低壓電能計(jì)量裝置中零線的重要性

1、低壓電能計(jì)量裝置中零線的重要性益陽(yáng)電業(yè)局-周長(zhǎng)吾摘 要：?jiǎn)蜗?、三相四線低壓電能計(jì)量裝置中，零線的連接有嚴(yán)格的規(guī)定，但實(shí)際中往往被忽略，本文例舉了單相、三相四線計(jì)量裝置中常見(jiàn)的錯(cuò)接、漏接零線的幾種現(xiàn)象，分析了零線對(duì)電能計(jì)量的影響，提出了改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞：計(jì)量裝置 零線 重要性正 文：?jiǎn)蜗唷⑷嗨木€低壓電能計(jì)量裝置，普遍應(yīng)應(yīng)于城鄉(xiāng)居民生活用電、公變臺(tái)區(qū)下非普工業(yè)用電及315kVA 及以下專(zhuān)變用電。其計(jì)量裝置數(shù)量巨大，分布范圍廣，安裝運(yùn)行維護(hù)工作量大。在實(shí)際中存在著許多零線接線不規(guī)范的現(xiàn)象，造成計(jì)量裝置接線錯(cuò)誤，影響電能計(jì)量，下面例舉幾種情況進(jìn)行分析。一、單相感應(yīng)有功機(jī)械的零線接線分析單相有功感應(yīng)電

2、能表最普遍、最常見(jiàn)、應(yīng)用最廣泛，其正確接線如下圖1-1所示：(a)(b)圖1-1單相電能表正確接線(a)、單相電能表接線實(shí)物圖(b)、單相電能表接線圖在實(shí)際中往往有許多安裝人員按圖1-2和圖1-3進(jìn)行接線。圖1-2火線與零線對(duì)調(diào)了，由于零線進(jìn)最左邊的電流接線柱，電壓線圈首端也是零電位，使電流磁通及電壓磁通全部反相，雖然其三者的超前滯后關(guān)系沒(méi)有變化，計(jì)量基本正確。但客戶如果照?qǐng)D方法斷開(kāi)負(fù)載零線，當(dāng)單相負(fù)荷只接火線，采用一線一地用電時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)竊電，造成電能表停轉(zhuǎn)。圖1-3，采用三線法，電壓線圈的零線只從主線上并接了一根，主零線直接接負(fù)荷開(kāi)關(guān)，這種接線從原理上沒(méi)有問(wèn)題，計(jì)量正確，但存在兩個(gè)隱患：

3、1、 當(dāng)表計(jì)并接的零線在M點(diǎn)發(fā)生斷線時(shí)，客戶用電不受任何影響，但表計(jì)電壓線圈失壓，電壓磁通消失，表計(jì)停轉(zhuǎn)，不能計(jì)量。2、 如果客戶在表計(jì)零線上串接一個(gè)電阻R，表計(jì)電壓線圈與R串聯(lián)接在線路額定電壓上，電阻R將分掉一部分電壓，造成表計(jì)電壓線圈的承受的電壓低于額定電壓而少計(jì)量。二、單相防竊電電子表的零線接線分析某客戶向95598投訴，其生活小區(qū)進(jìn)行一戶一表計(jì)量改造后，安裝了防竊電電子表，投運(yùn)后所有防竊電電子表橙色異常報(bào)警燈亮起，部分用戶反映表計(jì)電量不正常，不用電也計(jì)量?，F(xiàn)場(chǎng)查實(shí)，電力部門(mén)負(fù)責(zé)改造接線正確，如下圖1-4所示：a、計(jì)量箱接線圖 b、局部放大圖 圖1-4用鉗型電流表測(cè)量發(fā)現(xiàn)同一塊表上火線與

4、零線上的電流不相等，如圖1-5所示,同一表計(jì)火線上電流為0.42安，零線上電流為0.68安： a、火線電流 b、零線電流圖1-5經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)由于小區(qū)電工負(fù)責(zé)的從計(jì)量箱到用戶入戶線利用了原安裝機(jī)械表的舊線，沒(méi)有進(jìn)行改造，而原布線只保證了每戶火線對(duì)應(yīng)，零線有的兩戶交叉、有的多戶共零線，是造成計(jì)量裝置報(bào)警、計(jì)量不準(zhǔn)的主要原因，分析如下：該小區(qū)使用的深圳浩寧達(dá)生產(chǎn)的DDS22型單相防竊電電子表，該表計(jì)量芯片是采用的美國(guó)AD公司生產(chǎn)的ADE7751防竊電計(jì)量芯片。這種電能表內(nèi)部電流回路接線如下圖所示：其內(nèi)部有兩個(gè)電流測(cè)量回路，正常情況下兩個(gè)電流回路的電流相等，即，此時(shí)計(jì)量芯片計(jì)量視頻在功率，此時(shí)報(bào)警異常燈

5、不亮。當(dāng)時(shí)，異常指示燈點(diǎn)亮，計(jì)量芯片會(huì)將兩個(gè)電流進(jìn)行比較，同時(shí)以電流最大的回路計(jì)量電能，如前面測(cè)量的客戶零線電流大于火線電流，此時(shí)會(huì)以零線電流進(jìn)行電流計(jì)算，造成計(jì)量不準(zhǔn)。為一個(gè)常數(shù)，一般為1.125，只要火線與零線之間的電流差值大于設(shè)定值。造成不準(zhǔn)的原因是由于零線接線不規(guī)范。下面分析兩種情況：1、 兩戶零線交叉由于出線不規(guī)范，同一梯間同一樓層的兩戶居民戶零線交叉的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，由于采用感應(yīng)式機(jī)械表計(jì)量時(shí)，零線交叉不會(huì)影響計(jì)量，一旦改裝防竊電電子表后，就會(huì)出現(xiàn)報(bào)警異常計(jì)量不準(zhǔn)的情況。如下圖可以看出：這種接線造成了火線流過(guò)的電流為用戶自負(fù)荷電流，但零線流過(guò)的電流為對(duì)方電流即因兩個(gè)用戶的負(fù)荷不相等時(shí)

6、，當(dāng)電流差超過(guò)設(shè)定值時(shí)，異常報(bào)警燈點(diǎn)亮，同一時(shí)刻兩個(gè)表計(jì)總是取用電負(fù)荷較大的用戶的電流進(jìn)行計(jì)量，即使其中一戶不用電，只要另一戶在用電，也同樣會(huì)計(jì)量，兩塊表計(jì)量的電量也基本相等。2、 多戶共零線以三個(gè)用戶共出線零為例，接線如下圖：從圖中可以看出：由于零線電流從公共零線經(jīng)M點(diǎn)通過(guò)三個(gè)計(jì)量點(diǎn)形成回路時(shí)，流以三個(gè)計(jì)量點(diǎn)的阻抗基本相同，所以經(jīng)M點(diǎn)分流后，流經(jīng)表計(jì)零線的電流基本相同，即：這樣就會(huì)造成負(fù)荷小的用戶多計(jì)量，只要有一個(gè)用戶用電其它兩戶也會(huì)計(jì)量，造成計(jì)量失準(zhǔn)。三、三相四線電能表零線接線分析三相四線電能表廣泛地應(yīng)用于中性點(diǎn)非絕緣系統(tǒng)中，特別在低壓三相四線制中普遍采用，其零線的主要作用是確保電能表三個(gè)

7、電壓元件尾端電位為零，從而確保加在三個(gè)電壓元件上的電壓為額定電壓。在正常情況，當(dāng)三相電壓對(duì)稱(chēng)時(shí)，不接零線不會(huì)造成計(jì)量誤差，但當(dāng)三相電壓不對(duì)稱(chēng)時(shí)，即某相斷線或短路時(shí)，不但會(huì)影響計(jì)量，而且影響電量的更正。我們知道三相四線表正確接線時(shí)功率表達(dá)式為：當(dāng)三相四線表正確接線時(shí)，三相電壓任何一相電壓斷線功率表達(dá)式為：斷一相電壓時(shí)更正系數(shù)為：下面分析在零線斷線的情況下，任斷一相電壓時(shí)三相四線表的計(jì)量情況：1、B相電壓斷線當(dāng)B相斷線而又沒(méi)有接零線時(shí)，B元件電壓線圈上沒(méi)有電壓，功率為零。A、C兩元件電壓線圈串接在線電壓上，由于兩個(gè)線圈阻抗相同，所以承受的電壓相等，但由于兩個(gè)電壓線圈的首端不同，所以相位不同，A元件電壓線圈上承受的，C元件電壓線圈承受的電壓為，如下圖所示：由向量圖可以分析出B相電壓和零線同時(shí)斷開(kāi)時(shí)各元件的功率表式為：更正系數(shù)為：用同樣的方法可以分析，當(dāng)A相或者C相電壓斷開(kāi)后，零線同時(shí)斷開(kāi)時(shí)，電能表所計(jì)功率為正確接線時(shí)的二分之一，而零線不斷開(kāi)時(shí)斷開(kāi)任何一相電壓表計(jì)所計(jì)功率為正確接線時(shí)的三分之二，兩者完全不同。2、任意兩相電壓斷線三相四線表零線接線正確時(shí)，任意斷開(kāi)兩相電壓線，只有一個(gè)元件正常工作，所計(jì)功率為正確接線的三分之一。當(dāng)零線斷開(kāi)時(shí)，任意斷開(kāi)兩相電壓線，電能表三個(gè)元件上均無(wú)電壓，表計(jì)所計(jì)功率為零，無(wú)法計(jì)量。四、結(jié)論 1、單相感應(yīng)機(jī)械電能表零線與相線接線