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[導(dǎo)讀]【導(dǎo)讀】智能電表是一種集多功能、遠(yuǎn)程傳輸、數(shù)據(jù)分析為一體的電能表。1889年,德國人布勒泰制作了無單獨電流鐵心的感應(yīng)系電能表,這個是我們真正意義上的智能電表,且讓我們來看看智能電表一百多年的變遷。 感應(yīng)

【導(dǎo)讀】智能電表是一種集多功能、遠(yuǎn)程傳輸、數(shù)據(jù)分析為一體的電能表。1889年,德國人布勒泰制作了無單獨電流鐵心的感應(yīng)系電能表,這個是我們真正意義上的智能電表,且讓我們來看看智能電表一百多年的變遷。

感應(yīng)式電能表獨行天下電能表的發(fā)展,至今已經(jīng)有一百多年的歷史。早在十九世紀(jì)后期,意大利物理學(xué)教授費拉里斯發(fā)表了關(guān)于旋轉(zhuǎn)電磁場可以驅(qū)動通盤旋轉(zhuǎn)的論文,給感應(yīng)式電能表的產(chǎn)生奠定了理論基礎(chǔ)。1889年,德國人布勒泰制作了無單獨電流鐵心的感應(yīng)系電能表。1890年,帶電流鐵心的感應(yīng)系電能表出現(xiàn)了。到19世紀(jì)末,電能表逐步改由永久磁鐵產(chǎn)生制動力矩,以降低轉(zhuǎn)動元件的旋轉(zhuǎn)速度;計數(shù)機構(gòu)得以改進(jìn);銅制的圓盤由鋁材所取代。由此開始,感應(yīng)式電能表開始進(jìn)入了電能計量領(lǐng)域,并且在工頻的電能計量領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用。

在后續(xù)的發(fā)展中,人們發(fā)現(xiàn)感應(yīng)式電能表的使用壽命與轉(zhuǎn)動元件的選用有極大關(guān)系,根據(jù)原有制造機械式計時表的經(jīng)驗,感應(yīng)式電能表逐漸使用了單寶石軸承或雙寶石軸承來延緩其轉(zhuǎn)動部件的磨損。后來聰明的人們又根據(jù)同性相斥、異性相吸的簡單磁力學(xué)原理研制出磁力軸承,利用磁推及磁懸力進(jìn)一步減少感應(yīng)式表轉(zhuǎn)動部件的磨損,從而制造出使用壽命更長的感應(yīng)式電能表來。

經(jīng)過一百多年的不斷改進(jìn)與完善,感應(yīng)式電能表逐漸成為制造工藝成熟、生產(chǎn)加工簡便、性能穩(wěn)定可靠的電能計量產(chǎn)品。

功能需求引發(fā)“機電革命

第二次世界大戰(zhàn)之后,歐洲遭受了很大的破壞,在戰(zhàn)后重建過程中,各地區(qū)的電費很難如期收取,這不僅給電力公司的經(jīng)營者帶來巨大損失,也不利于當(dāng)?shù)仉娏緮U大生產(chǎn),應(yīng)付重建過程帶來的能源緊張。為了改善收取電費的問題,人們想到了采用先付費,后用電的購電模式。然而為了支持這種營銷模式,必須有一種新式的具有預(yù)先付費功能的電能表才能真正地實現(xiàn)這一設(shè)想。

不久,這種電能表就在歐洲問世了。這種現(xiàn)代預(yù)付費電能表的雛形表,是由機械和電子兩部分組成的。電子部分要完成預(yù)付費的儲存及扣除,無費用后自動跳閘斷電等功能,機械部分與原有的感應(yīng)式電能表的結(jié)構(gòu)基本相同,完成電能計量功能,只是對其轉(zhuǎn)動圓盤部分做了簡單改動以方便電子部件對其計量的電能作記錄。這種電能表在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)發(fā)揮了很大的作用,但是這種電能表只能實現(xiàn)簡單功能,而且性能不很可靠,隨著電力部門對電能表功能要求的日益擴展及電子行業(yè)的飛速發(fā)展,機電式電能表逐漸退出了歷史舞臺。

電子大軍后來居上

上世紀(jì)七十年代開始,電子技術(shù)開始應(yīng)用到電能計量中來,但是由于早期的電子技術(shù)并不成熟,最初的電子式電能表只是被應(yīng)用在實驗室作為標(biāo)準(zhǔn)電能表,價格昂貴,容易受外界環(huán)境干擾,不能廣泛推廣。到上世紀(jì)八十年代中后期,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用于現(xiàn)場環(huán)境的電子式電能表開始出現(xiàn)了。它沒有傳統(tǒng)電能表上的旋轉(zhuǎn)機構(gòu),因而又被稱為靜止式電能表或固態(tài)電能表。在使用過程中人們逐漸發(fā)現(xiàn),靜止式電能表重量輕、計量精度不受安裝影響、較耐受磕碰,有很多感應(yīng)式電能表不可比擬的優(yōu)點,但是還是由于成本問題,使其推廣速度較慢。

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,單片機技術(shù)的應(yīng)用,靜止式電能表的生產(chǎn)成本逐漸降低,可實現(xiàn)的功能越來越豐富,制造精度也越來越高,靜止式電能表的優(yōu)勢越來越明顯。目前靜止式電能表的銷量已占到電能表總銷量的50%以上,并且有繼續(xù)上升的趨勢。

現(xiàn)代化催生智能電能表

長期以來,我國生產(chǎn)的交流電度表均為感應(yīng)式機械電度表,幾十年來不得不采用人工抄讀電表的原始方式。但作為用電管理最重要也是最基礎(chǔ)的用電數(shù)據(jù)仍采用原始落后的人工抄收的方法,不但勞動強度大、效率低,而且還存在抄表不到位等問題,對竊電的防治更無從談起。

在社會走向信息化、網(wǎng)絡(luò)化,電力系統(tǒng)大踏步現(xiàn)代化的今天,手工抄表更是與無人值班等高度的自動化形成了鮮明對比,成為制約供電系統(tǒng)現(xiàn)代化管理的一大障礙。就系統(tǒng)的完整性而言,電力系統(tǒng)從發(fā)電、配電、傳輸一直到區(qū)域變電所已基本實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理,而唯獨用戶終端沒有和網(wǎng)絡(luò)連接上,造成了系統(tǒng)的不完整,直接或間接地影響了系統(tǒng)潛能的發(fā)揮。正是由于以上背景,智能電能表應(yīng)運而生。所謂智能電能表,就是應(yīng)用計算機技術(shù),通信技術(shù)等,形成以智能芯片(如CPU)為核心,具有電功率計量計時、記費、與上位機通信、用電管理等功能的電能表。

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