低压电能计量装置表箱设计优化探讨

发表时间:2018/7/25   来源:《基层建设》2018年第18期   作者:钟飞燕
[导读] 摘要:随着电表的从机械表到普通485表电子表到现在的无线智能费控式电子表,已历经多次升级换代;电网行业改革,国企改革深入等大环境,倒逼供电企业加强成本控制,小到一个低压表箱,均需合理进行功能改进,实现效益的创收。
        广东电网有限责任公司惠州惠城供电局  广东惠州  516000
        摘要:随着电表的从机械表到普通485表电子表到现在的无线智能费控式电子表,已历经多次升级换代;电网行业改革,国企改革深入等大环境,倒逼供电企业加强成本控制,小到一个低压表箱,均需合理进行功能改进,实现效益的创收。本文从计量表箱的功能入手,通过分析目前低压表箱的现状,结合表箱使用过程中的实际情况,探讨表箱工艺改进的方法,力求实现功能与效益双赢,避免不合实际的功能设置,造成因不合理而搁置不用的情况或者增加人工改造成本,甚至引起更大方面的表计故障、增加抢修工作量等。
        关键词:计量表箱;功能;改进;
        1.表箱的功能
        传统的低压电能计量装置表箱,将低压互感器、电能表及出线开关三大件安装收藏于内,主要实现三大功能:一是隔离带电设备,确保用户保留合适的安全距离,实现安全用电;二是保护计量装置,实现防雨防潮防小动物,避免因外在因素导致电表故障,降低运维成本;三是防窃电的作用,将计量装置归于表箱内,可减少客户窃电的风险。
        2.表箱使用现状
        目前惠州地区表箱从材质来说,一种是金属表箱,一种是塑料表箱。其中金属表箱有铁表箱和不锈钢表箱;塑料表箱有不透明和透明两种。由于金属表箱接地要求高,存在触电风险,加上成本管控方面的原因,目前其正逐步被塑料表箱替代。透明的表箱查看内部计量装置的状态和相关信息方便,有效减少开启表箱才能核对表计信息的次数,提高工作效率。塑料表箱整体结构类似于月饼盒子,一分为二式的,固定墙体部分可以挂装电表盒开关,另一部分属于盖子,在全部安装工序完成后,完成封盖。
        目前广东电网全面推广低压集抄全覆盖工作,对街道农村原有485电表需要加装采集器,才能与采集器进行数据交互。原有的低压电能表表箱空间狭窄,无处放置采集器,采集器的硬塞进入表箱,导致表箱内线路变形,对日常维护带来困难,且对安全用电带来隐患。但当前不存在针对安装在低压计量表箱内的采集器而设计的表箱,无法满足其需要的防雨、防潮、散热及固定等的需求。
        3.表箱改进的点
        选择合适材料:表箱的材料,金属材质虽具有使用寿命长,易于造型等优势,但对安全用电具有较大风险,且不利于计量装置信息的采集和表码观看,开箱操作增加工作量,且对采集器的信号具有屏蔽作用,影响远程抄表成功率;透明橡胶塑料材质,重量轻,工人安装过程不易受伤,易于查看计量装置的本体信息及运行状况,且不影响信号传播,优势明显,应大力推广。
        基于此点,后面的功能改进,均是针对透明塑料表箱。
        合适尺寸:目前的塑料表箱表箱,对表后空气开关的预留位置空间不够,目前三相表箱仅能安装100毫米的表后空气开关,没有考虑到150毫米开关尺寸,导致需要另加开关箱或者表箱来安装该开关;另外,预留开关位置与电表接线位置距离过近,对于过线及弯曲电线存在难度,应预留足够的距离。
        增加低压集抄设备空间:新的抄表方式,对表箱空间提出新的要求。原有的低压电能表表箱空间狭窄,无处放置采集器,采集器硬塞进入表箱,导致表箱内线路变形,对日常维护带来困难,且对安全用电带来隐患。
        留置合适的进出线孔位置及尺寸:表箱的进出线孔应配置在表箱下方或者两侧下方,避免因进出线位置过高而出现雨水进入表箱内部引起烧表现象;进出孔大小应考虑电线套管的大小,结合不同电表类型,留置不同尺寸的孔,避免孔过大进雨水及小动物或者孔过小,增加重新开孔工作量等问题。如单相直通电能表,使用PVC¢32套管,预留32mm的孔;直通三相电能表,使用PVC¢50套管,预留50mm的孔;带CT的三相电能表,使用PVC¢75套管,预留75mm的孔。另外,集抄设备采集器搭配有天线,需要从表箱引出,表箱应能设置天线出孔,实现密封防水;为确保采集器天线发挥最好的通讯功能,天线固定在表箱顶部。
        增加表箱合缝位置帽檐:表箱应有防雨防潮作用,但目前的透明塑料表箱由于结构的特殊性,往往合盖的缝隙碰上大雨会渗水,大雨浇溉引起电表烧坏,应在表箱合缝位置增加帽檐,遮挡雨水进入表箱。
        综上所述,改进型的表箱整体主要增加4个部分,其中包括:1、采集器固定位置。表箱设置采集器位置,并有固定采集器的挂钩,该挂钩既达到固定目的,又便于安装及日常维护;2、采集器天线出孔。采集器的天线是采用金属头接驳的,中间的接驳头较大。在表箱右上侧位置增加天线出孔。采用弹性较大的橡胶密封圈,可在金属接驳头穿过孔时可拉宽出孔,金属头穿过后,收缩密封,达到防雨防小动物功能;3、天线座。天线位置固定,才能保证正常通信,在表箱顶端靠近天线出孔的顶部采用固定插槽,既利于安装和更换,又保证采集器天线固定效果。4、在表箱体与表箱盖合缝的上沿,增加挡雨檐,减少雨水进入表箱内部。
        4.改进的表箱设计构想
        
        图1  表箱的结构示意图;
        110-表箱本体;120-固定装置;111-第一侧板;112-第二侧板;113-顶板;114-后板;115-底板;122-滑动条;121-固定件;130-采集器;116-天线孔;117-滑槽;118-天线座;119-挡雨檐
        
        图2  采集器与第一侧板的连接结构示意图
        图1为表箱的结构示意图;图2为采集器130与第一侧板111的连接结构示意图。
        表箱本体110为长方体结构,通过滑动条122的设置和固定件121的设置,可以将采集器130固定在表箱本体110的内部,且能够根据需求进行滑动,方便采集器的安装与固定,同时与表箱连接的天线能够穿过天线孔116,进行信号的接收。第一侧板111上设置有滑槽117,所述滑动条122滑动设置于所述滑槽117内,更加方便滑动条122的滑动。所述滑动条122的远离所述采集器130的一侧设置有凸条,所述凸条滑动设置于所述滑槽117内。方便滑动条122的设置,并能够在第一侧板111上滑动。所述滑槽117具有相对设置的两个滑槽117壁,两个所述滑槽117壁均为L形,所述凸条为丁字形结构,所述凸条滑动卡设于所述滑槽117内。避免凸条从滑槽117处脱离,增加滑动条122与第一侧板111的安装牢固性。所述固定件121为挂钩,所述挂钩固定于所述滑动条122的远离所述第一侧板111的一侧,所述采集器130的挂孔挂进所述挂钩内。方便采集器130的安装。本实施例中,也可以不设置滑动条122,直接将挂钩121固定在第一侧板111上,再将采集器130固定在挂钩121上,对采集器130进行安装。相应地,挂钩121还可以连接在第二侧板112上,滑动连接在后板114上。都能够起到固定采集器130的目的。
        天线孔116内设置有橡胶密封圈,所述天线穿过所述橡胶密封圈,能够防止雨水、小动物等从天线孔116处进入表箱本体110内部。天线上设置有金属接驳头,所述金属接驳头用于穿过所述橡胶密封圈。采用弹性较大的橡胶密封圈,可在金属接驳头穿过天线孔116时可拉宽出孔,金属头穿过后,收缩密封,达到防止雨水、小动物等从天线孔116处进入表箱本体110内部的目的。表箱本体110还包括所述第一侧板111上的顶板113,所述顶板113设置有天线座118。天线座118用于固定从天线孔116处穿出的天线,使天线接收的信号更加稳定。在顶板113上设置两条插槽,可以将天线座118固定在插槽上,用于固定天线。
        顶板113上还设置有挡雨檐119,用于避免雨水进入所述表箱本体110内,能够防雨防潮。
        该设计中,表箱内可以有序地安装采集器和电表,且采集器能够根据需求在表箱内滑动,使其安装在合适的位置。与采集器连接的天线用于接收信号,穿过天线孔的天线固定在顶板上,使信号的接收更加稳定。
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