電子式電能表的原理

10電子式電能表的原理電子式電能表是在數(shù)字功率表的根底上進(jìn)展起來(lái)的，承受乘法器實(shí)現(xiàn)對(duì)電功率的測(cè)3-10所示。被測(cè)量的高電壓u、大電流i經(jīng)電壓變換器和電流變換器轉(zhuǎn)換后送至乘法器M，乘法器M完成電壓和電流瞬時(shí)值相乘，輸出一個(gè)與一段時(shí)間內(nèi)的平均功率成正比的直流電壓U，然后再利用電壓／頻率轉(zhuǎn)換器，U被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖頻率f，將該頻率分頻，并通過(guò)一段時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)，顯示出相應(yīng)的電能。一、輸入變換電路

3-10電子式電能表工作原理框圖電子式電能計(jì)量?jī)x表中必需有電壓和電流輸入電路。輸入電路的作用，一方面是將被測(cè)信號(hào)按肯定的比例轉(zhuǎn)換成低電壓、小電流輸入到乘法器中；另一方面是使乘法器和電網(wǎng)隔離，減小干擾?！惨弧畴娏鬏斎胱儞Q電路要測(cè)量幾安培乃至幾十安培的溝通電流，必需要將其轉(zhuǎn)變?yōu)榈刃У男⌒盘?hào)溝通電壓〔或電流入式電子式電能表內(nèi)部一般承受二次側(cè)互感器級(jí)聯(lián)，以到達(dá)前級(jí)互感器二次側(cè)不帶強(qiáng)電的要求。錳銅片分流器S以錳銅片作為分流電阻R，當(dāng)大電流i〔t〕流過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的成正比的微弱電壓SiU〔，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為iiU〔t〕＝i〔t〕Rii該小信號(hào)U〔〕送入乘法器，作為測(cè)量流過(guò)電能表的電流〔。其原理圖如3-11i所示。i錳銅分流器和一般電流互感器相比，具有線性好和溫度系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。錳銅分流器A選用F2錳銅片，厚度2m，取樣電阻Rs選175μ，則當(dāng)根本電流為5A1、2之間的取樣信號(hào)U＝0.875mV。i電流互感器

3-11錳銅分流器測(cè)量電器原理圖承受一般互感器〔電磁式〕的最大優(yōu)點(diǎn)是電能表內(nèi)主回路與二次回路、電壓和電流回路可以隔離分開，實(shí)現(xiàn)供電主回路電流互感器二次側(cè)不帶強(qiáng)電，并可提高電子式電能3-12〔α〕 〔b〕3-12電流互感器電氣原理圖α〕b〕接入式i〔t〕＝KI

i〔t〕T式中 i〔t〕——流過(guò)電能表主回路的電流；i〔t〕——流過(guò)電流互感器二次側(cè)的電流；TK——電流互感器的變比。Iu(t)iT

RL

i(t)RK I式中u〔t〕——送往電能計(jì)量裝置的電流等效電壓；R——負(fù)載電阻。L〔二〕電壓輸入變換電路和被測(cè)電流一樣，上百伏〔100V或220V〕的被測(cè)電壓也必需經(jīng)分壓器或電壓互感器轉(zhuǎn)變?yōu)榈刃У男‰妷盒盘?hào)，方可送入乘法器。電子式電能表內(nèi)使用的分壓器一般為電阻網(wǎng)絡(luò)或電壓互感器。電阻網(wǎng)絡(luò)承受電阻網(wǎng)絡(luò)的最大優(yōu)點(diǎn)是線性好、本錢低，缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)電氣隔離。有用中，一般承受多級(jí)〔3級(jí)〕分壓，以便提高耐壓和便利補(bǔ)償與調(diào)試。典型接3-13電壓互感器

3-13典型電阻網(wǎng)絡(luò)線路圖UU承受互感器的最大優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)一次側(cè)和二次側(cè)的電氣隔離，并可提高電能表的抗干擾力量，缺點(diǎn)是本錢高。其電路圖如圖3-14UU式中u〔t〕——被測(cè)電壓；

u〔t〕＝K

u〔t〕Uu〔t〕——送給乘法器的等效電壓。U二、乘法器電路

3-14電壓互感器電路圖模擬乘法器是一種完成兩個(gè)互不相關(guān)的模擬信號(hào)〔如輸入電能表內(nèi)連續(xù)變化的電壓和電流〕進(jìn)展相乘作用的電子電路，通常具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，是一個(gè)三端網(wǎng)3-15U0〕KXUY〔，式中K——是乘法器的增益。3-15乘法器表示方式從乘法的代數(shù)概念動(dòng)身，乘法器具有四個(gè)工作區(qū)域，由它的兩個(gè)輸入電壓極性來(lái)確3-16平面中的四個(gè)象限來(lái)具體說(shuō)明。但凡能夠適應(yīng)兩個(gè)輸入電壓極性的四種組合的乘法器，稱為四象限乘法器。假設(shè)一個(gè)輸入端能夠適應(yīng)正、負(fù)兩極性電壓，而另一個(gè)輸入端只能適應(yīng)單一極性電壓的乘法器，則稱為二象限乘法器。假設(shè)乘法器在兩個(gè)輸入端分別限定為某一種極性的電壓能正常工作，它就是單象限乘法器。3-16模擬乘法器的工作象限圖實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輸入模擬量相乘的方法有多種多樣。乘法器是電子式電能表的核心局部，并非每一種乘法器電路都能適用電子式電能表〔一〕時(shí)分割乘法器時(shí)分割模擬乘法器的工作過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)展調(diào)寬調(diào)幅的工作過(guò)程。它在供給的節(jié)拍信號(hào)的周期TuxT、T之差〔時(shí)間量〕uT－T＝Ku

；再以此1 2 x 2 1 1x脈沖寬度掌握與u同頻的被測(cè)電壓信號(hào)uu＝x yKu；最終將調(diào)寬調(diào)幅波經(jīng)濾波器輸出，輸出電壓U2y

為每個(gè)周期T內(nèi)電壓u的平均值，它反映了ux、uy兩同頻電壓乘積的平均值，實(shí)現(xiàn)了兩信號(hào)的相乘，輸出的調(diào)寬調(diào)幅方波3-173-17調(diào)寬調(diào)幅波示意圖也有的時(shí)分割乘法器對(duì)電流信號(hào)i、i進(jìn)展調(diào)寬調(diào)幅處理，輸出的直流電流信號(hào)Ix y 0表示電流i、i乘積的平均值。前者稱為電壓平衡型時(shí)分割乘法器，后者稱為電流平衡x y型時(shí)分割乘法器。承受三角波作為節(jié)拍信號(hào)的電壓型時(shí)分割乘法器的電路原理如圖3-18所示。被測(cè)電壓轉(zhuǎn)換為u，被測(cè)電流轉(zhuǎn)換成電壓u。圖中電路的上半局部是調(diào)寬功能單元，下半部x yN1CR、R輸入的電流1 1 2作求和積分；﹢U 和﹣U 是正、負(fù)基準(zhǔn)電壓，在電路的設(shè)計(jì)中，基準(zhǔn)電壓U 的幅值應(yīng)N N N比輸入電壓u大得多；S1、S2為兩個(gè)受電平比較器掌握并同時(shí)動(dòng)作的開關(guān)；電平比較x器是具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)的直流觸發(fā)器；運(yùn)算放大器N2、電阻R和電容C組成了濾波器。積4 2uuu＞1 2 1u時(shí)，電平比較器輸出低電平，S1、S2分別接﹣U、﹣u；當(dāng)u＜u時(shí)，電平比較器輸2 N y 1 2出高電平，S1、S2分別接﹢U、﹢u；當(dāng)u＝u時(shí)，為比較器轉(zhuǎn)換狀態(tài)。乘法器的輸出N y 1 2電壓U就是由S2的動(dòng)作所得到的幅度為士u的不等寬方波電壓經(jīng)濾波后的直流成分。0 y該乘法器電路假設(shè)干單元輸出電壓的波形如圖3-193-18三角波信號(hào)的時(shí)分割乘發(fā)器電路原理圖調(diào)寬功能單元假定輸入電壓uxux和UNu1從a〔見圖3-1〕漸漸向下變化ab段，在abuu2，到達(dá)bu2。u＜2S1接通UN，積分器輸出電壓u轉(zhuǎn)而漸漸向上變化bc段，到達(dá)cuu，緊接著三角波電1 1 2＞u接通u再次向下變化??。1 2 N 1如此反復(fù)，積分器輸出電壓u呈鋸齒波形。1設(shè)開關(guān)S1接通﹢U 的時(shí)間為T，接通﹣U 的時(shí)間為T，且T＋T＝T。當(dāng)系統(tǒng)N 1 N 2 1 2達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)，積分器在T、T時(shí)間段內(nèi)的總積分電荷量應(yīng)為零，即1 2uxUN

u

U T 0R R 1 R R 21 2 1 2Uux(TT) N(U

T)0R 1 21

R 1 22RTTT1 2

2 uRU x1 N即開關(guān)S1接通﹣U、﹢U 的時(shí)間差〔T－T〕與輸入電壓u成正比。N N 2 1 x調(diào)幅功能單元

3-19三角波信號(hào)的時(shí)分割乘發(fā)器波形圖S2在比較器的掌握下與S1T期間接通﹢uu為﹢u，1 y yT期間接通﹣uu變?yōu)椹乽U為u的反向平2 y y 0均值TT RU u 1 2 2 uu Kuu

ui0 y T RU x y x y1 N即輸出電壓U0與ui成正比，因此整個(gè)電路是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了u、i乘積運(yùn)算的乘法器，它的輸出相應(yīng)于ui乘積的平均值，亦即平均功率。ux的最大幅值有肯定限制，它的正邊界是當(dāng)T＝0、T＝T時(shí)﹣U 所能平衡的u值，負(fù)邊界是當(dāng)T＝T、T＝01 2 N x 1 2時(shí)﹢U 所能平衡的u值，因此u的幅值應(yīng)滿足條件N x xRU1 N＜uR2

RU＜ 1 Nx R2u，其輸入幅值僅受為獵取﹣u的倒相器的動(dòng)態(tài)范圍所限制。y y目前在全電子式電能表制造業(yè)中，承受時(shí)分割模擬乘法器的占有相當(dāng)大比例。與其他類型的模擬乘法器相比，時(shí)分割模擬乘法器的制造技術(shù)比較成熟且工藝性好，原理較0.01級(jí)，根本上解決了如何提高準(zhǔn)確度的問(wèn)題。其主要缺點(diǎn)是帶寬較窄，僅為數(shù)百赫茲?！捕硵?shù)字乘法器微處理器在全電子式電能表中主要用于數(shù)據(jù)處理隨著芯片速度的提高和外部接口電路的更加成熟，微處理器的功能將得到充分發(fā)揮和擴(kuò)展。可以估量，應(yīng)用數(shù)字乘法器技術(shù)來(lái)完成功率／電能測(cè)量的前景格外寬闊。承受數(shù)字0～1的全范圍內(nèi)保證電能表的測(cè)量準(zhǔn)確度。這是多種模擬乘法器難以勝任的。承受數(shù)字乘法器的全電子式電能表的3-20微處理器掌握雙通道A／D轉(zhuǎn)換，同時(shí)對(duì)電壓、電流進(jìn)展采樣，由微處理器完成相乘功能并累計(jì)電能。平均功率表示為P1T

Tu(t)i(t)dt0式中T——溝通電壓、電流的周期。3-20數(shù)字乘法器的電能表構(gòu)造框圖以△t為時(shí)間間隔將上式中的積分做離散化處理，即對(duì)電壓、電流同時(shí)進(jìn)展采樣，則P1NT

u(k)i(k)1TNt這就是用軟件計(jì)算被測(cè)平均功率即有功功率的數(shù)學(xué)模型。從上式可以看出，平均功率的計(jì)算與功率求解過(guò)程與功率因數(shù)無(wú)關(guān)，因此，可以得出承受數(shù)字乘法器的全電子式電能表的電能測(cè)量與功率因數(shù)無(wú)關(guān)的結(jié)論，這是這類電能表的一個(gè)重要特點(diǎn)。A／D轉(zhuǎn)換器的準(zhǔn)確度一般較高，其轉(zhuǎn)換誤差可以無(wú)視。通過(guò)軟件來(lái)完成采樣及乘法計(jì)算的準(zhǔn)確度與△t的選取有關(guān)。△t越小，準(zhǔn)確度越高，但計(jì)算量將增加，且會(huì)使實(shí)時(shí)性變差。由采樣理論可知，連續(xù)信號(hào)離散后得到的時(shí)間序列不喪失原信號(hào)的信息，不為此承受軟件鎖相技術(shù)將采樣頻率自動(dòng)地鎖定在輸入信號(hào)頻率的N頻率發(fā)生變化時(shí)自動(dòng)調(diào)整采樣間隔，使時(shí)鐘的漂移變化也不會(huì)給測(cè)量帶來(lái)誤差。使用微處理器技術(shù)制造全電子式電能表的前景格外看好，但本錢高是其商品化的一個(gè)主要障礙；數(shù)字乘法器的進(jìn)展還要依靠于電路的集成和芯片價(jià)格的降低，但其功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越，在將來(lái)先進(jìn)的電能治理領(lǐng)域中肯定會(huì)廣為應(yīng)用。三、電壓／頻率轉(zhuǎn)換器目前承受的電壓／頻率轉(zhuǎn)換器，大多是利用積分方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。電子式電能表常用的雙向積分式電壓／頻率轉(zhuǎn)換器的原理電路如圖3-21所示。運(yùn)放NC組成積分U、U3-22S1 2接通U時(shí)，電容C充電，輸出電壓U往負(fù)向變化ab段；當(dāng)?shù)竭_(dá)比較器的下限電1 0U時(shí)，比較器掌握開關(guān)S接通﹣U，C放電，電壓U往正向變化；當(dāng)?shù)竭_(dá)比較器的2 1 0上限電平U時(shí)，S再次接通十UT的三角波。1 1ab段和cd段的積分斜率是一樣的，故積分時(shí)間也相等，均為T/2。依據(jù)積分器輸入、輸出電壓關(guān)系UU U 1TU得到輸出電壓U的頻率0

1 2 RC 2f1 1 U UT 2RC(U1即輸出頻率f與輸入電壓U成正比。1

U) i i23-21雙向積分式電壓／頻率轉(zhuǎn)換器的原理電路圖3-22雙向積分式電壓／頻率轉(zhuǎn)換器的波形圖這種電壓／頻率轉(zhuǎn)換器的主要特點(diǎn)是輸出頻率較低，選擇高穩(wěn)定性的R、C元件，可使其準(zhǔn)確度長(zhǎng)期保持在±0.1％的水平。四、分頻計(jì)數(shù)器在機(jī)電式電能表中，由光電轉(zhuǎn)換器將電能信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)；而在電子式電能表中，電能信號(hào)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)脈沖信號(hào)的工作是由乘法器及電壓／頻率轉(zhuǎn)換器完成的。這兩種脈沖信號(hào)在送入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)之前，需要先送入分頻器進(jìn)展分頻，以降低脈沖頻率。這〔如百分之一度位到計(jì)數(shù)器長(zhǎng)期計(jì)數(shù)的容量問(wèn)題。所謂分頻，就是使輸出信號(hào)的頻率分為輸入信號(hào)頻率的整數(shù)分之一；所謂計(jì)數(shù)，就是對(duì)輸入的頻率信號(hào)累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)。CMOS電路器件工作牢靠性、抗干擾力量、功率消耗、電路保安和機(jī)械尺寸等一系列指標(biāo)均優(yōu)于分立元器件組成的電路。3-23號(hào)fx經(jīng)整形電路整形后，可輸出一系列規(guī)章的矩形波，并輸入到掌握門，A點(diǎn)的波形如圖3-23〔b〕所示。把由石英晶體振蕩器產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)經(jīng)分頻后作為時(shí)間基準(zhǔn)。分頻后的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)，如圖3-23〔b〕B點(diǎn)的波形也送至掌握門，于是掌握門翻開，將計(jì)數(shù)脈沖輸出，得到如圖3-23〔b〕CT門的脈沖數(shù)，每一個(gè)脈沖所代表的電量數(shù)經(jīng)計(jì)算確定后，便可經(jīng)譯碼電路由顯示器顯示出來(lái)。五、顯示器

〔a〕3-23分頻計(jì)數(shù)器原理框圖〔a〕〔〕b〕脈沖波形

〔b〕目前常見的電子式電能表顯示器件有三種：液晶LC、發(fā)光二極管LE光管〔FI。液晶顯示器〔LCD〕是利用液晶在肯定電場(chǎng)下發(fā)生光學(xué)偏振而產(chǎn)生不同透光率來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示功能的。它依據(jù)光學(xué)原理可分為透射式、反射式和半透半反射式；依據(jù)視角大小可分為TN型〔視角為90o〕和STN型〔視角可達(dá)160o〕兩種；依據(jù)工作溫度范圍可分為普遍型065C〕和寬溫型〔3～85C。液晶顯示器在靜態(tài)直流電場(chǎng)下壽命很短〔一般為幾千小時(shí)，而在動(dòng)態(tài)交變電場(chǎng)下壽命很長(zhǎng)〔可達(dá)20萬(wàn)h點(diǎn)之外，還具有功耗小〔小于10μA，在有肯定采光度時(shí)顯示比照強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)光二極管〔LED〕是利用特別構(gòu)造和材質(zhì)的二極管在施加正向工作電壓、具有肯定工作電流時(shí)，發(fā)出某一特定波長(zhǎng)的可見光來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示功能的。依據(jù)同一正向工作電流下的發(fā)光強(qiáng)度可將其分為普亮、高亮和超高亮3種。發(fā)光二極管顏色有紅、綠、黃等多種，具有溫度范圍寬〔4～85oC、在弱光背景下顯示醒目和低本錢等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是壽命短〔一般為3萬(wàn)5萬(wàn)h、耗電大〔一般510m、露天下顯示不清等。熒光顯示板〔FIP〕是利用特種熒光物質(zhì)在肯定電場(chǎng)和肯定紅外線熱能下產(chǎn)生肯定第三節(jié)單相電子式復(fù)費(fèi)率電能表單相電子式復(fù)費(fèi)率電能表能準(zhǔn)確地計(jì)量有功電能、最大需量等數(shù)據(jù)。該表集有功、分時(shí)計(jì)費(fèi)于一體，表中設(shè)有4種費(fèi)率、10個(gè)時(shí)段；具有遙控器紅外編程、掌上電腦紅外抄表及RS485通信接口有線抄表功能一、常用術(shù)語(yǔ)復(fù)費(fèi)率電能表。有多個(gè)計(jì)度器分別在規(guī)定的不同費(fèi)率時(shí)段內(nèi)記錄溝通有功或無(wú)功電能的電能表。費(fèi)率計(jì)度器。由貯存器〔用作貯存信息〕和顯示器〔用作顯示信息〕二者構(gòu)成的電——機(jī)械裝置或電子裝置，能記錄不同費(fèi)率的有功或無(wú)功的電能量。電能測(cè)量單元。由被測(cè)量輸入回路、測(cè)量等局部構(gòu)成，進(jìn)展有功或無(wú)功電能計(jì)量的單元。費(fèi)率時(shí)段掌握單元。由費(fèi)率計(jì)度器〔含驅(qū)動(dòng)電路、時(shí)間開關(guān)及規(guī)律電路等構(gòu)成，進(jìn)展費(fèi)率時(shí)段電能測(cè)量和顯示的單元。峰、平、谷電量。電力系統(tǒng)日負(fù)荷曲線頂峰時(shí)段的電量稱峰電量，低谷時(shí)段的電能量稱谷電量，計(jì)量峰、谷時(shí)段以外的電能量稱平電量，三者之和為總電量。二、工作原理單相電子式復(fù)費(fèi)率電能表的工作原理框圖如圖3-24220V集成電路轉(zhuǎn)換成隨功率變化的脈沖信號(hào)。單片微處理器接收到功率脈沖信號(hào)后進(jìn)展電能累計(jì)，并且存入存儲(chǔ)器中，同時(shí)讀取時(shí)鐘信號(hào)，依據(jù)預(yù)先設(shè)定好的時(shí)段分時(shí)計(jì)量，并將數(shù)據(jù)輸出到顯示器中顯示，并且隨時(shí)接收串行通信口的通信信號(hào)進(jìn)展數(shù)據(jù)處理。3-24單相電子式復(fù)費(fèi)率電能表能的工作原理框圖三、主要功能特點(diǎn)〔1〕4種費(fèi)率、10個(gè)時(shí)段。最大需量計(jì)算承受滑差式?；顣r(shí)間為l、3、5、15min。當(dāng)前一分鐘平均功率的顯示?！?〕5V／80ms有源或無(wú)源光電隔離電能脈沖輸出。停電時(shí)間累計(jì)。具有紅外遙控編程、RS485通信接口。12V外接電源掌上電腦紅外抄表?？稍O(shè)固定顯示和循環(huán)顯示方式?？捎涗?個(gè)月〔本月、上月、上上月〕的有功總電能、各費(fèi)率電能、最大需量及需量發(fā)生的時(shí)間等信息。遙控器可全面顯示全部功能項(xiàng)，并可便利編程。四、規(guī)格3-1。表3-1 單相電子式復(fù)費(fèi)率電能表能規(guī)格準(zhǔn)確度等級(jí)準(zhǔn)確度等級(jí)額定電壓U〔V〕根本電流I〔A〕eb表殼類型5(6)2.5(10)1型1.02205(20)5(30)10(40)15(60)2型20(80)20(100)五、根本誤差3-1。3-1單相電子式復(fù)費(fèi)率電能表能根本誤差根本電流功率因數(shù)cosφ根本誤差〔%〕0.05I1.0±1.50.1I~I1.0、0.5L、0.8C±1.00.1I0.5L0.8C±1.5bb bb b0.5S／天。停電后數(shù)據(jù)保持時(shí)間：≥10年。電能計(jì)度器容量：99999.9kW·h。需量計(jì)度器容量：99.999kW。絕緣耐壓：≥2023VAC。功耗LED顯示2A。啟動(dòng)電流：0.4％I。b電池功耗〔停電不顯示時(shí)：≤0.?！?〕工作溫度：﹣20～﹢50oC。〔10〕存儲(chǔ)和運(yùn)輸溫度：﹣25～﹢50oC?！?1〕濕度：≤75％。七、顯示功能26位指示內(nèi)容。6位顯示為峰電量、平電量、谷電量；峰、平兩燈齊亮表示尖峰電量；三燈全亮表示總電量。當(dāng)功能序號(hào)顯示00號(hào)時(shí)，峰、平、谷指示燈指示當(dāng)前時(shí)段的費(fèi)率，便于用戶監(jiān)視時(shí)段的正常切換。欠壓指示燈。內(nèi)部電池欠壓時(shí)此燈常亮顯示。電能脈沖燈。用于指示用戶用電負(fù)載狀況。八、遙控器功能記憶鍵：編程時(shí)，將調(diào)整正確的數(shù)據(jù)記憶，同時(shí)功能號(hào)遞增一位；讀表時(shí)，顯示“00”項(xiàng)功能序號(hào)。顯示和固定顯示轉(zhuǎn)換開關(guān)。上移及下移鍵。編程時(shí)，用以增、減閃耀位的數(shù)值；正常工作時(shí)，用以增、減顯示項(xiàng)功能序號(hào)。編程鍵：在需要對(duì)電能表進(jìn)展編程時(shí)按此鍵2s鐘便可進(jìn)入編程狀態(tài)。清零鍵：在電能表最大需量需要清零時(shí)按此鍵可將最大需量值清零。00項(xiàng)。0～9在編程狀態(tài)時(shí)用于修改數(shù)碼管閃耀位的數(shù)值，正常工作時(shí)用于查看功序號(hào)項(xiàng)數(shù)據(jù)。自檢鍵。用于檢查數(shù)碼管各段顯示是否正常。九、遙控器編程出廠后第一次編程時(shí)務(wù)必進(jìn)展總清操作〔用遙控器清零鍵操作。進(jìn)入編程狀態(tài)。按“編程”鍵，此時(shí)顯示“9——600XXXXX99X10次，電能表將自動(dòng)00000上的數(shù)字鍵“0～9”或者按“上移”或“下移”鍵，轉(zhuǎn)變到要編程的工程號(hào)。0～9”或“上移”“下移”鍵輸入數(shù)字。2〕操作步驟。編程完畢：按“復(fù)位”鍵完畢編程。時(shí)段設(shè)置說(shuō)明。時(shí)段總清后為0000分，費(fèi)率為l〔1、2．3、4分別表示費(fèi)率尖、峰、平、谷24h制從早到晚排列。4個(gè)電量自動(dòng)累加寫入總電量，而對(duì)總電量預(yù)置時(shí)各分時(shí)電量不受影響。十、讀表表內(nèi)存貯3個(gè)月的電量、最大需量，即當(dāng)月、上月、上上月數(shù)據(jù)。的一月數(shù)據(jù)以最大需量清零時(shí)刻起保存。直接讀表表內(nèi)顯示可以設(shè)定為固定工程顯示或循環(huán)顯示。固定顯示時(shí)，用戶只要按遙控器上回到“00XXXXXX”項(xiàng)。最大需量清零最大需量清零是將當(dāng)前電能表內(nèi)電量、最大需量?jī)鼋Y(jié)保存。按清零鍵后電能表自動(dòng)將上月電量、需量等數(shù)據(jù)存入上上月保存，將當(dāng)前電量、需量等數(shù)據(jù)存入上月保存，當(dāng)0，以后依次類推。最大需量清零有自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式。當(dāng)設(shè)置為自動(dòng)方式時(shí)，必需設(shè)定用電結(jié)算日〔0120次通電時(shí)首先進(jìn)展自動(dòng)需量清零。當(dāng)設(shè)置為手動(dòng)方式時(shí)，按遙控器上的“清零”鍵，顯90600000留意：編程密碼與最大需量清零密碼是相互獨(dú)立的，為防止誤操作，電能表每天只允許需量清零一次，其次次需量清零操作無(wú)效〔且電能表顯示N。第四節(jié)單相預(yù)付費(fèi)電能表IC卡接口和IC過(guò)繼電器自動(dòng)實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)跳閘功能，為解決抄表收費(fèi)問(wèn)題供給了有效的手段。一、根本原理單相預(yù)付費(fèi)電能表原理框圖如圖3-25單相電能表承受一樣技術(shù)輸出功率脈沖到微處理器。微處理器接收到測(cè)量局部的功率脈沖進(jìn)展電能累計(jì)，并且存入存儲(chǔ)器中，同時(shí)進(jìn)展剩余電費(fèi)遞減，在欠費(fèi)時(shí)給出報(bào)警信號(hào)IC電數(shù)據(jù)進(jìn)展讀入和處理。它還將數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)的顯示器中顯示。3-25單相預(yù)付費(fèi)電能表原理框圖顯示承受液晶顯示器LC〕或數(shù)碼管顯示LERS485接口，進(jìn)展數(shù)據(jù)抄讀。二、IC卡技術(shù)在預(yù)付費(fèi)電能表中IC卡技術(shù)是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)IC〔IntergratedCircuitGard〕的簡(jiǎn)稱。它將集成電路鑲在塑料卡片上。它與磁卡比較有接口電路簡(jiǎn)潔、保密性IC卡中的芯片分為不揮發(fā)的存儲(chǔ)器〔也稱存儲(chǔ)卡、保護(hù)規(guī)律電路〔也稱加密卡〕和微處理單元〔也稱CPU卡〕三種。在電能表上使用的卡，這三種都有，接口往往承受串行方式的接觸式卡。下面對(duì)各種卡的構(gòu)成特點(diǎn)及使用特點(diǎn)作簡(jiǎn)潔介紹。存儲(chǔ)卡在目前大量使用的存儲(chǔ)卡中，可以分為以下3種?！持蛔x型。數(shù)據(jù)一次性寫入存儲(chǔ)器不行更改，往往由ROM或PROM成，其價(jià)格格外低廉，但數(shù)據(jù)內(nèi)容不行轉(zhuǎn)變，適用于玩?？ā⑻囟?biāo)識(shí)卡等。未熔斷或未鎖死。計(jì)數(shù)卡簡(jiǎn)潔牢靠，數(shù)據(jù)內(nèi)容不行改寫，有很高的安全性，本錢也較低；缺點(diǎn)是卡不行以改寫，不能重復(fù)充值使用。它適用于卡、加油收費(fèi)卡等?！?萬(wàn)次以上10大路卡等。加密卡加密卡由電可擦除存儲(chǔ)單元和密碼掌握規(guī)律單元構(gòu)成，對(duì)于存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)的讀寫受到規(guī)律單元的掌握不能任意進(jìn)展，必需先核對(duì)密碼后才可以操作，否則卡將被鎖死。這樣可以大大提高卡的安全保密性能。加密存儲(chǔ)區(qū)的密碼比較，當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果全都時(shí)，掌握規(guī)律翻開存儲(chǔ)器，可以進(jìn)展寫入。檢44次檢驗(yàn)出錯(cuò)，芯片將鎖死，整個(gè)芯片只能讀出，不能再使用。加密存儲(chǔ)區(qū)為存放密碼和比較計(jì)數(shù)值的區(qū)域，此區(qū)域在校驗(yàn)字未比較成功前不能讀寫。CPU卡在卡上集成了存儲(chǔ)器及微處理器。由于有了微處理器，CPU卡可以進(jìn)展各種較為簡(jiǎn)單的運(yùn)算，而且從總線上直接進(jìn)展檢驗(yàn)字比較變?yōu)殚g接的卡的認(rèn)證和識(shí)別，排解了從總線上破譯密碼的可能，安全性能有了很大提高。目前CPU卡已在金融卡中廣泛使用。IEC7S16國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)CPU卡的構(gòu)造、數(shù)據(jù)接口都有規(guī)定。三、主要性能指標(biāo)及功能主要參數(shù)〔1〕準(zhǔn)確等級(jí)：1.0級(jí)；〔〕52010〔4A；〔3〕電壓回路功耗：＜2W；〔〕〔70～130Ue；〔〕520A3200imp〔kWh；1〔40，1600imp〔kW；起動(dòng)電流：4%I；b卡類型：加密卡；設(shè)計(jì)壽命：15年。主要功能計(jì)量功能。計(jì)量有功電量，有功＝正向有功十反向有功。功率脈沖輸出。脈沖寬度80±5ms，空觸點(diǎn)輸出，同時(shí)有脈沖LED指示。許次數(shù)，當(dāng)平均功率大于限額后，電能表跳閘并顯示當(dāng)時(shí)的功率。使用用戶購(gòu)電卡插入電能表可以恢復(fù)供電。但當(dāng)超功率跳閘次數(shù)超過(guò)設(shè)定的允許次數(shù)時(shí)，電能表將不行恢復(fù)供電，只有使用了參數(shù)設(shè)置卡轉(zhuǎn)變了功率限額后，才恢復(fù)供電。電能表顯示“O”并且記錄竊電次數(shù)。顯示。LCD顯示可以設(shè)置自動(dòng)及手動(dòng)〔按鈕切換〕方式顯示如下幾項(xiàng)數(shù)據(jù)：01：有功總電量；02：剩余電費(fèi)；03：費(fèi)率；04：剩余電費(fèi)報(bào)警限額；05：功率限額；06：允許過(guò)載跳閘次數(shù)；07：電能表常數(shù)；08：電能表編號(hào)。報(bào)警顯示。當(dāng)電能表自檢消滅故障時(shí)，顯示：E3XXXXX——時(shí)鐘故障?！钞?dāng)剩余電費(fèi)小于設(shè)定的報(bào)警門限時(shí)，電能表跳閘，提示用戶去購(gòu)電；此時(shí)插入購(gòu)電卡可0后，電能表將跳閘，直到購(gòu)電后才恢復(fù)供電。第五節(jié)三相三線電子式多功能電能表多功能電能表承受了當(dāng)今世界上最先進(jìn)的電能表專用集成電路、永久保存信息的不揮發(fā)性存貯器、標(biāo)準(zhǔn)RS485通信接口、紅外通信、漢字大畫面超扭曲寬溫液晶顯示、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IC卡等先進(jìn)技術(shù)，承受了當(dāng)代SMT電子裝配工藝，是按IEC標(biāo)準(zhǔn)制造的換代型電能表。多功能電能表實(shí)現(xiàn)了有功雙向分時(shí)電能計(jì)量、需量計(jì)量、正弦式無(wú)功計(jì)量、功率因數(shù)計(jì)量、顯示和遠(yuǎn)傳實(shí)時(shí)電壓、電流、功率、負(fù)載曲線等，且可按電力部門標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)全部失壓、失流、電壓合格率記錄、報(bào)警、顯示功能，可有效地杜絕竊電行為，從而滿足了對(duì)用戶進(jìn)展現(xiàn)代化科學(xué)治理的要求。該電能表可依據(jù)用戶需求安裝GPRS模塊〔內(nèi)置或外配GSM解決遠(yuǎn)程抄表通道，以擴(kuò)展其功能。一、常用術(shù)語(yǔ)測(cè)量單元它是產(chǎn)生與被計(jì)量的電能量成正比例輸出的電能表部件。數(shù)據(jù)處理單元它是對(duì)輸入信息進(jìn)展數(shù)據(jù)處理的電能表部件。多功能電能表〔無(wú)功〕電能外，還具有分時(shí)、測(cè)量需量等兩種以上功能，并能顯示、儲(chǔ)存和輸出數(shù)據(jù)的電能表。顯示器它是顯示存儲(chǔ)器內(nèi)容的裝置。需量周期測(cè)量平均功率的連續(xù)相等的時(shí)間間隔。最大需量在指定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，需量周期中測(cè)得的平均功率最大值?；睢泊啊硶r(shí)間依次遞推來(lái)測(cè)量最大需量的小于需量周期的時(shí)間間隔。額定最大脈沖頻率多功能電能表在參比電壓、參比頻率、額定最大電流及cosφ=1.0發(fā)出的脈沖數(shù)。常數(shù)

件下，單位時(shí)間表示多功能電能表計(jì)量到的電量與其相應(yīng)的輸出值之間關(guān)系的數(shù)。如輸出值是脈沖數(shù)，則常數(shù)以imp/〔kW·h〕[imp/〔kvar·h〕]或imp/W·h[imp/〔var·h〕]表示。二、工作原理A、B、C三相電壓、電流信號(hào)經(jīng)電能表采樣電路和功率計(jì)量處理器變換成相應(yīng)的數(shù)字信息后，傳送給數(shù)據(jù)處理中心，并通過(guò)程序處理求出各相電壓、電流、功率、電量、需量、功率因數(shù)等各項(xiàng)參數(shù)；同時(shí)識(shí)別各相電壓、電流有無(wú)特別并記錄相應(yīng)的失壓、失3-26三、主要性能

3-26工作原理框圖證整機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作；精度根本不受頻率、溫度、電壓變化影響；整機(jī)體積小，重量輕，密封性能好，牢靠性較其他同類產(chǎn)品有明顯提高。證內(nèi)部數(shù)據(jù)不喪失，日歷、時(shí)鐘、時(shí)段程序掌握功能正常運(yùn)行，來(lái)電后自動(dòng)投入運(yùn)行。在電能表端鈕盒上設(shè)置有光電耦合脈沖輸出接口，以便于進(jìn)展誤差測(cè)試和數(shù)據(jù)采集。電能表運(yùn)行信息可由手持電腦、RS485接口、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IC卡三種媒介傳輸，電力部門可依據(jù)本地區(qū)具體狀況自行選擇一種或多種傳輸方式。提高了工作效率。電能表適用于環(huán)境溫度為﹣25～60oC，相對(duì)濕度不超過(guò)85％的地區(qū)。四、規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)規(guī)格3-3。表3-3 多功能電能表規(guī)格精度0.5S/1.02.0

額定電壓(V)3×1003×380

額定電流(A)0.3(1.2)，1.5(6)，3(6)，，10(40)，20(80)，30(100)主要技術(shù)參數(shù)時(shí)鐘誤差：±0.5s／天。功 耗：LCD顯示，電壓線路≤1.2W、6V·A，電流線路≤1V·A。電源工作電壓范圍〔＋2％～30％Ue。后備電源承受雙鋰電池：3.6V、1.2Ah，可保持?jǐn)?shù)據(jù)5年以上。電池工作壽命：≥10年。0.5S／1.0級(jí)無(wú)功2.0級(jí)。0.％I〔0.5S級(jí)0.％I〔1.0級(jí)。b b潛 動(dòng)：具有規(guī)律防潛動(dòng)電路。費(fèi)率時(shí)段：費(fèi)率時(shí)間可分區(qū)、分段，時(shí)段設(shè)置后節(jié)假日可自動(dòng)識(shí)別切換。五、主要功能〔一〕計(jì)量功能電能計(jì)量記錄、顯示當(dāng)前、上月及上上月的正反向有功、無(wú)功累計(jì)總電量。記錄、顯示當(dāng)前、上月及上上月的正反向有功尖電量、峰電量、平電量。谷電量及用戶要求的更多費(fèi)率電量。可分別記錄、顯示任意兩象限無(wú)功電量確定值之和。可分別記錄、顯示當(dāng)前、上月及上上月的A相、B相、C相正反向有功累計(jì)總電量。電量計(jì)量值為六位整數(shù)、兩位小數(shù)，單位為kW·h、kvar·h。需量計(jì)量消滅的日期、時(shí)間。記錄本月、上月及上上月尖、峰、平、谷各時(shí)段的有功最大需量或用戶提出的更多費(fèi)率需量及該需量的消滅日期、時(shí)間。隨機(jī)顯示當(dāng)前需量，真實(shí)反映當(dāng)前負(fù)載狀況?！部稍O(shè)為0～23點(diǎn)也可由授權(quán)人手動(dòng)抄表后清零。需量計(jì)量值為二位整數(shù)，四位小數(shù)，單位為kW，kV·A。3．電壓、電流、功率計(jì)量實(shí)時(shí)顯示A、B、C三相電壓、電流值。實(shí)時(shí)顯示總、A、B、C相有功、無(wú)功功率值。36天〔1～100min〕負(fù)載曲線〔A、B、C相電壓、電流和有功總功率，也可按用戶要求增加記錄天數(shù)。4．功率因數(shù)計(jì)量記錄、顯示本月、上月及上上月的平均功率因數(shù)值。15min的功率因數(shù)值?！捕呈?、失流報(bào)警、顯示、記錄功能I≥5％Ib

〔兩相失壓或低于額定電壓的78％±2V〔h，連續(xù)失壓超過(guò)1mi，啟動(dòng)內(nèi)部失壓記錄程序，記錄本次失壓相別、失壓累計(jì)時(shí)間、失壓累積次數(shù)及故障期間失壓相的安培小時(shí)數(shù)與額定電壓乘積所得電量；當(dāng)85％±2V時(shí)撤除失壓報(bào)警，恢復(fù)正常顯示和計(jì)量。I＞10％Ib

表判定為故障失壓，電能表記錄本次失壓相別、失壓累計(jì)時(shí)間、失壓累積次數(shù)；當(dāng)電壓恢復(fù)時(shí)可以顯示以上記錄。失流。當(dāng)DSSD22型三相三線電能表同時(shí)滿足：實(shí)際電流不平衡率＝[〔最大相電流－最小相電流〕/最大相電流]×100％≥不平衡電流設(shè)定比值〔用bph表示〕電流低限＝〔任意相電流/In〕×100％≥設(shè)定比值〔用dLd表示〕式中In——互感器二次額定電流。以上二條件滿足時(shí)，電能表失流報(bào)警，同時(shí)記錄失流次數(shù)、時(shí)間、故障電量等。當(dāng)bph100％時(shí)，不對(duì)失流進(jìn)展考核?！踩畴妷涸较迗?bào)警、顯示、記錄功能可按月記錄電能表總運(yùn)行時(shí)間以及A相、B相、C相電壓超越上限和下限時(shí)間。超限時(shí)電能表會(huì)聲光報(bào)警?！菜摹吵?fù)載報(bào)警功能該電能表具有預(yù)置超負(fù)載報(bào)警功能。當(dāng)電能表超過(guò)預(yù)置負(fù)載值5min后，電能表聲光報(bào)警，提示用戶盡快降負(fù)載。〔五〕電網(wǎng)參數(shù)記錄功能以便于更合理地進(jìn)展用電治理。由授權(quán)人設(shè)置月電網(wǎng)參數(shù)記錄間隔時(shí)間〔間隔時(shí)間可設(shè)1～100min〕后，表計(jì)將自動(dòng)對(duì)三相平均電壓、電流和功率整點(diǎn)記錄。當(dāng)時(shí)間間隔60min36天，間隔時(shí)間設(shè)定30min18天，依此1min；也可按用戶要求增加記錄天數(shù)。〔六〕大事記錄功能記錄最近一次清零、最大需量清零、編程、最近5次失壓大事消滅和恢復(fù)時(shí)間及最大需量清零次數(shù)和編程次數(shù)；也可按用戶要求增加計(jì)錄次數(shù)?！财摺尺h(yuǎn)方編程、抄表功能依據(jù)用戶需要，電力部門可利用電能表中標(biāo)準(zhǔn)RS4856路脈沖輸出接口，通過(guò)負(fù)控端、市話網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)以及其他傳輸形式，組成遠(yuǎn)方抄表治理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力部門營(yíng)業(yè)抄表、負(fù)載監(jiān)控等遠(yuǎn)動(dòng)掌握、接口通信協(xié)議和數(shù)據(jù)構(gòu)造符合DL／T645－1997DL535—93〔適用加裝GPRS通信模塊〕標(biāo)準(zhǔn)；也可按用戶要求制作其他形式的通信規(guī)約?！舶恕惩ｋ姵砉δ茉陔娋W(wǎng)停電的狀況下，按動(dòng)＃3按鍵使液晶顯示，即可實(shí)現(xiàn)停電抄表，也可按用戶要求實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸式紅外喚醒抄表?！簿拧硰?fù)印功能該電能表具有獨(dú)特設(shè)計(jì)的復(fù)印功能，輪換表時(shí)可用復(fù)印卡將舊表上全部的信息轉(zhuǎn)換至表上，便利電能表的編程和輪換?！彩尺h(yuǎn)方掌握功能〔僅適用于GPRS通信模塊電能表〕該電能表通過(guò)GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)可對(duì)用戶用電狀況實(shí)施全天候的監(jiān)測(cè)，當(dāng)覺(jué)察電能表任何不正常狀況時(shí)，馬上在系統(tǒng)界面上顯示該電能表特別信息，促使供電部門進(jìn)展檢2路掌握信號(hào)實(shí)施遠(yuǎn)方掌握?qǐng)?bào)警、拉閘、斷電等操作。六、顯示功能〔一〕全屏顯示畫面3-27。3-27全屏顯示畫面〔二〕代碼說(shuō)明3-4。3-4代碼說(shuō)明內(nèi)容第一位其次位第三位第四位0有功電量總有功正向1總1無(wú)功電量A相有功反向2尖2需量B相視在3峰3需量時(shí)間C相4平4實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)1+2谷5越限記錄1+36失壓失流1+47其他2+38參數(shù)2+49時(shí)段3+4〔三〕按鍵與顯示內(nèi)容的