朱 亮，周 雷，楊志宇，章妍會(huì)，魏 鑫

(1.國網(wǎng)錦州供電公司，遼寧 錦州 121000；2.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司管理培訓(xùn)中心大連分中心，遼寧 大連 116000；3.遼寧云電科技有限公司，遼寧 錦州 121000)

目前，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)用電需求也越來越大。隨著國網(wǎng)公司用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，智能電能表的推廣和應(yīng)用也在加速進(jìn)行。電能表是用來測(cè)量電能的高精度儀表，也是智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要組成部分，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力客戶電能質(zhì)量的“全采集”和“全監(jiān)控”[1]。因此，電能表的準(zhǔn)確計(jì)量和穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)用戶的“安全用電、有限用電”具有重要意義。國網(wǎng)公司每年有大批電能表出現(xiàn)故障需要及時(shí)更換，按照《供用電營業(yè)規(guī)則》的規(guī)定，更換故障電能表需要提前7天通知用戶。因此，故障電能表需要在現(xiàn)場(chǎng)繼續(xù)運(yùn)行7天后才能進(jìn)行更換，這就會(huì)影響用電計(jì)量的準(zhǔn)確性，造成供電企業(yè)和用戶之間的計(jì)量糾紛。而且換表需要停電后進(jìn)行操作，這又會(huì)影響電力客戶的正常用電，降低客戶滿意度[2]。

基于上述原因，國網(wǎng)錦州供電公司計(jì)量中心創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研制了不停電換表裝置[3]，能夠?qū)崿F(xiàn)在不停電情況下對(duì)電能表的更換。這種裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在保證操作人員安全的同時(shí)，有效提高換表工作效率，降低電能表更換成本，有利于提升供電企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量[4]。

1 傳統(tǒng)換表方式的弊端

目前，國網(wǎng)錦州供電公司負(fù)責(zé)運(yùn)維的電能表共有130余萬塊，平均每年達(dá)到周期輪換年限的電能表有13余萬塊，隨機(jī)發(fā)生故障需要更換的電能表有2萬余塊。如果采用先通知后更換的傳統(tǒng)換表方式將有如下弊端：第一，降低運(yùn)維人員的工作效率，影響工作進(jìn)度，進(jìn)而影響智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐[5]。第二，故障電能表持續(xù)運(yùn)行得不到及時(shí)解決，影響計(jì)量的準(zhǔn)確性，造成計(jì)量糾紛[6]。第三，下發(fā)停電通知的方式有多種，例如電話通知、短信微信通知以及人工下發(fā)停電通知單等，但不論哪一種方式都無法保證通知到每一個(gè)用戶，可能造成用戶不理解甚至投訴，從而影響供電企業(yè)服務(wù)滿意度，而且下發(fā)停電通知需要供電企業(yè)投入大量的人力和物力，增加了企業(yè)的經(jīng)營成本。

2 不停電換表裝置的材料選用

不停電換表裝置由裝置本體和專用連接插針2部分組成，裝置本體外殼采用防火級(jí)ABS材料制成，表面耐腐蝕、抗老化，有足夠的硬度，緊固螺絲釘后不變形；其阻燃性能符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電器元件阻燃性能的要求；電氣間隙和爬電距離為6 mm，完全滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定[7]；耐過電壓強(qiáng)度滿足技術(shù)規(guī)范要求，常溫狀態(tài)下插針與外殼之間的絕緣阻值≥1000 MΩ，絕緣電阻符合國家標(biāo)準(zhǔn)[7]低壓系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的絕緣配合要求。接線端子的電壓電流端子組裝在殼體中，端子采用導(dǎo)電性能良好的HP59-1銅材料制成，端子表面進(jìn)行鈍化、鍍鉻或鍍鎳處理，金屬表面無擦傷、腐蝕痕跡，接線端子具有足夠的導(dǎo)電截面積，在1.2倍最大電流長期使用而溫升不超過限定值。在常溫、常濕的環(huán)境中，端子與外殼之間承受2000 V、50 Hz正弦電壓，在泄漏電流不超過1 mA的條件下，歷時(shí)1 min無擊穿和閃絡(luò)現(xiàn)象。

專用連接插針采用導(dǎo)電性能良好的HP59-1圓形銅柱和ABS絕緣連接片組成，電氣間隙、爬電距離及絕緣強(qiáng)度滿足相關(guān)技術(shù)要求，連接插針強(qiáng)度滿足要求，在擰緊固定螺絲釘?shù)那闆r下，連接插針不發(fā)生形變。

3 不停電換表裝置的優(yōu)勢(shì)

國內(nèi)之前也有過類似的換表裝置，但是都沒有推廣起來，主要原因在于這些換表裝置的設(shè)計(jì)存在缺陷，例如：①更換電能表所需時(shí)間過長，達(dá)不到提高工作效率的目的；②更換過程中會(huì)造成電量的丟失，給供電企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失；③裝置體積占用表箱空間過大，表箱內(nèi)電能表安裝數(shù)量就會(huì)減少，降低表箱空間利用率，不適用于已安裝表箱改造工程。

本文所闡述的不停電換表裝置實(shí)物如圖1所示，可以很好地解決上述問題，具體優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

a.不停電換表裝置采用交接滾動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行電能表更換，能保證用戶正常用電的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)電量的不丟失。

b.本裝置的更換時(shí)間僅為3～5 s，較其他同類產(chǎn)品能夠節(jié)省約2 min的換表時(shí)間，較傳統(tǒng)停電換表方式可節(jié)約5 min的操作時(shí)間，這樣可以為供電企業(yè)帶來更多的電費(fèi)營收。

c.本裝置外形小巧、安裝方便，如圖1所示。長、寬、高尺寸分別為12 cm、3.3 cm、2.8 cm，完全符合現(xiàn)有表箱空間尺寸要求，不用對(duì)現(xiàn)有表箱進(jìn)行任何改造，為公司節(jié)省投資成本。

圖1 不停電換表裝置實(shí)物

4 不停電換表裝置結(jié)構(gòu)原理及實(shí)際應(yīng)用

不停電換表裝置分為裝置本體和專用連接插針2部分。在計(jì)量裝置改造過程中，將不停電換表裝置本體固定在電表箱背板上，上方安裝電能表，導(dǎo)線連接到裝置本體端子插孔內(nèi)。不停電換表裝置操作演示步驟如下。

a.擰下鉛封螺絲，打開裝置前蓋板，擰松舊電能表固定螺絲。

b.如圖2所示，將待更換的新電能表②上的4根插針?biāo)讲迦氩煌ｋ姄Q表裝置導(dǎo)軌插孔內(nèi)，新電能表開始通電計(jì)量。將舊電能表③和與之相連接的4根插針從裝置上方導(dǎo)軌插孔中拔出。

圖2 操作演示步驟

c.如圖3所示，將新電能表②后仰旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)入之前舊電能表所在位置，向下用力將電能表4根插針完全插入到裝置導(dǎo)軌插孔內(nèi)，擰緊端子上的固定螺絲。

圖3 操作演示步驟

d.將裝置蓋板復(fù)位，上好封印即可。

不停電換表裝置的應(yīng)用，可在不斷電的情況下完成電能表的更換，整個(gè)過程一人操作，用時(shí)僅需5 s，既提高了換表工作效率，又不影響用戶正常用電。同時(shí)也解決了其他換表裝置在換表期間不能正確計(jì)量的弊端，避免因換表停電造成用戶投訴事件的發(fā)生，提高了供電企業(yè)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平。另外，由于不停電換表裝置可在不停電狀態(tài)下更換電能表，因此可以將表箱內(nèi)原有的2個(gè)小型斷路器移除，節(jié)省了箱體空間，降低了計(jì)量箱體投入成本。

此項(xiàng)成果已經(jīng)獲得了國家級(jí)實(shí)用新型專利(專利號(hào)：ZL 2017 2 1143006.X)如圖4所示，外觀設(shè)計(jì)專利(專利號(hào)：ZL 2018 3 0119088.8)如圖5所示。

圖4 實(shí)用新型專利

圖5 外觀設(shè)計(jì)專利

2018年6月，在遼寧省錦州市科技家園小區(qū)和新世界國際家園小區(qū)內(nèi)分別安裝了270余套不停電換表裝置。作為試點(diǎn)工程，該裝置運(yùn)行非常穩(wěn)定，沒有發(fā)生任何故障，受到工作人員及小區(qū)業(yè)主的一致好評(píng)[8]。

5 結(jié)語

目前，不停電換表裝置已在國網(wǎng)錦州供電公司智能電網(wǎng)建設(shè)中全面推廣使用，并取得了良好的效果[9]。不停電換表裝置的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)換表需要在停電狀態(tài)下才能進(jìn)行操作的固有模式，既提高了工作效率，又不影響用戶正常用電，還為供電企業(yè)增加了電費(fèi)營收，同時(shí)也避免因換表停電造成用戶投訴事件的發(fā)生，優(yōu)化了供用電營商環(huán)境，提高了供電企業(yè)的服務(wù)水平[10]。