效益成果可見一斑。

3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

該信號線排扣裝置的研制，在實(shí)際應(yīng)用中，具有適用范圍廣、靈活方便、經(jīng)濟(jì)效益可觀等成效，可廣泛應(yīng)用于全國各類計(jì)量行業(yè)以及相關(guān)冗余雜亂、頻繁拔插接線的工作中。

實(shí)用性強(qiáng)。在已有的檢定設(shè)備的基礎(chǔ)上開展外接設(shè)計(jì)，可以隨時(shí)裝卸，對設(shè)備本身不造成結(jié)構(gòu)或者功能上的改變，不影響檢定設(shè)備的正常工作。

方便靈活。可移動(dòng)的活動(dòng)部件，能夠適應(yīng)不同位置的信號線接線柱，滿足不同品牌規(guī)格的電能表接線情況，大大增添了其適用性。

工作和社會(huì)效益高。結(jié)合掛扣式的思維邏輯，能快速提升實(shí)驗(yàn)室檢定工作效率，減短工作單滯留時(shí)限，保障供電企業(yè)按時(shí)甚至提前完成工作。行業(yè)適應(yīng)范圍廣，對其他相關(guān)行業(yè)中存在冗余雜亂、頻繁拔插接線工作具有一定指導(dǎo)價(jià)值。

經(jīng)濟(jì)效益高。僅以龍巖市供電公司轄區(qū)內(nèi)計(jì)量實(shí)驗(yàn)室電能表檢定（僅供電企業(yè)）為例，含有三相電能表檢定設(shè)備16臺，單相電能表檢定設(shè)備8臺。假定每年的工作日按230天算，實(shí)驗(yàn)室全年有半數(shù)的工作日參與電表檢定工作，排扣裝置的應(yīng)用可為全市供電企業(yè)累計(jì)能節(jié)省39.1萬元，如表1所示。

表1 排扣裝置應(yīng)用的成本對比

此外，由于這個(gè)排扣裝置的投入使用，實(shí)驗(yàn)室可以不必新購含有類似功能的檢定設(shè)備，從這一層面上說，也為企業(yè)的設(shè)備資本投入減輕不少負(fù)擔(dān)。

4 結(jié)束語

簡易電能表檢定信號線排扣裝置研制應(yīng)用，不僅提升了電表檢定的工作效率，產(chǎn)生較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也解決了不少因?yàn)樵O(shè)備的不合理帶來的相關(guān)問題。另一方面，該種設(shè)計(jì)思路也給各類計(jì)量行業(yè)以及相關(guān)冗余雜亂、頻繁拔插接線工作提供了相關(guān)指導(dǎo)方向，具有一定的社會(huì)服務(wù)性和可延伸性，較大程度發(fā)散了本裝置的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)初衷。