1電表計量保護裝置創(chuàng)新的必要性

供電部門的直入式電表安裝中,電表的出線直接與用戶開關(guān)連接在一起,中間沒有一個有效的過渡連接設(shè)備。用戶開關(guān)在運行過程中經(jīng)常會由于用戶用其他材料代替保險絲、突然增加負荷、表后線頭過細過長、表后導(dǎo)線短路、拒動誤動等原因燒損供電部門的電表計量裝置,如:

(1)連接電表與用戶開關(guān)的導(dǎo)線一般都是多支的鋁芯線或者多支的銅芯線,而電表的接線端口采用螺絲擰緊的方式壓緊導(dǎo)線,用力過小,導(dǎo)線擰不牢固:用力過大,導(dǎo)線會出現(xiàn)斷股或散股現(xiàn)象,接觸面積小,從而導(dǎo)致接觸不好,造成導(dǎo)線過流、發(fā)熱,燒壞電表腳。

(2)在用戶開關(guān)那一端,由于用戶用電知識欠缺或疏于維護管理,用戶開關(guān)或連接線經(jīng)常燒壞,嚴重時會引起電表燒壞。

上述問題嚴重影響了電力設(shè)備運行質(zhì)量,嚴重時甚至會給人們的生命財產(chǎn)安全造成威脅,而對于電表計量裝置的檢修、更換,也造成了大量不必要的資源浪費。為此,筆者開始對電表計量裝置的保護問題進行研究,希望能在一定程度上改善裝置性能,延長其使用壽命。

2電表計量保護裝置的設(shè)計方案

2.1設(shè)計原理

研究過程中,筆者對電表計量裝置事故進行梳理后發(fā)現(xiàn):過流和過熱是造成其燒毀的主要因素。為此,在電表計量保護裝置設(shè)計時需從以上兩部分內(nèi)容出發(fā)對裝置進行聯(lián)鎖保護,一旦出現(xiàn)問題,能及時切斷過流和過熱線路,降低事故發(fā)生率。

過熱(過流)保護設(shè)計時可以借助動作開關(guān)、溫控儀等對區(qū)域溫度情況進行分析,出現(xiàn)過熱(過流)問題后切斷線路,達到保護效果。過熱保護動作裝置主要工作原理就是采集產(chǎn)品出線端口溫度,在由于用戶原因造成過溫、過熱時斷開負荷電源,入線端口溫度也要采集,這與熱繼電器的工作原理有所區(qū)別。

聯(lián)鎖保護設(shè)計時可以采取鎖構(gòu)裝置,即將用戶的故障關(guān)在這個保護裝置的下方,也就是說在裝置下方鎖住用戶的故障,防止用戶故障越過裝置燒壞電表。

2.2設(shè)計方案

為達到預(yù)期的鎖構(gòu)保護效果,在實際設(shè)計過程中筆者將方盒式設(shè)計運用到電表計量裝置保護中,與電表配套使用,其外部為ABs絕緣盒,使用夾布膠木固定,其整體狀況如圖1所示。

本次設(shè)計中方盒使用ABs絕緣材料,產(chǎn)品運行電壓等級僅為0.4kV,無需接地保護。

筆者依照電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)及裝置分別形成對應(yīng)保護方案,具體狀況如圖2所示。

(1)在鎖構(gòu)保護裝置的上端設(shè)計有與電表出線連接的可調(diào)式接線端口,端口固定有焊銅的銅線與電表出線端口連接,確保不會出現(xiàn)燒損電表及鎖構(gòu)裝置的現(xiàn)象。目前單相電表的適用范圍一般家庭配置均達到了5~80A,那么兩根導(dǎo)線選擇25mm2銅芯線即可。本次設(shè)計中,為防止接入電表擰螺絲釘時將導(dǎo)線壓散股從而減少接觸面影響過流,需將導(dǎo)線焊上銅或者使用25mm2的單支銅柱,長度20cm:調(diào)節(jié)滑槽調(diào)節(jié)的距離為3.8~5.2cm,以提升防護的可靠性。

(2)在鎖構(gòu)保護裝置的中端設(shè)計有管狀式物理連接的保險裝置及過溫動作裝置,保險裝置規(guī)格可根據(jù)電表載流量配置,過溫動作裝置負責在產(chǎn)品任一位置溫度達到相關(guān)規(guī)定值時斷開電源。鎖構(gòu)保護裝置主要通過內(nèi)部的兩個橢圓管狀式玻璃管保險起到斷電保護作用,由該裝置和過熱保護線路形成過熱保護動作整體。一般玻璃管選擇的過程中需保證電流值在65A內(nèi),選用市面上的玻璃管保險即可。過熱保護動作裝置與智能溫度儀連接,通過智能溫度儀檢測電表計量裝置是否出現(xiàn)過熱問題。

(3)鎖構(gòu)保護裝置的下端設(shè)計有與用戶連接的出線端口,專為與用戶過渡接線使用。接線時不需要專門打開盒蓋,直接連接即可,并進行絕緣保護。

上述鎖構(gòu)保護裝置在進行完電表計量裝置燒損保護后需人工復(fù)位,否則無法起到相應(yīng)的保護效果。

3電表計量保護裝置的應(yīng)用效果

在實際運用中,筆者發(fā)現(xiàn)該鎖構(gòu)裝置過流、過熱保護效果顯著。

(1)鎖構(gòu)保護裝置上端可調(diào)式接線端口及焊銅的銅線與電表出線端口連接,確保不會因散股或接觸不良而燒損電表及鎖構(gòu)裝置:

(2)鎖構(gòu)保護裝置中端管狀式保險裝置及過溫動作裝置,從過流、過熱兩方面保護了電表計量裝置不被燒損:

(3)鎖構(gòu)保護裝置的下端設(shè)計有與用戶連接的出線端口,專為與用戶過渡接線使用,杜絕用戶故障出門,燒壞電表計量裝置。

在應(yīng)用該電表計量保護裝置的基礎(chǔ)上,及時對過流、過熱等異常情況進行處理,降低了電表計量裝置內(nèi)部燒損率,大大延長了電表計量裝置的使用壽命。

4結(jié)語

近年來,我國電力系統(tǒng)故障頻發(fā),尤其是電表計量裝置燒損引起的供配電問題層出不窮。一種防止電表計量裝置燒損的鎖構(gòu)保護裝置從過熱(流)保護、鎖構(gòu)保護原理出發(fā),借助常用玻璃管保險、智能溫度儀、傳感器等形成內(nèi)部聯(lián)鎖保護結(jié)構(gòu),在上、中、下端分別形成對應(yīng)保護項,有效提升了對電表計量裝置的防護效果,使其能夠安全、穩(wěn)定運行。