張 璐

（國網(wǎng)吳忠供電公司 ，寧夏 青銅峽 751600）

近年來，隨著用電信息采集的深化應(yīng)用和推進(jìn)，電力系統(tǒng)改變了以往的電力營銷流程、人工抄表、計(jì)算發(fā)行電費(fèi)等工作方式。其中建立全面的用電信息采集系統(tǒng)需要建設(shè)系統(tǒng)主站、傳輸信道、采集設(shè)備（采集器等）以及電子式電能表（即智能電表）。采集器在整個(gè)采集過程中起著承上啟下的作用，十分重要。

1 目前用電信息采集中采集器存在的問題

用電信息采集的建設(shè)減少了電力營銷工作中抄表的環(huán)節(jié)，但增加了一定數(shù)量的設(shè)備，主要包括集中器、專變終端、采集器及載波模塊等。其中采集器＋485通信線是城區(qū)采集的一種重要方式，而采集器就是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

1.1 采集器簡介

用電信息采集器的接線分強(qiáng)電和弱電部分，其中弱電部分RS－485線為A、B兩芯，由于A、B線材相同，以下RS－485線泛指RS－485線的A線、B線。

1.2 用電信息采集器存在的問題

青銅峽市城區(qū)安裝低壓采集終端數(shù)量就達(dá)到了867臺(tái)，其中采集器512臺(tái)，所采集電表數(shù)量達(dá)到了6100余塊。但由于運(yùn)行不穩(wěn)定，采集成功率達(dá)不到要求，按照《用電信息采集系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理辦法》要求采集成功率達(dá)到98%以上，但目前僅能達(dá)到90.6%。

1.3 采集器現(xiàn)狀

針對(duì)青銅峽采集器安裝情況，統(tǒng)計(jì)調(diào)查了安裝采集器的13個(gè)小區(qū)，以便查找問題。經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計(jì)，青銅峽的13個(gè)小區(qū)中，光明小區(qū)、金岸一品和宏遠(yuǎn)小區(qū)采集率均在95%以下，其中金岸一品小區(qū)未采集表308塊，金岸一品小區(qū)采集器的采集成功率僅為59.84%?？舍槍?duì)這一典型，分析制定對(duì)策。

2 采集器采集成功率低的原因

造成采集成功率較低的原因較多，本文主要從設(shè)備情況、材料情況、采集方法等方面進(jìn)行分析。

2.1 采集器相關(guān)設(shè)備情況

用電信息采集相關(guān)設(shè)備主要是智能電表和采集器。智能電能表在使用前首先在廠家要進(jìn)行測試，然后分配到電力系統(tǒng)也需要再次進(jìn)行設(shè)備測試，尤其是其中的通信端口，必須是測試合格后方可使用［2］。采集器經(jīng)過測試合格后才能使用，其中比較重要的參數(shù)是采集器RS－485端口電壓為直流2～6 V。經(jīng)過調(diào)查未發(fā)現(xiàn)有端口電壓超標(biāo)的現(xiàn)象。

2.2 相關(guān)材料分析

采集器相關(guān)材料主要是RS－485通信線。RS－485線質(zhì)量必須合格，不得出現(xiàn)斷線等異?，F(xiàn)象，且安裝必須符合要求。如果RS－485線質(zhì)量差、斷線會(huì)使采集器與電表無法通信、無法采集，金岸一品小區(qū)RS－485線現(xiàn)場檢查均未發(fā)現(xiàn)有這種情況。該小區(qū)現(xiàn)場安裝的RS－485線均為銅芯線，通信不受影響。

2.3 RS－485通信線分析

RS－485線虛接有三種情況，一種散股、一種壓線皮子、一種線頭太短未壓緊。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，RS－485線為兩芯軟銅線，接線時(shí)由于RS－485線頭散股、太短未壓好或接線頭的線皮未清理干凈造成虛接致使電表未采集，造成采集成功率下降。RS－485線短路也會(huì)使RS－485線電壓工作不正常，采集器與大部分電表無法通信，無法采集。

綜上所述，RS－485通信線虛接和短路是造成采集器采集成功率不高的主要原因。

3 采集器RS－485通信線虛接和短路的對(duì)策

之前調(diào)查金岸一品小區(qū)，統(tǒng)計(jì)后由于RS－485通信線虛接和短路造成303塊電能表采集失敗，影響采集成功率。下面分別針對(duì)其虛接和短路制定對(duì)策。

3.1 針對(duì)RS－485通信線虛接的對(duì)策

各種通信線的接線有多種方式，目前比較實(shí)用的有兩種：一種是制作并應(yīng)用單股RS－485線，原來的多股線改為單股，避免虛接情況發(fā)生；另一種是RS－485線頭加金屬壓管，多股線壓接為單股，通過在RS－485線頭加裝小金屬壓管，套在RS－485線頭并鉗壓使其多股并為單股，尺寸合適才可以使線皮不穿入壓管，避免壓線皮子和多股線頭散開造成虛接。第二種對(duì)策顯然比較適合于這種小型通信線接線，單股線比較容易折斷影響采集。

3.2 針對(duì)RS－485通信線短路的對(duì)策

針對(duì)RS－485通信線短路也有兩種對(duì)策：一種是在RS－485線頭加護(hù)套，通過在RS－485線頭加裝護(hù)套，避免線頭散開造成短路。另一種是制作并應(yīng)用防短路專用RS－485線，制作防短路RS－485線時(shí)，在RS－485線兩芯中間加絕緣層，避免短路情況發(fā)生。第一種是比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的，在現(xiàn)有線路基礎(chǔ)上即可解決問題。

可將兩個(gè)對(duì)策合并，使多股線頭并為單股，可引用變電站高供高計(jì)電表端子接線成功經(jīng)驗(yàn)，在RS－485線頭加裝壓接護(hù)套管，避免RS－485線散股造成虛接，同時(shí)避免線頭散開造成短路。從理論上來看，這是最有效且最經(jīng)濟(jì)的措施。

4 RS－485通信線壓接護(hù)套管措施

實(shí)施這種防護(hù)，需要分別確定RS－485通信線壓接護(hù)套管的組成部分，即其中壓接管和護(hù)套的材料和尺寸，并確保其適合現(xiàn)場使用。

4.1 RS－485通信線壓接護(hù)套管部分參數(shù)

金屬壓管材料選擇和RS－485線芯材料一致為紫銅材料（不會(huì)對(duì)傳輸信號(hào)有影響），對(duì)RS－485線頭金屬壓管的尺寸進(jìn)行選擇。

RS－485端口螺絲到RS－485外端口的長度及端口深度進(jìn)行測量可得出，金屬壓管長度在6～10 mm之間。為了便于RS－485線頭穿過護(hù)套，壓接管護(hù)套內(nèi)徑1～1.5 mm。為了便于RS－485線頭穿入護(hù)套，借鑒“魏德米勒”線鼻子規(guī)格尺寸，要求：傾斜度45度（誤差范圍為±3度 ）；同時(shí)為了便于區(qū)分，將RS－485線頭護(hù)套顏色設(shè)定為與RS－485線兩芯顏色相同，目前有紅色、黑色、藍(lán)色、黃色。參數(shù)取中間值并考慮一定誤差確定為：護(hù)套長度6±0.1 mm，護(hù)套內(nèi)直徑2.5±0.05 mm，護(hù)套外直徑3.5±0.05 mm。

4.2 RS－485通信線壓接護(hù)套管措施實(shí)施效果

根據(jù)確定的RS－485通信線壓接護(hù)套管的各項(xiàng)參數(shù)，制作和購買相應(yīng)的設(shè)備則可以杜絕通信線的異常。浙江地區(qū)加工廠較多，在“樂清市紅升絕緣端頭廠”按照RS－485通信線壓接護(hù)套管的相應(yīng)參數(shù)制作RS－485線頭專用壓接護(hù)套管。將RS－485線壓接護(hù)套管在金岸一品小區(qū)RS－485短路和虛接點(diǎn)試用，均未出現(xiàn)短路和虛接的情況，基本杜絕了RS－485通信線短路和虛接的情況發(fā)生，采集成功率也達(dá)到了98.56%。這一措施已在吳忠、青銅峽地區(qū)進(jìn)行了推廣使用，采集器的采集成功率上升最快，超過其他采集模式，效果顯著。

5 采集器與其他采集模式的對(duì)比及應(yīng)用前景

目前應(yīng)用的采集模式主要有三種：采集器RS－485線采集、窄帶電力線載波采集及微功率無線采集。其中采集器通過RS－485線采集電能表，與目前常用的窄帶載波和微功率無線采集模式有著本質(zhì)的區(qū)別。

5.1 采集器模式與其他采集模式的對(duì)比

窄帶載波模式是最早出現(xiàn)的采集模式，存在采集成功率較低，對(duì)電力線路質(zhì)量要求高，采集速度慢以及抗干擾能力差的明顯缺點(diǎn)［3］。其優(yōu)點(diǎn)是采集調(diào)試簡便，安裝簡易，不用額外敷設(shè)通信線。微功率無線模式繞開了電力線，直接采用微功率無線傳輸采集數(shù)據(jù)，通過表計(jì)模塊內(nèi)置天線與集中器傳輸數(shù)據(jù)，避免了載波模式的不足，但仍然存在采集速度慢的缺點(diǎn)，同時(shí)存在采集用戶數(shù)量小，天氣影響微功率通訊的問題。

采集器＋485通信線則完全解決了上述問題，唯一不足是安裝較為繁瑣，需要敷設(shè)通信線，但顯著提升了通信速度和可靠性，避免天氣等影響。

5.2 采集器采集模式前景

由于采集器＋485通信線增加了通信速度和可靠性，尤其是通信速度是載波和微功率的10倍以上。在采集電能表時(shí)，485通信線可在5 min之內(nèi)完成采集，但電力線載波和微功率則需要2 h以上?？梢姴杉鳎?85通信線優(yōu)勢十分明顯。

目前，采集速率慢會(huì)影響線損計(jì)算的準(zhǔn)確性，同時(shí)增加的多項(xiàng)采集項(xiàng)以及遠(yuǎn)程電表控制功能也增加了用電信息采集的負(fù)擔(dān)，自動(dòng)化抄表和自動(dòng)化發(fā)行電費(fèi)也對(duì)用電信息采集速度要求較高?？梢哉f今后的發(fā)展對(duì)采集速度要求是越來越高，用電信息采集采用有線通信的可能性更高。

［1］ 徐 偉，王 斌，姜元建.低壓電力線載波通信技術(shù)在用電信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.電測與儀表，2010，（7）：44－47.

［2］ 國家電網(wǎng)公司.Q／GDW373一2009電力用戶用電信息采集系統(tǒng)功能規(guī)范［S］.中國電力出版社，2009.

［3］ 寧夏電力公司教育培訓(xùn)中心.電力營銷基本業(yè)務(wù)與技能［M］.北京：中國電力出版社，2013.