1電表計量保護裝置創(chuàng)新的必要性

供電部門的直入式電表安裝中,電表的出線直接與用戶開關連接在一起,中間沒有一個有效的過渡連接設備。用戶開關在運行過程中經(jīng)常會由于用戶用其他材料代替保險絲、突然增加負荷、表后線頭過細過長、表后導線短路、拒動誤動等原因燒損供電部門的電表計量裝置,如:

(1)連接電表與用戶開關的導線一般都是多支的鋁芯線或者多支的銅芯線,而電表的接線端口采用螺絲擰緊的方式壓緊導線,用力過小,導線擰不牢固:用力過大,導線會出現(xiàn)斷股或散股現(xiàn)象,接觸面積小,從而導致接觸不好,造成導線過流、發(fā)熱,燒壞電表腳。

(2)在用戶開關那一端,由于用戶用電知識欠缺或疏于維護管理,用戶開關或連接線經(jīng)常燒壞,嚴重時會引起電表燒壞。

上述問題嚴重影響了電力設備運行質量,嚴重時甚至會給人們的生命財產安全造成威脅,而對于電表計量裝置的檢修、更換,也造成了大量不必要的資源浪費。為此,筆者開始對電表計量裝置的保護問題進行研究,希望能在一定程度上改善裝置性能,延長其使用壽命。

2電表計量保護裝置的設計方案

2.1設計原理

研究過程中,筆者對電表計量裝置事故進行梳理后發(fā)現(xiàn):過流和過熱是造成其燒毀的主要因素。為此,在電表計量保護裝置設計時需從以上兩部分內容出發(fā)對裝置進行聯(lián)鎖保護,一旦出現(xiàn)問題,能及時切斷過流和過熱線路,降低事故發(fā)生率。

過熱(過流)保護設計時可以借助動作開關、溫控儀等對區(qū)域溫度情況進行分析,出現(xiàn)過熱(過流)問題后切斷線路,達到保護效果。過熱保護動作裝置主要工作原理就是采集產品出線端口溫度,在由于用戶原因造成過溫、過熱時斷開負荷電源,入線端口溫度也要采集,這與熱繼電器的工作原理有所區(qū)別。

聯(lián)鎖保護設計時可以采取鎖構裝置,即將用戶的故障關在這個保護裝置的下方,也就是說在裝置下方鎖住用戶的故障,防止用戶故障越過裝置燒壞電表。

2.2設計方案

為達到預期的鎖構保護效果,在實際設計過程中筆者將方盒式設計運用到電表計量裝置保護中,與電表配套使用,其外部為ABs絕緣盒,使用夾布膠木固定,其整體狀況如圖1所示。

本次設計中方盒使用ABs絕緣材料,產品運行電壓等級僅為0.4kV,無需接地保護。

筆者依照電表內部結構及裝置分別形成對應保護方案,具體狀況如圖2所示。

(1)在鎖構保護裝置的上端設計有與電表出線連接的可調式接線端口,端口固定有焊銅的銅線與電表出線端口連接,確保不會出現(xiàn)燒損電表及鎖構裝置的現(xiàn)象。目前單相電表的適用范圍一般家庭配置均達到了5~80A,那么兩根導線選擇25mm2銅芯線即可。本次設計中,為防止接入電表擰螺絲釘時將導線壓散股從而減少接觸面影響過流,需將導線焊上銅或者使用25mm2的單支銅柱,長度20cm:調節(jié)滑槽調節(jié)的距離為3.8~5.2cm,以提升防護的可靠性。

(2)在鎖構保護裝置的中端設計有管狀式物理連接的保險裝置及過溫動作裝置,保險裝置規(guī)格可根據(jù)電表載流量配置,過溫動作裝置負責在產品任一位置溫度達到相關規(guī)定值時斷開電源。鎖構保護裝置主要通過內部的兩個橢圓管狀式玻璃管保險起到斷電保護作用,由該裝置和過熱保護線路形成過熱保護動作整體。一般玻璃管選擇的過程中需保證電流值在65A內,選用市面上的玻璃管保險即可。過熱保護動作裝置與智能溫度儀連接,通過智能溫度儀檢測電表計量裝置是否出現(xiàn)過熱問題。

(3)鎖構保護裝置的下端設計有與用戶連接的出線端口,專為與用戶過渡接線使用。接線時不需要專門打開盒蓋,直接連接即可,并進行絕緣保護。

上述鎖構保護裝置在進行完電表計量裝置燒損保護后需人工復位,否則無法起到相應的保護效果。

3電表計量保護裝置的應用效果

在實際運用中,筆者發(fā)現(xiàn)該鎖構裝置過流、過熱保護效果顯著。

(1)鎖構保護裝置上端可調式接線端口及焊銅的銅線與電表出線端口連接,確保不會因散股或接觸不良而燒損電表及鎖構裝置:

(2)鎖構保護裝置中端管狀式保險裝置及過溫動作裝置,從過流、過熱兩方面保護了電表計量裝置不被燒損:

(3)鎖構保護裝置的下端設計有與用戶連接的出線端口,專為與用戶過渡接線使用,杜絕用戶故障出門,燒壞電表計量裝置。

在應用該電表計量保護裝置的基礎上,及時對過流、過熱等異常情況進行處理,降低了電表計量裝置內部燒損率,大大延長了電表計量裝置的使用壽命。

4結語

近年來,我國電力系統(tǒng)故障頻發(fā),尤其是電表計量裝置燒損引起的供配電問題層出不窮。一種防止電表計量裝置燒損的鎖構保護裝置從過熱(流)保護、鎖構保護原理出發(fā),借助常用玻璃管保險、智能溫度儀、傳感器等形成內部聯(lián)鎖保護結構,在上、中、下端分別形成對應保護項,有效提升了對電表計量裝置的防護效果,使其能夠安全、穩(wěn)定運行。