淺談全電子式電能表的特點及其選用

淺談全電子式電能表的特點及其選用摘要：本文在分析感應(yīng)式電能表存在問題的基礎(chǔ)上，重點論述了全電子式電能表的特點、類型、功能及其合理選用。著重指出，以全電子式電能表取代感應(yīng)式電能表已勢在必行，而集中式多用戶全電子式電能表符合我國國情，具有很好的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：感應(yīng)式電能表全電子式電能表集中式多用戶電表

一、感應(yīng)式電能表已完成其歷史使命：當(dāng)前，電能表、水表、燃氣表乃至暖氣表已深入到千家萬戶，而電能表應(yīng)用的最廣、最早。目前我國生產(chǎn)電能表的廠家約有600多家，年產(chǎn)量約1億萬臺，其中70％以上為感應(yīng)式電能表。感應(yīng)式電能表已有100多年的歷史，當(dāng)前突出的問題是：第一、合格率低，超差嚴重：1996年、1997年和1999年國家曾三次對感應(yīng)式電能表進行抽查，其合格率分別為7.1%、30.4%、和55.6％。有的產(chǎn)品最大實測基本誤差競高達-13.4％，遠遠超出了國家規(guī)定的2％的技術(shù)指標要求。機械磨損是感應(yīng)式電能表無法克服的缺陷，磨損的后果是表計越走越慢。國家電力公司曾對在用的電能表進行了抽查，抽查的結(jié)果是：運行一年、二年、三年、四年和五年的電能表中，超差分別為31.1％、41％、44.1％、42.9％和53.5％。這就是說，用了五年的表，將有50％以上不合格，為此，有關(guān)部門不得不做出規(guī)定，要求感應(yīng)式電能表"五年"更換一次，鼓勵企業(yè)科技創(chuàng)新，研究開發(fā)推廣使用性能可靠的長壽命的電能表。第二、偷竊電現(xiàn)象嚴重：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重問題。在我國一些地區(qū)或單位，偷漏電量競超過了總用電量的30％，其經(jīng)濟損失非常嚴重，據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，我國每年因竊電而造成的電費損失超過50億。第三、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。抄表人員要走家串戶上樓、下樓，極不方便，這與現(xiàn)代化用電管理極不適應(yīng)。目前市場上，有將感應(yīng)式電能表配以光電脈沖轉(zhuǎn)換裝置，稱之為機電式電能表，可以實現(xiàn)遠程自動抄表，但其測量原理還是感應(yīng)式，其準確度仍難以提高。當(dāng)今，電能已成為最重要的能源，在市場經(jīng)濟下，人們對電能的計量要求準確度要高，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。這些都是感應(yīng)式電能表所無能為力的。近一二十年來，由于微電子技術(shù)，計算機技術(shù)和通信技術(shù)的高速發(fā)展，出現(xiàn)的高準確度、長壽命且能實現(xiàn)遠程自動抄表等多種功能的全電子式電能表，取代傳統(tǒng)的感應(yīng)式電能表已勢在必行。二、全電子式電能表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行處理并相乘轉(zhuǎn)換成與電能成正比的脈沖輸出顯示。根據(jù)需要，也可以依據(jù)規(guī)定的協(xié)議（通信協(xié)議），將存貯的數(shù)據(jù)（電量等）上傳給上位機（主站），上位機也可以對電表進行用、售電管理。由于它具有感應(yīng)式電能表無可比擬的優(yōu)點，近幾年來發(fā)展非常迅速。用全電子式電能表取代感應(yīng)式電能表，在發(fā)達國家，平均每年以20％多的速度在更換。在我國由于起步晚，宣傳的力度、廣度不夠，人們對全電子式電能表的認識不足等原因，發(fā)展較慢。以下就全電子式電能表的特點、類型及其合理選用給予介紹。1、電子式電能表的主要特點為了便于說明問題，現(xiàn)就戶用全電子式電能表和感應(yīng)式電能表的主要特點列表比較如下：（表中帶"*"號者，是根據(jù)樣本實測的結(jié)果）。項目表型感應(yīng)式電能表電子式電能表備注技術(shù)性能*百分百誤差0.86%~-5.7%0.2%~-0.2%在5％Ib~400％Ib范圍內(nèi)*啟動電流25(mA)10(mA)采用5（20）A電能表*功耗1.68W0.52W壽命5年10年以上過載倍數(shù)46頻率范圍45---55（HZ）40---1000(HZ)電子式電能表受諧波影響小功能體積大小抄表人工紅外、遠程抄表等反竊電無有限量用電無有遠控功能無有復(fù)費功能無有性能價格比低高2、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)非常小的錳銅片進行電流直接采樣。采用互感器采樣，在起動電流、線性范圍、功耗和精度等指標皆不如直接采樣，尤其是小電流時更為突出。例如：額定電流為20A時，直接采樣的啟動電流為20mA，互感器采樣的啟動電流為40mA。又如：采用專用的錳銅片進行直接電流采樣的全電子電能表誤差可調(diào)整到0.5％，而采用電流互感器采樣，由于激磁電存在，若不采取補償措施，互感器本身誤差就可能超過5％。利用互感器采樣的的優(yōu)點是抗干擾性較強，線路簡單，成本低。3、電子式多費率電能表在市場經(jīng)濟下，根據(jù)用電的性質(zhì)不同，地區(qū)不同，時段不同等實行多種電價制已是理所當(dāng)然。要推行多種電價制，除國家要制定有關(guān)法規(guī)和準則外，還必須要有相關(guān)的測量設(shè)備。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，分時段地進行計量，以作為分時電價結(jié)算的依據(jù)。分時段計費的多費率電能表早期主要用于工業(yè)用戶，隨著我國家庭用電量的不斷增加和我國電業(yè)市場的商品化改革，近一年來分時段多費率電能培長達238％，而傳統(tǒng)電能表比去年同期下降24％。今年國家還修訂了多費率電能表的標準，即GB/T15284-2002《多費率電能表特殊要求》與此相適應(yīng)的分時電能表的專用集成電路也相繼面世，這必將為多費戶電能表的發(fā)展提供了更廣闊的前景。4、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)的單片機控制系統(tǒng)。為此電能表應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的紅外收發(fā)功能。抄表器最小可在3米以外通過紅外收集電能表顯示的數(shù)據(jù)，一塊抄表器可同時存儲幾千戶的用電數(shù)據(jù)，根據(jù)需要它可以通過并行口用微型打印機打印輸出，或通過計算機的輸入口，輸入給計算機進行數(shù)據(jù)管理，它具有體積小、重量輕、攜帶方便，操作簡單、性能價格比高等特點。有的抄表器還可帶售電功能，它很適合于樓群少、用戶數(shù)不多的情況下的用電管理。手持抄表器，通過RS232也可進行短距離在線抄表，但一般很少用。（3）遠距離自動抄表系統(tǒng)：所謂遠距離自動抄表系統(tǒng)是指管理人員可以坐在遠距表的辦公室里，應(yīng)用微機