一種電能表檢定信號線排扣裝置的研究與應用

陳偉峰，盧德祥，吳姝婷

（國網福建省電力有限公司龍巖供電公司，福建 龍巖 364000）

電能表檢定設備是分析判斷電能表故障與否的重要檢測工具，不僅實現供電企業對電表廠家批量生產的電能表開展質量分析，在敦促廠家提高生產工藝的同時，也為市場監督管理局對供電企業開展計量裝置質量監督提供重要保障。因此，以高效率高質量完成批量檢定工作為出發點，研制一款可提升檢定效率的輔助裝置具有一定的現實意義。

1 檢定設備現狀

福建省各地供電公司計量中心及各計量技術監督局實驗室現行使用的電能表檢定設備，近乎八成為信號線插接式檢定設備，含有功脈沖、無功脈沖、公共地、多功能端口以及485信號線等近10余根信號線，檢測中主要存在以下幾個問題：

插接頻繁，工作效率低。目前電能表的檢定，電流通過螺絲固定，電壓、信號線則通過插接的形式進行檢測，每更換一批電能表都必須對信號線、電壓線重新拔插，操作不便捷。

插接頻繁，鉗口壓接不牢，發生數據采樣偏差。由于信號線多次插接，導致信號線鉗口發生形變，在采樣數據中出現無法采樣，或者信號誤差大，產生多頻電信號、磁信號干擾等情況，一定程度影響檢定結果，導致檢定設備對檢定結果可能產生誤判。

插接頻繁，設備損壞速率加快，存在安全隱患。由于信號線和電壓線的頻繁拔插，導致鉗口發生形變，接觸不良導致接口黑化和銹化的情況屢見不鮮。

2 電能表檢定信號線排扣裝置的研究應用

2.1 研制原理分析

為克服現有計量檢定設備存在的上述問題，擬設計一種電能表檢定信號線排扣裝置，用于改良檢定設備存在的局部設計缺陷，從而較好地解決上述問題。以三相四線電能表為例，對輔助設備進行說明。

如圖1所示，其中13-27為信號檢定線，18為有功校表高電位，19為無功校表高電位，20為公共地接口，21為多功能口高電位，22為多功能口低電位，23和24為485A、485B接口。下面橫擔金屬連接片為電壓連接片，豎擔金屬連接片為電流接線柱，通過螺絲緊固。

圖1 三相四線電能表表尾接線模型

解決上述問題所采用的設計原則為：

減少因表計重復裝卸造成的信號線、電壓線重復拔插；

減少因重復拔插造成的一系列的信號干擾；

降低信號線重復拔插造成的安全隱患。

設計內容如下。

如圖2所示，電表檢定設備信號線排扣裝置各部分的作用如下：

圖2 排扣裝置設計模型

其中1所示部位：塑料絕緣部分起著絕緣和信號分離的作用，防止各個信號之間的誤竄。同時與可移動的彈簧壓接式掛扣的活動部件連接，起連接固定作用。

2所示部位：連接金屬片內嵌于塑料絕緣部分，金屬片底部突起的連接部分用于信號線接線鉗與彈簧壓接式掛扣的連接，起到信號傳遞的作用。

3所示部位：位置可移動的彈簧壓接式掛扣的頂部有金屬掛鉤，按壓掛鉤保護套，可露出金屬掛鉤，松手后掛鉤將自動依靠彈簧的作用力將金屬掛鉤與電表的信號接線柱緊緊掛扣在一起。

圖3為彈簧壓接式掛扣示意圖，其中，4為掛鉤，可直接掛扣在電能表信號線接線柱，5為用于壓接受力的彈簧，6是連接受力部件。

圖3 彈簧壓接式掛扣部位結構示意圖

操作使用方法如下：

連接好電壓線后，確定各個信號線接線柱的位置，旋緊螺絲固定活動部件，將信號線鉗口夾在該裝置上，壓接連接受力部件，彈簧掛鉤因受力露出，將其掛扣在電能表的各個信號接線柱上松開受力部件即可。

2.2 排扣裝置的應用

2020年6月—2021年5月，將該電能表檢定設備信號線排扣裝置進行現場測試使用，在國網龍巖供電公司電能計量中心裝設144個該種排扣裝置（單相檢定設備4臺，合計96個表位，三相檢定設備2臺，合計48個表位），設計實物如圖4所示。

圖4 排扣裝置實物圖及有無排扣裝置接線對比圖

按月進行統計和維護，在檢定電表數相近的情況下與2019年平均檢定電表時間進行比較，累計節約時間約460 h，節約人工成本投入2.3萬元；

節省因檢定裝置改造產生的經濟費用約為0.9萬元/年。

即僅國網龍巖供電公司電能計量中心因使用本設備信號線排扣裝置，一年可節約的人工成本近2.3萬元，設備改造投資成本節約近5.4萬元（單指設備改造投入的第一年），經濟效益成果可見一斑。

3 技術經濟分析

該信號線排扣裝置的研制，在實際應用中，具有適用范圍廣、靈活方便、經濟效益可觀等成效，可廣泛應用于全國各類計量行業以及相關冗余雜亂、頻繁拔插接線的工作中。

實用性強。在已有的檢定設備的基礎上開展外接設計，可以隨時裝卸，對設備本身不造成結構或者功能上的改變，不影響檢定設備的正常工作。

方便靈活。可移動的活動部件，能夠適應不同位置的信號線接線柱，滿足不同品牌規格的電能表接線情況，大大增添了其適用性。

工作和社會效益高。結合掛扣式的思維邏輯，能快速提升實驗室檢定工作效率，減短工作單滯留時限，保障供電企業按時甚至提前完成工作。行業適應范圍廣，對其他相關行業中存在冗余雜亂、頻繁拔插接線工作具有一定指導價值。

經濟效益高。僅以龍巖市供電公司轄區內計量實驗室電能表檢定（僅供電企業）為例，含有三相電能表檢定設備16臺，單相電能表檢定設備8臺。假定每年的工作日按230天算，實驗室全年有半數的工作日參與電表檢定工作，排扣裝置的應用可為全市供電企業累計能節省39.1萬元，如表1所示。

表1 排扣裝置應用的成本對比

此外，由于這個排扣裝置的投入使用，實驗室可以不必新購含有類似功能的檢定設備，從這一層面上說，也為企業的設備資本投入減輕不少負擔。

4 結束語

簡易電能表檢定信號線排扣裝置研制應用，不僅提升了電表檢定的工作效率，產生較為可觀的經濟效益的同時也解決了不少因為原設備的不合理帶來的相關問題。另一方面，該種設計思路也給各類計量行業以及相關冗余雜亂、頻繁拔插接線工作提供了相關指導方向，具有一定的社會服務性和可延伸性，較大程度發散了本裝置的設計理念和設計初衷。