三相预付费电能表.docx

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三相预付费电能表

三相预付费电能表

技术规范

华北电力科学研究有限责任公司

2005年10月

1范围

制订本规范的目的，是为电能表生产制造企业在设计、制造、订货、验收、使用三相静止式电能表时提供必要的技术规范要素。

有关电能表的各项要求，本规范所述的电能表应符合相应IEC标准、国家标准、行业标准的要求，本规范不重复叙述。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款，并建议采用引用文件的最新版本于本规范。

GB/T17215-20021级和2级静止式交流有功电能表

GB/T17882-19992级和3级静止式交流无功电能表

GB/T17883-19990.2S级和0.5S级静止式交流有功电能表

GB/T18460.3-2001IC卡预付费售电系统第3部分：

预付费电能表

IEC62051：

1999电能计量术语

IEC62052-11：

2003交流电测量设备-通用要求试验和试验条件-第11部分：

计量设备

IEC62053-211和2级静电式交流有功电能表的特殊要求

IEC62053-220.2S和0.5S级静电式交流有功电能表的特殊要求

IEC62053-232和3级静电式交流无功电能表的特殊要求

DL/T830-2002静止式单相交流有功电能表使用导则

3术语和定义

3.1普通电能表

只具有单一的计量有功和无功电能，平均寿命的统计分布服从指数分布规律，平均寿命为10年及以下的测量频率为50Hz（或60Hz）的电能表。

3.2预付费电能表

具有电能计量、数据处理功能，使用电户必须先付费方可用电的仪表。

黑白电能表具有两个费率时段，是多费率电能表的一种。

4技术要求

5.1环境条件

5.1.1参比温度及参比湿度

参比温度为23C；参比湿度为40%60%。

5.1.2温度、湿度范围

表1温度范围

电能表准确度等级

0.2S、0.5S、0.5

1.0S、1、2、3

安装方式

户内式

户外式

户内式

规定的工作范围

-10C45C

-25C55C

-10C55C

极限工作范围

-20C55C

-40C70C

-25C70C

表2湿度范围

年平均

<75%

30天（这些天以自然方式分布在一年中）

95%

在其他天偶然出现

85%

5.2电气基本要求

5.2.1参比频率为50Hz（或60Hz）。

5.2.2参比电压

表3

接入线路方式

参比电压（V）

直接接入

220，380

经电压互感器接入

57.7，100

♦工作电压范围：

在0.7Un—1.2Un范围内电能表能正常工作。

在接地故障情况下，应能承受2倍额定电压4小时不损坏。

♦三相三线断一相、三相四线断两相时，电表能正常工作。

5.2.3基本电流

表4

接入线路方式

基本电流推荐值（A）

直接接入

5，10，15，20，30，40，60，80

经电流互感器接入

0.3、1.5、6

♦电能表在确定的倍率电流内运行时，误差特性应满足等级指数的要求。

♦倍率电流值在2－10倍额定电流范围内。

5.2.4准确度等级：

有功0.2S、0.5S、0.5、1.0S、1.0、2.0S、2.0级；

无功2.0、3.0级；

5.3误差要求

5.3.1基本要求

对于电子式电能表的误差要求，0.2S级、0.5S级有功电能表应符合IEC62053-22的规定；1.0S、2.0S级有功电能表应符合表5的规定；1级、2级有功电能表应符合IEC62053-21的规定；2级、3级无功电能表应符合IEC62053-23的规定。

表5

电流值

功率因数

各等级仪表百分数误差极限

1.0S

2.0S

0.01Ib≤I＜0.05Ib

1

±1.5

±2.5

0.05Ib≤I≤Imax

1

±1.0

±2.0

0.02Ib≤I＜0.1Ib

0.5感性

0.8容性

±1.5

±1.5

±2.5

—

0.1Ib≤I≤Imax

0.5感性

0.8容性

±1.0

±1.0

±2.0

—

用户特殊要求时

0.1Ib≤I≤Imax

0.25感性

0.5容性

±3.5

±2.5

—

—

5.3.2误差重复性

对同一被试样品相同的测试点，进行重复测试，相邻测试结果间的最大误差变化的绝对值不能超过表6的限定值。

表6

分类

电流

功率因数

0.2S级

0.5S级

1.0（S）级

2.0（S）级

电子式

Ib

1.0、0.5L

0.04

0.1

0.2

0.4

机械式

—

—

0.3

0.6

5.3.3误差一致性

同一批次数只被试样品在同一测试点测试误差间的最大差值的绝对值不能超过表7的限定值。

表7

分类

电流

功率因数

0.2S级

0.5S级

1.0（S）级

2.0（S）级

电子式

Ib

1.0、0.5L

0.06

0.15

0.3

0.6

机械式

—

—

0.4

0.8

5.3.4负载电流升降变差

电能表基本误差按照负载电流从小到大，然后从大到小的顺进行两次测试，记录各点误差；同一只被试样品在相同负载点处的误差变化的绝对值不能超过表8的限定值。

表8

分类

电流

功率因数

0.2S级

0.5S级

1.0级（S）

2.0（S）级

电子式

Ib

1.0

0.05

0.12

0.25

0.5

机械式

—

—

0.4

0.8

5.4功能要求

5.4.1预付费电能表功能

1.电能计量

正确计量并记录流经仪表的有功电能。

2.显示

1）具有电能脉冲显示。

2）应有售电卡读写成功显示。

3）应能显示表号、累计用电量、剩余电量（或电费）、反向用电量、负荷限定值、错误信息提示等。

3.监控

1）具有先付费后用电的功能，所付费用/预购电量达到预置的下限值时，发出声、光等提示信息。

2）当出现反向用电时，电能表应有纪录并给出标示显示。

3）当预付费系统出现故障时，应有声或光报警信号。

4）若使用备用电池，则应有电池电压信息显示。

4.记忆

具有供电电源停电时保存剩余电量和其他需保护的信息的功能。

5.辩伪

使用非指定介质时，电能表不应接受并记录。

6.迭加

电能表内剩余电量与新购电量可以叠加。

7.返写

用户将指定介质插入电能表后，电能表应能自动将当前剩余电量或剩余金额、累计用电量及电能表状态等信息返写到介质中，供售电管理系统查询。

8.受检

电能表可以接受由售电管理系统制作的检查介质的检查，并能将电能表当前状态的信息返写至检查介质中。

9.安全防护

当使用非指定介质或进行非法操作时，电能表应有防护作用。

在撤销非指定介质或非法操作后，电能表应能正常工作且数据不丢失。

日历、时钟设置及数据的通信等均应在表盖不打开的情况下操作，并应采用密文校时的方法。

10.补遗

当用户原售电卡遗失，通过一定程序补遗后，电能表应能接受新补的售电卡，并拒绝原售电卡。

在售电卡插入后，电能表应在2S内读写完毕。

5.4.3显示要求

1）具有电量显示，显示位数不小于8位（含2位小数）；并采用国际单位制kWh。

。

2）显示数据清晰可辨。

3）电子式电能表可以显示自检报警或出错代码。

5.5结构要求

5.5.1电能表的设计和结构应能保证在额定条件下使用时不引起任何危险。

5.5.2表壳应能实施封印，只有破坏封印后才能触及表内部件。

罩壳要求密封防尘并有一定的强度，由能抗变形、抗腐蚀、抗老化的阻燃材料制成。

表底壳具有不燃性。

220/380V的电能表如表壳的全部或部分是金属材料时，应装有保护接地端。

5.5.3用尺寸不小于80mm×45mm的LCD电子显示器汉字背光显示信息。

用电子显示时，其非易失贮存器最少记忆时间应是4个月。

计度显示记录的基本单位应是kWh。

5.5.4电能表应有光电隔离无源脉冲输出端子。

5.5.5外型尺寸约为长245mm×宽175mm×高80mm，表计安装孔心距离为245mm，表外壳上下方两固定孔心距离约为150mm，上挂表卡子应有适当的活动余量,且应能外露出完整的安装孔。

电能表的插卡孔应设在电能表右侧面。

5.5.5端子座和端子盖应具备耐热和阻燃，不应由于与其接触的带电体的过热而引起燃烧，端子座应有足够的绝缘性能和机械强度，每只电能表的端子盖应清晰标出接线图，对于三相接线图应标出相序。

5.5.6表内所有器件均能防锈蚀、防氧化，紧固点牢靠，所有集成芯片采用贴片方式。

5.5.7铭牌标志应清晰，能防紫外线辐射，不褪色。

同时电能表铭牌应留有粘贴华北电网各供电公司计量所提供的条形码的位置，粘贴尺寸为15×70mm,条形码粘贴纸由制造厂进行粘贴，铭牌上表号与条形码上表号一致。

条形码格式选用28码18位。

5.5.8继电器的要求：

对单相电能表采用内置磁保持继电器，其出口回路应有防误动作和便于现场测试的安全措施，触电额定功率：

交流250V、5A、380V、2A或110V、0.5A的纯电阻负载：

触电寿命：

通、断上述电流不小于105次。

对三相电能表外置微型断路器，微型断路器为自带延时分励装置，可外控的专用断路器。

可用于对单相终端配电系统过载、断路故障进行保护和完全电气隔离，同时可在预付费卡表电度表与微型断路器间建立信号联络，由电能表内电路控制或当信号联络失效时，微型断路器自动切断限制供电。

为保证该微型断路器各项功能技术指标满足华北电网预付费卡式电能表箱的使用特制定如下验收项目。

1、引用标准：

IEC60898-95《家用及其类似场所用过电流保护短路器》

GB10963-89《家用及其类似场所用短路器》

企业标准ES-S250S-04《带延时分励功能的微型断路器》

JJG307-1988交流电能表（电度表）检定规程

2、主要验收项目：

额定分断能力：

6kA（20A）；

机械寿命：

6000次循环

工作范围：

（70%—120%）Un

延时动作时间T：

0.5S

复位时间：

<3min

工频耐压试验：

加2kV保持1min绝缘应不被击穿。

外形尺寸（单位mm）

5.6软件及通讯接口要求（仅适用于电子式）

应符合北电力科学研究院有限责任公司《多功能电能表技术规范》中有关费率的技术要求。

5.7可靠性要求

5.7.1具有计量技术监督部门颁发的计量器具许可证

5.7.2国家电网公司质检中心全性能检测报告

5.7.3华北电科院电测量所全性能检测报告

5.7.4电能表自验收合格之日起，如买方按“使用说明书”的规定进行运输、保管、安装和使用，当产品出现质量问题时，厂家应在两年之内免费更换新表，五年之内免费维修，并在寿命周期内提供技术支持和维修。

5.7.5订购的电能表应有权威检测机构出具的在有效期内的型式试验报告和可靠性检测报告。

5.7.6权威检测机构在进行型式试验时，应对电能表制造企业提供的主要元器件明细表进行技术审查和核对。

主要元器件包括：

计量专用芯片、CPU芯片、RS485芯片、液晶显示器、电解电容、压敏电阻、电流传感器、晶振、片式二极管、片式电阻、片式电容、光耦、电池、发光二极管等。

明细表所载信息包括：

生产厂家、型号、批次、规格、技术指标、主要性能特点等。

华北电网有限公司电能表关键元器件技术要求

名称

技术要求

供货单位

型号及规格

计量芯片

变差：

±0.1%

线性度：

±0.2%

美国AD公司

ADE7755/ADE7757

电解电容

105℃,5000小时

漏电流：

<3μA

耐压：

≥16V

韩国山河/日本红宝石

≥25V耐压

LCD/LED屏

寿命>10年，-25℃-75℃

深圳天马，汕尾信利

/优质德国、日本品牌

压敏电阻

漏电流：

≤30μA

标称电压:

620V±10%

电压比：

≤1.15

S20K

621

变压器

一次电压：

≥440VAC

全密封

晶振

频率稳定度：

≤20ppm

台湾鸿星

HC-49U

光耦

隔离电压：

≥2.5kV

Vceo:

≥50V

日本

或美国

TLP521-1

或PC817

稳压器

±5%

LM7805

锂电池

容量≥0.9Ah

德国VARTA/以色列TADIRAN

/法国SAFET

Li-MnO2/

Li-SOCl2

整流二极管

耐压：

≥700V

电流：

≥1A

IN4007

CPU芯片

ST/MICROCHIP

/MOTOROLA/NEC

485芯片

MAXIUM

/美国TI

3082，3085

/LBC184

发光二极管

正向压降：

≤2V

起动电流：

≤100μA

优质进口品牌

时钟

（内置晶振）

稳定度：

≤5ppm

EPSON

RTC4553，8025

注：

厂家和型号仅供参考，但主要器件技术要求必须达到，否则取消入围资格。

5.7.7电能表的功能、结构、线路、关键器件等有重大变动时，必须重新进行型式试验和可靠性试验，并在铭牌以及产品说明书中给以标注以示区别。

6试验项目及要求

6.1准确度试验

6.1.1基本要求

电能表的参比条件、试验条件，以及电流改变引起的误差极限、由其他影响量引起的误差极限、起动和潜动、电能表常数等性能，对于电子式电能表，1级、2级有功电能表应符合IEC62053-21的规定；0.2S级、0.5S级有功电能表应符合IEC62053-22的规定；2级、3级无功电能表应符合IEC62053-23的规定。

6.2机械试验

对机械式电能表的弹簧锤试验、连续冲击及跌落试验、耐热和阻燃试验电能表应符合DL/T829的规定；对防尘和防水试验应符合GB4208的规定。

对电子式电能表的防尘和防水试验、弹簧锤试验、冲击试验、振动试验、耐热和阻燃试验应符合IEC62052-11的规定。

每项机械性能试验后，电能表应按本规范正常工作，无信息改变。

6.3气候影响试验

电子式电能表的高温试验、低温试验、交变湿热试验、阳光辐射防护试验应符合IEC62052-11的规定。

每项气候影响试验后，电能表应无损坏，无信息改变并能按本规范正确地工作。

6.4电气性能试验

6.4.1基本要求

电子式电能表的参比条件，电压暂降和短时中断、温升、脉冲电压、抗接地故障能力等电气性能应符合IEC62052-11的规定。

每项试验后，电能表应按本规范正常工作，存储的信息无改变。

6.4.2交流电压试验

电子式电能表：

1级、2级有功电能表按IEC62053-21规定的条件试验、判定；0.2S级、0.5S级有功电能表按IEC62053-22规定的条件试验、判定；2级、3级无功电能表按IEC62053-23规定的条件试验、判定。

试验后，电能表应按本规范正常工作，无信息改变。

6.4.3功率消耗

电子式电能表：

1级、2级有功电能表按IEC62053-21规定的条件试验、判定；0.2S级、0.5S级有功电能表按IEC62053-22规定的条件试验、判定；2级、3级无功电能表按IEC62053-23规定的条件试验、判定。

6.4.4短时过电流

机械式电能表：

按GB/T15283规定的条件试验、判定；

电子式电能表：

1级、2级有功电能表按IEC62053-21规定的条件试验、判定；0.2S级、0.5S级有功电能表按IEC62053-22规定的条件试验、判定；2级、3级无功电能表按IEC62053-23规定的条件试验、判定。

试验后，电能表应按本规范正常工作，无信息改变。

6.4.5自热

电子式电能表：

1级、2级有功电能表按IEC62053-21规定的条件试验、判定；0.2S级、0.5S级有功电能表按IEC62053-22规定的条件试验、判定；2级、3级无功电能表按IEC62053-23规定的条件试验、判定。

6.5电磁兼容性（EMC）试验（严酷等级4）

电能表的静电放电抗扰度、射频电磁场抗扰度、快速瞬变脉冲群抗扰度、射频场感应的传导骚扰抗扰度、浪涌抗扰度、衰减振荡波抗扰度、无线电干扰抑制等EMC试验应符合IEC62052-11的规定。

试验后，电能表应能正常工作，存储的信息无变化。

6.6误差重复性试验

在型式试验或抽样检查时，对同一被试样品，在参比电压、100%Ib、功率因数1.0和0.5L处，间隔5min做一次测试，相邻测试结果间的最大误差变化的绝对值不能超过表6的限定值。

6.7误差一致性试验

在型式试验或抽样检查时，对同一批次被试样品（典型为3只表），在参比电压、100%Ib、功率因数1.0和0.5L处，各被试样品在同一测试点的测试误差间的最大差值的绝对值不能超过表7的限定值。

6.8负载电流升降变差

在型式试验或验收试验中，在参比电压、功率因数1.0条件下，基本误差按照负载电流从小到大的顺序进行首次测试，记录各点误差；负载电流在Imax点保持2min后，再按照负载电流从大到小的顺序进行第二次误差测试，记录各负载点误差；同一只被试样品在相同负载点处的误差变化的绝对值不能超过表8的限定值。

6.9数据传输线抗干扰试验

对于与通讯接口连接的，长度超过2m的脉冲传输线、数据传输线，应进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。

试验按照IEC61000-4-4规定，并在下述条件下进行：

电能表处于正常工作状态，使用电容耦合夹将试验电压应以共模方式耦合至输入/输出脉冲和数据通信线路。

—严酷等级：

4

—耦合在脉冲/数据传输线上的试验电压：

1kV；

—试验时间：

60s。

在脉冲群的作用下，电能表及组网成系统的各设备不应出现损坏，并能正常工作。

试验后，系统应能正常工作和通讯。

6.10功能检查

预付费电能表功能检查参照GB/T18460进行。

电能表的各项功能应符合本规范的要求。

6.11可靠性试验

电子式电能表按DL/T830规定的试验方法进行可靠性试验。

6.12对卡的要求

见电卡表设计规范