1項(xiàng)目研究背景

電能是目前社會(huì)發(fā)展中不可缺少的基礎(chǔ)能源之一,也是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的大事。與此同時(shí),隨著供電企業(yè)向營(yíng)業(yè)性、服務(wù)型企業(yè)轉(zhuǎn)變,降低成本、提升客戶服務(wù)質(zhì)量成為其工作重心之一。

在目前使用的電能計(jì)量裝置中,電壓互感器二次電壓回路和電流互感器二次電流回路分別經(jīng)過(guò)電能計(jì)量接線盒接入電能表和負(fù)荷管理終端,使接線盒、電能表以及負(fù)荷管理終端的電壓回路并聯(lián),電流回路串聯(lián)。

當(dāng)帶負(fù)荷更換電能表或負(fù)荷管理終端時(shí),要先通過(guò)調(diào)整電能計(jì)量接線盒的連接片把二次電壓回路開(kāi)路,把二次電流回路短路,造成不能正常計(jì)量電能,待更換完成后通電才能繼續(xù)計(jì)量,導(dǎo)致電能計(jì)量不準(zhǔn)確,更換過(guò)程中損失的電量只能以估算的方式進(jìn)行追補(bǔ),而估算的結(jié)果往往與實(shí)際有偏差,進(jìn)而導(dǎo)致供電企業(yè)蒙受損失。

此外,電能計(jì)量接線盒工作時(shí)連接片和接線端子上帶電,目前的電能計(jì)量接線盒絕緣措施不足,在帶負(fù)荷維修時(shí)人工調(diào)整連接片存在觸電風(fēng)險(xiǎn):同時(shí),維修完成后有可能因人為疏忽未及時(shí)把連接片復(fù)位,容易導(dǎo)致線路錯(cuò)誤,造成安全隱患。

2項(xiàng)目研究目的及技術(shù)難點(diǎn)

2.1研制組合式多功能計(jì)量接線盒的意義

目前,深圳供電局專變用戶的電能計(jì)量裝置由電能表、負(fù)荷終端、電壓互感器、電流互感器、二次回路、接線盒等設(shè)備組成。為了保障用電的穩(wěn)定性,確保用戶能夠在更換電能表和負(fù)荷管理終端時(shí)的正常用電生產(chǎn)生活,就需要用到計(jì)量接線盒。

但是,現(xiàn)有的常規(guī)計(jì)量接線盒在更換電能表或負(fù)荷管理終端時(shí)不能及時(shí)正確計(jì)量電量,造成了供電企業(yè)電量流失。隨著電網(wǎng)企業(yè)對(duì)供電可靠率和計(jì)量準(zhǔn)確率的要求越來(lái)越高,通過(guò)技術(shù)手段去解決這個(gè)問(wèn)題變得十分必要。

本項(xiàng)目通過(guò)研究開(kāi)發(fā)多功能計(jì)量接線盒,消除常規(guī)計(jì)量接線盒接線方式存在的弊端,在帶負(fù)荷情況下能夠安全進(jìn)行電能表或者負(fù)荷管理終端更換,不但確保了現(xiàn)場(chǎng)施工人員的人身操作安全,提高了現(xiàn)場(chǎng)工作效率,而且用戶電量能被正確計(jì)量,減少了供電企業(yè)的電量損失,提高了供電企業(yè)的供電可靠性以及計(jì)量準(zhǔn)確率。

2.2研制組合式多功能計(jì)量接線盒的技術(shù)難點(diǎn)

近年來(lái),對(duì)于計(jì)量聯(lián)合接線盒的技術(shù)研究,以防竊電、防錯(cuò)接以及產(chǎn)品材料性能改進(jìn)等方面為主。因此,擬開(kāi)展多功能接線盒產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)工作,以解決電能損失及誤接線等問(wèn)題為設(shè)計(jì)目標(biāo),提高計(jì)量設(shè)備運(yùn)行管理水平。

本項(xiàng)目的技術(shù)關(guān)鍵與難點(diǎn)如下:

(1)改進(jìn)電壓接線端子結(jié)構(gòu)及布局,將原來(lái)每相電壓整體回路改進(jìn)為每相獨(dú)立并聯(lián)回路,從而使每相電壓回路分開(kāi)為多路獨(dú)立輸出,實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制的目的。

(2)改進(jìn)電流接線端子結(jié)構(gòu)及布局,增加電流接線端子模塊,將電能表和負(fù)控終端的電流回路串聯(lián),實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行,同時(shí)計(jì)費(fèi)。更換電能表或負(fù)控終端時(shí),可通過(guò)調(diào)整連接片與電路回路斷開(kāi),確保換表施工人員安全和計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確性。

(3)設(shè)計(jì)可視化連接片,更加直觀,方便操作人員進(jìn)行更換的接線調(diào)整及施工檢查,避免人為接線錯(cuò)誤的發(fā)生。

3組合式多功能計(jì)量接線盒的設(shè)計(jì)

3.1組合式多功能計(jì)量接線盒整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1所示,組合式多功能計(jì)量接線盒產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可分為盒體110和蓋體100,蓋體蓋合于盒體上,蓋體內(nèi)側(cè)設(shè)有限位塊,限位塊包括相互連接的橫板102和豎板101,在蓋體蓋合時(shí)使連接片位于預(yù)設(shè)的正確位置,減少人為疏忽導(dǎo)致的線路錯(cuò)接,從而提高安全性。盒體包括安裝層112和分隔層113及隔板111,第一連接器120位于盒體內(nèi),并設(shè)有若干個(gè)位于分隔層內(nèi)的端子塊136,連接片103位于安裝層且滑動(dòng)搭接于第一連接塊與端子塊136之間:第二連接器130與第一連接器相鄰而設(shè),第二連接器同樣設(shè)有若干個(gè)位于分隔層內(nèi)的端子塊、第二連接塊和連接片,連接片滑動(dòng)搭接于第二連接塊與端子塊之間,滑動(dòng)安裝的連接片用于更換設(shè)備時(shí)調(diào)整線路。相鄰兩個(gè)接線端子之間設(shè)置有豎隔板140,豎隔板具有絕緣分隔的作用。第一連接塊與第二連接塊位于分隔層,有助于人員位于絕緣區(qū)域操作,降低觸電風(fēng)險(xiǎn),且連接片和橫接片106之間設(shè)有撥片104,用于人手動(dòng)調(diào)節(jié)連接片的位置以調(diào)整線路。

3.2更換電能表時(shí)接線圖設(shè)計(jì)

如圖2所示,在電能計(jì)量過(guò)程中,帶負(fù)荷更換電能表時(shí),對(duì)電能計(jì)量接線盒內(nèi)的線路進(jìn)行調(diào)整。移動(dòng)連接片103,使一號(hào)上端子132與一號(hào)下端子134斷開(kāi)連接,因而電能表斷開(kāi)與電壓的連接,而負(fù)控終端的電壓連接不變:使三號(hào)上端子122與三號(hào)下端子126斷開(kāi)連接,同時(shí)四號(hào)上端子123與四號(hào)下端子127從斷開(kāi)變?yōu)檫B接,使電流從四號(hào)上端子123輸入到負(fù)控端子1從而輸入至負(fù)控終端,而橫接片106斷開(kāi)四號(hào)上端子123和五號(hào)上端子124的連接,使電能表斷開(kāi)與電流回路的連接,從而實(shí)現(xiàn)在負(fù)控終端保持與電流互感器和電壓互感器連接的同時(shí)斷開(kāi)電能表的連接,在帶負(fù)荷更換電能表期間,負(fù)控終端能正常計(jì)量。

3.3更換負(fù)控終端時(shí)接線圖設(shè)計(jì)

如圖3所示,在電能計(jì)量過(guò)程中,帶負(fù)荷更換負(fù)控終端時(shí),對(duì)電能計(jì)量接線盒內(nèi)的線路進(jìn)行調(diào)整。移動(dòng)連接片103,使二號(hào)上端子133和二號(hào)下端子135斷開(kāi)連接,即斷開(kāi)負(fù)控終端與電壓的連接:使五號(hào)上端子124和五號(hào)下端子128連接,而六號(hào)上端子125和六號(hào)下端子129斷開(kāi)連接,斷開(kāi)負(fù)控終端的電流連接,使電能表的電流經(jīng)由電能端子3傳遞到五號(hào)上端子124,進(jìn)而傳遞到五號(hào)下端子128,電流經(jīng)過(guò)第二電流端子162回到電流互感器內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)在電能表保持與電流互感器和電壓互感器連接的同時(shí)斷開(kāi)負(fù)控終端的連接,在帶負(fù)荷更換負(fù)控終端期間,電能表能正常計(jì)量。

3.4同時(shí)更換電能表和負(fù)控終端時(shí)接線圖設(shè)計(jì)

如圖4所示,參考圖2與圖3,在同時(shí)更換電能表和負(fù)控終端或更換電能計(jì)量接線盒時(shí),對(duì)電能計(jì)量接線盒內(nèi)的線路進(jìn)行調(diào)整。移動(dòng)連接片103,使第二連接器內(nèi)完全斷路,斷開(kāi)電能表和負(fù)控終端與電壓的連接:三號(hào)上端子122和三號(hào)下端子126斷開(kāi)連接、六號(hào)上端子125和六號(hào)下端子129斷開(kāi)連接,并使四號(hào)上端子123和四號(hào)下端子127連接、五號(hào)上端子124和五號(hào)下端子128連接,由于四號(hào)上端子123和五號(hào)上端子124之間通過(guò)橫接片106連接,因此把電能表和負(fù)控終端的電流回路短路,使電流不輸入至電能表和負(fù)控終端,此時(shí)電壓回路和電流回路不帶負(fù)載,可對(duì)電能表和負(fù)控終端或電能計(jì)量接線盒進(jìn)行更換。

4結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種組合式多功能計(jì)量接線盒,能保證在更換電能表或負(fù)荷管理終端時(shí),更加安全可靠,減少供電企業(yè)的電能損失,做到精細(xì)化管理,提高供電企業(yè)的供電可靠性和計(jì)量準(zhǔn)確率,降低線損率:設(shè)計(jì)的可視化連接片更加直觀,方便操作人員進(jìn)行更換的接線調(diào)整及施工檢查,確?，F(xiàn)場(chǎng)施工人員的人身操作安全,提高現(xiàn)場(chǎng)工作效率。