基于ML610495的宽量程电能表设计-电测与仪表.docVIP

一种适合智能电能表的基于电机式自保持继电器 张俊哲，高新 （ 110179） 摘要：70%以上为内置负荷开关电能表，关键词： A latching relay based on internal motor for smart meter Zhang Junzhe, Gao xin (Shenyang Fashion Enterprise Co., Ltd., Shenyang 110179, China) Abstract：Nowadays, more then 70% of the smart meters with internal load switch are purchased by State Grid Corporation of China. The internal load switch, as the key component in the smart meters, plays an important effect on the working reliability of electric meter. This paper makes a comprehensive analysis on the existing internal load switch and introduces a latching relay based on internal motor for smart meter combining with the real condition of existing smart meter. This type of smart meter satisfies the latest requirements of State Grid Corporation of China, and works properly under the condition of 200mT magnetic field interference environment, and can often make brake control operation. Keywords：smart meter, internal load switch, magnetic-field interference 0 引 言 2009年开始国家电网进行大规模电网改造，目前，智能电能表在全国范围内已经普及，而内置负荷开关智能电能表占单相智能电能表总数量的70%以上，目前国内的内置负荷开关电能表使用的是磁保持继电器。在智能电能表运行的5年中，发现由于磁保持继电器工作原理的局限性，导致在实际使用中存在一些不足。 2014年6月，国家电网布必威体育精装版版智能电能表技术规范，为了加强电网整体安全性和提高电能表的抭干扰能力，针对内置负荷开关智能电能表做了多处修改，并新增多项型式实验。 在此背景下，本文介绍了一种适合智能电能表的基于电机式自保持继电器，并介绍了其在智能电能表中的应用，不但具有一定的实用价值，也为智能电能表的设计提出了一个新思路。 1　 国家电网单相智能电能表技术规范中对负荷开关有的使用有明确的要求，并且要求内置负荷开关电能表必需通过以下型式实验： 当采用内置负荷开关时电能表最大电流不宜超过60A，电能表在扩展的工作电压范围内（0.6Un=132V），负荷开关应能正常工作。 电能表处于工作状态，将其放置在200mT恒定磁场干扰中，内置负荷开关的电能表，其负荷开关不应误动作，并正确执行拉合闸命令。电能表通以参比电压、参比电流，将50mm x 50mm x 50mm表面磁场强度为200mT的磁铁分别放置在电能表正面、侧面靠近内置负荷开关的位置移动，负荷开关不改变状态，连续发送5次拉合闸命令，负荷开关应正确动作。 2　 目前各厂家生产的智能电能表使用磁保持继电器作为内置负荷开关，磁保持继电器的常闭或常开状态完全依赖于永久磁铁的作用，其开关状态的转换是依靠一定宽度的脉冲电信号触发，电流通过线圈时产生磁场的磁力做驱动力完成的。所以当外界有磁场干扰时，可能会因永久磁铁控制失效而导至继电器状态发生改变，或导致永久磁铁作用减弱，导致继电器的开关状态转换失败。 国内电表厂家为了满足国家电网对负荷开关的技术要求，在磁保持继电器外增加一层金属外壳，防止磁场干扰磁保持继电器正常工作，但这样的设计也带来了新的问题：（）金属屏蔽壳会导走保持继电器内的线圈产生的磁场，继电器的动作电压提高约60%~70%（）由于继电器增加屏蔽外壳，也会降低衔铁组的磁力，即磁保持继电器的保持力，导致继电器的状态易发生变化；（）触点间压力大多在200g~400g之间，压力易发生变化）增加金属外壳后电表内空间更加紧张，安全电器间隙缩小）电能表整体