李題印，金明，姚海燕，屠永偉

1國網(wǎng)余杭區(qū)供電公司；2杭州清源電力設(shè)計(jì)有限公司

多功能電能表校線儀研究意義與現(xiàn)狀

李題印1，金明2，姚海燕1，屠永偉1

1國網(wǎng)余杭區(qū)供電公司；2杭州清源電力設(shè)計(jì)有限公司

住宅用電能表由于多種原因，存在著在不同用戶間接錯的可能性，給用戶帶來損失，對電網(wǎng)運(yùn)行也帶來一定的影響。分析了電能表接錯的原因，通過實(shí)例說明其影響，研究了校線工作技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。

電能表；校線儀；單片機(jī)

隨著城市化規(guī)模擴(kuò)大，建設(shè)速度不斷加快，作為各樓宇中電能測量的儀表，電能表是必不可少的，對其進(jìn)行裝表后的校線工作成為一個極為重要的環(huán)節(jié)。

1、引言

常用的電能表有單相電能表、三相三線電能表、三相四線電能表等。電能表設(shè)置有用于連接導(dǎo)線的接線端子，接線端子包括進(jìn)線端子、出線端子，現(xiàn)有的電能表接線大都需要手工接線，而且所接電線在外形等是相同的，這樣開發(fā)商進(jìn)行樓宇建設(shè)時，就出現(xiàn)了一定的幾率將電能表在不同用戶之間接錯，另外供電公司在更換電表時也有可能因工作人員的失誤將電表接錯。

2、樓宇校線的意義

目前公眾和企業(yè)對公用設(shè)施的服務(wù)水平的要求迅速提升，電表接錯后就會出現(xiàn)用戶為他人繳電費(fèi)情況，這種情況在福州、贛州、北京、福州、無錫、大連等城市都出現(xiàn)過，2010年合肥鄭先生家與樓下住戶電表電線接錯，發(fā)生“串戶”現(xiàn)象，用了一年才發(fā)現(xiàn)。兩家互交電費(fèi)一年，后在清算電費(fèi)過程中由于時間較長，繳費(fèi)憑證丟失等產(chǎn)生一定麻煩。問題的產(chǎn)生是由于電表的安裝有分界點(diǎn)，供電公司只負(fù)責(zé)上面部分的安裝，而下面的像接線這種事基本是由物業(yè)或者是開發(fā)商做的。很多住戶不了解這種情況，以為都是由供電公司安裝的，其實(shí)并不如此。

2010年福州朱先生發(fā)現(xiàn)電表與樓上用戶接反，整個小區(qū)里跟他有同樣遭遇的還有十幾戶。小區(qū)物業(yè)處表示，可能是開發(fā)商施工時把電表接錯了，需要業(yè)主們能先把算錯的電費(fèi)結(jié)算清，他們就負(fù)責(zé)把電表改接好。2013年贛州陳女士發(fā)現(xiàn)家里的電表在安裝時線路出了問題，導(dǎo)致她們家與同棟樓的另外一戶人家用電量混淆達(dá)兩年之久。當(dāng)?shù)毓╇姽颈硎居捎诰€路比較亂，比較雜，在檢測了表盒線中發(fā)現(xiàn)確實(shí)有錯誤，由于當(dāng)時接線任務(wù)比較重，發(fā)生了錯誤。由于兩家人是同時安裝的智能電表，只要將這兩家人的用電總量進(jìn)行計(jì)算就能得出誤差用電，這個誤差電費(fèi)則由換表的工人來承擔(dān)。誤差費(fèi)用不是很大，事件很快解決。

3、樓宇校線研究現(xiàn)狀分析

以上事例中有的用戶預(yù)存充足電費(fèi)后被停電，造成一定經(jīng)濟(jì)損失。另外在將電表接線更正后，有的用戶間也在電表接錯期間的電費(fèi)繳納問題上引起法律糾紛?，F(xiàn)代社會文明要求公用設(shè)施管理部門給予更高的服務(wù)承諾，這就要求在施工后或是更換電表后對電表的接線進(jìn)行校線,以確保接線的正確性。

早在1964年，就提出了一種新的控制電纜和多芯導(dǎo)線的校線方法，針對萬用表或燈光顯示法校線的缺點(diǎn)，利用部分線纜和導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了改進(jìn)。1982-1988年，采用二極管制造了數(shù)字校線儀，其原理簡單，效率高，但不能顯示線的代號[1-5]。1991年，一種利用發(fā)光二極管單向?qū)ê蟀l(fā)光的特性進(jìn)行工作的單人快速校線儀被研制出來，同樣具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，并且迅速有效。到1995年時，已經(jīng)出現(xiàn)了利用單片機(jī)的校線器，但對線號的顯示仍然存在問題[6-8]。1996-1998年間，研制了一種簡易的校線器并不斷的加以改進(jìn)，這種校線器只利用了簡單的電阻和萬用表，制作簡單，成本低廉，但當(dāng)發(fā)生線間短路時，不容易測出[9-11]。2003年，基于數(shù)字電路的實(shí)用型校線器被設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，具有一定的先進(jìn)性，但工作人員的工作量仍較大。2006年，微型機(jī)技術(shù)重新被利用，用單片機(jī)和74LS164等元件制作完成了自動校線裝置，但由于LED數(shù)碼管的限制，顯示仍達(dá)不到要求[12-14]。2007-2009間，仍然有人利用二極管或電阻進(jìn)行了校線的研制，但由于利用二極管或電阻校線原理本身的問題，仍存在上述提到的弊端[15,16]。

經(jīng)過多年的探索，盡管校線工作在提高效率和準(zhǔn)確率方面都有巨大的進(jìn)步，但是，依舊不能滿足新的環(huán)境下校線工作的需要。現(xiàn)在校線不僅要求能夠顯示線纜的序號，很多情況下還要求顯示線號，而且線號的范圍包括數(shù)字、英文大小寫字母和羅馬大寫字母，這些要求在以上提到的文獻(xiàn)中都很難滿足。而且很多高頻設(shè)備應(yīng)用場合禁止使用無線通訊，這就為當(dāng)兩個人校線時使用對講設(shè)備提出了挑戰(zhàn)。經(jīng)過多年的探索，目前電能表校線已經(jīng)發(fā)展到使用單片機(jī)。

基于單片機(jī)的樓宇配電電能表綜合電力線路校線儀，它主要由主測試器和遠(yuǎn)程測試端兩部分組成。主測試器包括多個測試端口，遠(yuǎn)程測試端也可以包括多個測試端口。使用時，按操作說明上連接好引線端子，當(dāng)滿足測試條件時裝置會給出相應(yīng)端口接通的文字顯示，同時帶有指示燈或蜂鳴音提示。主測試器具有鍵盤，可滿足現(xiàn)場對每條待測線（對應(yīng)裝置每個端口）輸入線號的要求，輸入線號后，當(dāng)相應(yīng)端口線路通過測試線接通時，遠(yuǎn)程測試器會顯示出線號。這樣可以高效、準(zhǔn)確的進(jìn)行電能表校線工作。本研究對城市電網(wǎng)中電能表的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行將具有重要的作用和影響，運(yùn)行人員可在方便的對電能表進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，及時處理早期故障點(diǎn)，避免停電事故的發(fā)生。可較好地解決城市電網(wǎng)的樓宇電能表校線問題，從而保證電能表安全穩(wěn)定運(yùn)行，有較為可觀的直接和間接的經(jīng)濟(jì)效益。

4、結(jié)語

由于建筑商的疏忽，用戶電能表存在不同用戶間接錯的可能，電能表接錯對各類用戶的安全經(jīng)濟(jì)用電產(chǎn)生一定的影響，經(jīng)過多年發(fā)展，電能表校線技術(shù)逐漸從采用電阻、二極管等過渡到以單片機(jī)為主。

[1]王忠衡.控制電纜和多芯導(dǎo)線的校線法[J].工業(yè)建筑,1964,7 (4)：44-45．

[2]陳步秋.數(shù)字校線儀[J].電力機(jī)車與城軌車輛,1982,9(5)：16-18．

[3]陳又專.電力機(jī)車校線儀[J].電力機(jī)車與城軌車輛,1988,2(1)：8-10．

[4]邵慶仁,沈國鈞.發(fā)光管單人快速校線儀[J].電力建設(shè),1991, 12(1)：61.

[5]張澤民.無觸點(diǎn)鍵盤校線器[J].電子技術(shù),1995,17(8)：21-23.

[6]段鵬飛.一種實(shí)用的校線器[J].機(jī)床電器,1996,10(5)：40.

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[8]趙莉華,黃念慈,黃山.全能型校線器[J].電工技術(shù),1998,9(3)：54-56．

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[11]李雙喜.一種實(shí)用型快速校線器的設(shè)計(jì)[J].安徽技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,2003,17(1)：68-69．

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[15]田爽,閆晨光.自制兩用16線校線器[J].科技信息,2009,21 (4)：394-396．

[16]李冰.基于單片機(jī)控制的多功能微機(jī)校線儀的設(shè)計(jì).中國電業(yè),2011(9)

圖1

3等離子電視整機(jī)和模組輻射的抑制

目前測試模組是否滿足規(guī)格要求，需要從整機(jī)角度來判定，而這在一體化制造中更是突出。所以在做模組EMI對策時，不僅需要對模組部分電路和結(jié)構(gòu)做設(shè)計(jì)和整改，還要根據(jù)整機(jī)狀態(tài)在整機(jī)電路和結(jié)構(gòu)上考慮。

從電磁干擾三要素方面抑制輻射。從具體措施來說，可以從接地、濾波、屏蔽來抑制輻射。在實(shí)際應(yīng)用中是結(jié)合多個方面來進(jìn)行的。比如輻射源的抑制，可以用接地，也可以用濾波，也可以用屏蔽來減小源的干擾。對傳播路徑和敏感設(shè)備的抑制，也可以用這3種方法。

1）結(jié)構(gòu)方面，主要是針對接地和屏蔽來進(jìn)行。模組背板是整個模組的地平面，每個PCB都是安裝在背板上，這里就有接地的問題，是否每個PCB都接地良好。同時在每個PCB里面，不同位置的地如何排布，也有接地分布問題。

電磁屏蔽不僅僅是要有一個密閉的金屬外殼，重要的是這個外殼必須是導(dǎo)電連續(xù)的。組裝整機(jī)時，如果不能將后蓋和背板緊密的閉合在一起，留有一些縫隙，電路所產(chǎn)生的高頻輻射還是會泄露出來。所以我們需要使整機(jī)結(jié)構(gòu)件達(dá)到完好的屏蔽效果，從而降低輻射。

2）電路方面，從三要素和接地、濾波幾方面來進(jìn)行設(shè)計(jì)整改。

PCB與PCB之間、單塊PCB上完成不同功能的電路之間也存在相互干擾，所以在這些不同層級的PCB、電路模塊之間也存在源和敏感設(shè)備的區(qū)分。

從輻射源方面，我們把每個單板電路都進(jìn)行優(yōu)化，使單板電路干擾達(dá)到最低，這樣盡可能的抑制輻射源。電路中干擾主要是瞬時變化的電流和電壓，其來源主要是開關(guān)電源和開關(guān)元件。需要對這些開關(guān)電路進(jìn)行優(yōu)化，使電路參數(shù)最優(yōu)。并采用接地濾波的方法，將每個PCB的輸出部分的干擾過濾掉，波形進(jìn)入下一個PCB時干擾信號盡量少。在電路優(yōu)化中，不同的PCB布線布局寄生參數(shù)不同，會有不同的效果，當(dāng)PCB有變化時，需要再進(jìn)行優(yōu)化。

3）改善能量分布

在頻率固定的情況下，降低幅度；

在幅度固定的情況下，改善能量分布：1）改變頻率；2）頻率偏移。改變頻率是不可能的，所以采取頻率偏移，也就是擴(kuò)頻。

在等離子電視整機(jī)和模組的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中，通過應(yīng)用以上的電路、波形和結(jié)構(gòu)的電磁兼容設(shè)計(jì)方法，完成了等離子電視整機(jī)的電磁兼容測試認(rèn)證順利量產(chǎn)。由于電磁兼容是門跨學(xué)科的技術(shù)，需要在很多領(lǐng)域進(jìn)行研究，具體在設(shè)計(jì)應(yīng)用時，要使系統(tǒng)達(dá)到好的電磁兼容性，需要考慮不同學(xué)科的知識應(yīng)用，也需要不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，并在實(shí)踐中運(yùn)用理論進(jìn)行指導(dǎo)。

金興祥（1979-），男，籍貫：四川省樂山市，學(xué)歷：本科，現(xiàn)職稱：中級，研究方向：等離子電視的電磁兼容。