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了解智能电表的采样方式及工作特点

2021-10-29
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作者: admin
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智能电表主要是由电子元器件构成,其工作原理是通过对用户供电电压和电流的实时采样,采用专用的电表集成电路,对采样电压和电流信号进行处理,转换成与电能成正比的脉冲输出,最后通过单片机进行处理、控制,把脉冲显示为用电量并输出。通常把智能电表计量一度电时A/D转换器所发出的脉冲个数称之为脉冲常数,对于智能电表来说,这是一个重要的常数,因为A/D转换器在单位时间内所发出脉冲个数的多少,将直接决定着该表计量的准确度。

目前智能电表大多数采用一户一个A/D转换器的设计原则,但也有些厂家生产的多用户集中式智能电表采用多户公用一个A/D转换器,这样对电能的计量只能采用分时排队进行,会造成计量准确度的下降。

智能电表的采样方式

当前电子式电能表对用户用电采样方式主要有两种形式,一种是用互感器采样,一种是直接采样。

采用互感器采样是用电压互感器和电流互感器分别采集用户的电压信号和电流信号;而直接采样是用热稳定性高的电阻分压网络来取得电压信号,用电阻温度系数小的锰铜片进行电流直接采样。

采用互感器采样,在启动电流、线性范围、功耗和精度等方面都不如直接采样,尤其是当电流值很小的时候。互感器采样的优点是抗干扰性较强,线路简单,成本比较低。比如,采用专用的锰铜片经行直接电流采样的全电子电能表误差可调整到+0.5%,而采用电流互感器采样,若不采取补偿措施,互感器本身误差可能超过5%。

智能电表的工作特点

智能电表不只采用了电子集成电路的设计,再加上具有远传通信功能,可以与电脑联网并采用预付费抄表管理系统进行控制,因此与感应式电表相比,智能电表不管在性能还是操作功能上都具有强大的优势。

1、功能:智能电表由于采用了电子表技术,可以通过相关的通信协议与计算机进行联网,通过编程软件实现对硬件的控制管理。因此智能电表不仅有体积小的特点,还具有了远传控制、复费率、识别恶性负载、反窃电、预付费用电等功能,而且可以通过对软件控制中不同参数的修改,来满足对控制功能的不同要求,而这些功能对于传统的感应式电表来说都是很难或不可能实现的。

2、功耗:由于智能电表采用电子元件设计方式,因此每只电表的功耗仅有0.6w~0.7w左右,对于多用户集中式的智能电表,其平均到每户的功率则更小。而一般每只感应式电表的功耗为1.7w左右。

3、过载、工频范围:智能电表的过载倍数一般能达到6~8倍,有较宽的量程。目前8~10倍率的表成正为越来越多用户的选择,有的甚至可以达到20倍率的宽量程。工作频率也较宽,在40HZ~1000HZ范围。而感应式电表的过载倍数一般仅为4倍,且工作频率范围仅为45~55HZ之间。

4、精度:就电表的误差范围而言,2.0级电子式电能表在5%~400%标定电流范围内测量的误差为±2%,目前普遍应用的都是精确等级为1.0级,误差更小。感应式电表的误差范围则为+0.86%~-5.7%,而且由于机械磨损这种无法克服的缺陷,导致感应式电能表越走越慢,最终误差越来越大。国家电网曾对感应式电表进行抽查,结果发现50%以上的感应式电表在用了5年以后,其误差就超过了允许的范围。

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