智能电能表具有远程抄表、本地或远程停复电等功能。对于额定运行电流在60 A以下的单、三相智能电能表,一般采用内置负荷开关直接进行分合闸控制,60 A以上的就必须采用外置负荷开关来控制。本文探讨一种能够对负荷电流大于60 A的低压智能电能表用户实施远程或本地停复电的电气装置,实施停电后用户无法私自复电。
1 设计方案
对于负荷电流大于60 A的电能表箱,一般会在箱体内配备相应容量的塑壳断路器,也称自动负荷开关。塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳,用来隔离导体之间以及接地金属部分。它可用来接通和分断负载电路,承载电流值在几十到几百安培,保护线路及电源设备免受过载、短路、欠电压等故障的损坏,同时也能作为电动机的不频繁启动及过载、短路、欠电压保护。该断路器具有体积小、分断高、飞弧短、抗振动等特点,因而被广泛运用。
目前国内外主流塑壳断路器在其断路器本体内部都可以加装分励脱扣器来实现跳合闸控制,我们可以用智能电能表跳合闸接点来触发外置式负荷开关的分励脱扣器,做到快速可靠地切断和接通用户负荷电流,实施停复电。
2 实现原理
2.1具体实施方式
电网经智能电能表、负荷开关连接负载,开关外置式智能电能表停复电装置的智能电能表的跳闸动合接点连接分励脱扣器,并且在跳闸动合接点与分励脱扣器之间的中性线与相线上跨接有欠费停电指示灯,分励脱扣器与跳闸动合接点串接后,从负荷开关进线端取L1 , L2, L3任意一相当L线,再从N线端并接一根线,组成单相交流220 V作该停复电装置的控制电源。
进行安装时,分励脱扣器安装在负荷开关的壳体内,欠费停电指示灯可以选用AC 220 V, 20 mA左右的工业用纯色高亮指示灯。
2.2控制原理
分励脱扣器本质上就是一个分闸线圈加脱扣器,常用在远距离自动断电的控制卜,热脱扣和电磁脱扣也用这个脱扣器。给分励脱扣线圈加上规定的电压,断路器就脱扣而分闸,断路器分励脱扣后是不能立刻远控合闸的,也不能直接手动合闸,必须将断路器再扣后方能合闸,这和过载等脱扣跳闸后要再扣一样。这就是分励脱扣和电动操作分闸的区别。断路器操作把手有3个位置,除上分、下合2个位置外,脱扣后把手将停留在中间位置。所谓再扣,就是将把手从中间位置下扳到分的位置使脱扣器重新钩住,然后才能合闸。分励脱扣线圈电压种类有交流和直流,电压大小有各种电压等级。分励脱扣线圈只能短时间通电,时间一长就烧坏。所以在控制回路里要串接一个断路器的辅助动合触头,当断路器在合闸位置时,该触头闭合,断路器在分闸或脱扣位置时,该触头打开,使断路器脱扣后能自动切断分励脱扣线圈的电流。
该停复电装置设计成可以在电能表箱上锁的情况下,进行可靠的停复电操作。
在电能表箱上锁的情况下,可以操作的部件就是负荷开关,为此表箱设计时专门为操作负荷开关把手留出了孔位。
当供电企业因欠费或其他原因欲对某用户实施停电时,可以从SG 186营销业务系统、用电信息采集系统,或现场用掌机对准智能电能表红外通信窗口发出跳闸指令,智能电能表延迟准备后跳闸动合接点将由分到合,如果此时负荷开关处于合闸位置,其辅助动合接点将闭合,分励线圈获得交流220 V控制电源,瞬时动作使负荷开关脱扣。脱扣后即使用户将把手从中间位置下扳到分的位置使脱扣器重新钩住,再重新合闸也不能合上,因为智能电能表跳闸后跳闸动合接点始终闭合,只要用户试图将负荷开关上扳到合的位置,则辅助动合触头就将闭合,分励线圈再次获得交流220 V控制电源,又将瞬时动作使负荷开关脱扣,始终不能正常合上,从而达到了一旦实施停电行为,用户就不能私自复电的目的。
在实施欠费停电后,负荷开关处于脱扣位置,而当负荷开关持续过电流或短路跳闸时负荷开关也处于该中间位置,这就容易给用户造成一个假象,分不清到底是供电企业故意实施停电,还是其内部过负荷一、短路造成负荷开关脱扣,所以在跳闸动合接点后并接了一个欠费停电指示灯,该灯安装在低压电能表箱负荷开关操作把手附近,并且标明“欠费停电”字样,这样当智能电能表跳闸后,跳闸动合接点闭合,该灯即同步点亮,用户在停电后自然会到电能表箱检查负荷开关状态,一看就明白是欠费造成的停电。
待用户缴清欠费或满足送电条件后,供电企业可以从SG 186营销业务系统、用电信息采集系统,或现场用掌机对准智能电能表红外通信窗口发出合闸指令。智能电能表正确接收到后,跳闸动合接点瞬时将由合到分,欠费停电指示灯失电将由亮到灭,同时分励脱扣器控制电源断电,也就是分励脱扣器不再对负荷开关实施控制,此时将负荷开关把手从中间脱扣位置下扳到分的位置使脱扣器重新钩住后,便可以重新合闸。
3 结论
上述改造方式组件少、不额外占用低压电能表箱空间,原理简单、安全经济、适用性强,既适用于新报装表箱,也适用于对原有表箱负荷开关进行费控停复电功能适应性改造,在电能表箱上锁的情况下亦可进行停复电,实施停电后以灯光提示方式明确告知用户停电原因,并且用户无法私自复电。