林良劍 林建邦
(廣東電網有限責任公司陽江供電局,廣東陽江529500)
電能計量裝置主要由各式電子式電能表、與電能表對應的負荷管理終端、計量專用的電壓/電流互感器、連接測試的聯合試驗接線盒、聯絡電能表、各類電能計量箱屏柜以及各裝置之間的電壓/電流二次回路組成。裝表接電是供電系統中最后一個環節,供電企業為用戶安裝電能計量裝置后,將用戶的受電裝置接入電網,用戶即可開始用電。正確安裝電能計量裝置意義重大,它能夠保證電力銷售與用戶之間進行公平的貿易結算。因此,電能計量裝置安裝的規范與否以及接線的正確與否,對電能結算是否正確和公正都將產生重要影響。同時,它還關系著電力工業的發展以及電力企業和廣大用戶的合法權益。
(1)電能表接線方式復雜,安裝工藝要求高,現場正確接線難度大。低壓配電計量箱內的核心部件是電能表,按接入相線可分為單相、三相三線、三線四線接線方式。以三相三線接線方式為例,其正確的接法應該以正相序A、B、C接入電表,電流以Ia、Ic對應接入電表;電流、電壓互感器極性正確。在電能表接法中,不同電壓相序、電流相序、電流極性的接法組合可達6×2×4=48種,其中僅有一種為正確接線。這對現場安裝調試人員的工藝要求很高,在現場更換電能表時,容易發生接線錯誤。
(2)目前低壓計量箱內的電能表、計量終端與電流/電壓互感器之間的二次回路大部分是采用電線分別連接兩端,且對導線線芯要求比較高。首先是將導線用剝線鉗輕輕剝去絕緣皮,在剝線中不允許損傷線芯,電能表的接線端鈕必須與導線緊固連接,否則有可能因接觸不良導致發熱,所以一般是在接線柱處采用螺釘擰緊以牢靠壓住線芯,并保證線芯裸露部分不露出接線孔外。但裝配過程比較復雜,而且在擰緊螺釘時,也無法保證每一顆螺釘完全壓緊電線,需在裝配后逐個檢查連接強度。這導致施工人員在裝配時費工費時,而且后期更換時,操作也極其不方便。另外,還有采用彈簧及銷軸的插頭,通過彈簧使銷軸插入到電能表的插孔內,雖然安裝方便,但彈簧的使用壽命較短,一般只有兩三年,彈性達不到使用要求時,就會造成插頭與插孔的連接強度下降。如果插頭在插孔內未完全插接到底,即只有部分接觸,在通電時,因接觸面積小,發熱量大,插頭會熔化短路,使整個電表箱無法正常使用,存在一定的安全隱患。
(3)低壓計量表箱容易遭受破壞。某些不法用戶經常利用計量表箱內的接線松動,破壞連接點,使用導線短接等方式進行竊電。同時,低壓計量表箱處于室外,會有小動物破壞箱內電線,導致短路甚至燒毀設備。
由上述分析可知,如何提高表箱內計量設備的安裝工藝水平,防止出現錯接、漏接情況,如何提高表箱內計量設備的防竊電能力和防止小動物破壞箱內連接導線,是目前計量部門迫切要解決的問題。對此,本文提出了使用模塊化插接式計量聯合接線盒的設計方案。
針對低壓配電計量箱的安裝接線需求以及各模塊之間的有效連接要求,提出了以下設計思路及原理:
(1)如何解決接線復雜和安裝困難問題?在電能表和采集終端處設計插接式電能表接線模塊和插接式采集終端接線模塊,不僅具備了原來接線盒的功能,而且電能表和采集終端所有的連接面都是插拔式,便于拆裝,如圖1、圖2所示。

圖1 插接式電能表接線模塊

圖2 插接式采集終端接線模塊
(2)如何減少電氣連接中導線接觸不良現象?通過對接線柱圓柱形部分的開槽設計并與電表接口采用過盈配合,增強了接線與電表下面導線接口相接觸部分的彈性,使得電表與接線柱接觸緊密,大大減少了接觸不良現象的出現。
(3)如何實現不停電作業?設計帶快插模塊電纜,當現場開展表計更換、異常處理和表計校驗工作時,現場不需要申請停電,而是可通過帶快插模塊電纜來斷開電能表的電壓或短接電流,達到不需要移動電路導線即可完成工作的目的。帶快插模塊電纜可根據需要進行選配,外殼部分采用阻燃防火絕緣vo級以上工程塑料注塑成型,導電部位采用特殊銅質材料,經特殊工藝加工而成,便于電表及計量終端設備安裝和維修更換,是一款能節約人工的環保型產品。
如圖3所示,模塊化插接式計量聯合接線盒的使用,使得低壓計量配電箱整體更加整潔美觀,從技術上簡化了計量裝表接電工作過程,主要體現在:
(1)該接線盒設計了插接式電能表接線模塊和插接式采集終端接線模塊,現場拆裝時只需要插拔相應模塊,不需要進行接線,避免了復雜的拆接線過程,不存在錯接和漏接的安全隱患,降低了作業風險,提高了工作效率。
(2)該接線盒的插拔式模塊采用的是彈性接頭,利用過盈配合使得設備的連接更加緊密,解決了之前接線不緊固的問題,避免了接觸不良而引起發熱的安全隱患,且安裝維護更加方便。
(3)該接線盒將設備二次回路之間所有連接點全部固定并封裝,不存在任何線芯裸露部分,使得不法竊電用戶無從下手,提高了計量箱防竊電水平。
(4)該接線盒采用鎧裝外衣包裹所有的二次電纜,有效降低了小動物破壞電纜的可能性。

圖3 模塊化插接式計量聯合接線盒安裝示意圖
本文提出的模塊化插接式計量聯合接線盒,有效簡化了裝表接電作業流程,提供了一種更加安全、高效的安裝接線方式。目前該成果已在陽江供電局逐步推廣應用,從而使該局在計量安全接線和日常運行管理工作方面處于業內先進水平。