三相复费率预付费电能表技术要求.docx

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三相复费率预付费电能表技术要求

三相预付费、多费率电能表

技术规范

华北电力科学研究院有限责任公司

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。

本规范仅规定华北电网公司系统所属供电企业选用的预付费表、多费率表在通用标准的基础上，还需具备的功能、技术性能，以及必须通过的试验项目等内容。

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/T15284-2002多费率电能表特殊要求

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/T828-2002单相交流感应式长寿命技术电能表使用导则

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。

3.3多费率电能表

具有1个以上计数器且每一个计数器在规定的时间间隔内对应不同费率进行电能累积的电能表。

黑白电能表具有两个费率时段，是多费率电能表的一种。

3.6时段和费率

根据负荷曲线的不同水平，将一天中的24小时划分成的相应的时间段，称之为时段；与各时段对应的电费价格称之为费率。

4分类

4.1按准确度等级分类

有功电能表：

0.2S、0.5S、0.5、1.0S、1.0、2.0S和2.0级

无功电能表：

2和3级

4.2按工作原理分类

1.电子式电能表

4.3按功能分类

1.预付费电能表

2.多费率电能表

4.4按被测量相数分类

1.单相电能表

2.三相电能表

4.5按接入线路方式分类

1.直接接入式

2.经互感器接入式

5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

-10︒C~45︒C

-25︒C~55︒C

-10︒C~55︒C

极限工作范围

-20︒C~55︒C

-40︒C~70︒C

-25︒C~70︒C

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范围内仪表能正常工作。

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

1.0，1.5，2.0，2.5，5.0

♦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；

5.2.5脉冲常数

表6：

推荐的脉冲常数

imp/kWh

3x57.7/100V

3x100V

3x220/380V

3x380V

1（1.2）A

60000

5（6）A

10000

3000

5（10）A

6000

1500

5（20）A

800

10（40）A

400

20（80）A

200

5.2.6电池采用环保产品，电池容量≥1Ah。

断电后可维持电表的表内程序和时钟连续运行3年以上，使用寿命＞10年。

不允许使用再充电电池，计时和抄表电池独立设置，抄表电池在停电后可抄表300次。

5.3误差要求

5.3.1基本要求

对于机械式电能表的误差要求，应符合GB/T15283中的有关规定。

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

±1.5

±2.5

0.05Ib≤I≤Imax

±1.0

±2.0

0.02Ib≤I＜0.1Ib

0.5感性

0.8容性

±1.5

±2.5

—

0.1Ib≤I≤Imax

0.5感性

0.8容性

±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

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

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

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多费率电能表功能

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。

5.4.2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。

4）电能表的信息用LCD电子显示器汉字背光显示信息，LCD应选用增强型（FSTN），工作温度范围-20℃～+70℃。

在正常使用条件下，LCD寿命>10年。

5）循环显示及按键显示方案.

电能表的显示方式有自动循环显示和手动显示两种.

电能表平时处于循环显示状态，循环显示的内容和显示间隔均可通过通讯设置。

在循环显示状态下，按动电能表面板上的显示按键，就可以切换到手动显示状态。

首次按键切换到显示代码为“00”的显示状态，再次按下显示01、02、03……90……项，然后又从00项开始依次显示。

在手动显示状态下，如果60秒内没有按任何键（铅封键除外），则自动切换到循环显示状态。

若按下显示按键3秒以上不松开，也将切换到循环显示状态。

显示的数据内容由显示代码结合汉字提示标识显示内容,如下表（随各种功能陆续添加中...）

显示代码

内容

显示代码

内容

当前总电量（kW.h）

剩余电量（费）元（kWh）

当前尖电量（kW.h）

当前平均功率（kW）

当前峰电量（kW.h）

当前日期（年、月、日）

当前平电量（kW.h）

当前时间（时、分、秒）

当前谷电量（kW.h）

当前费率（毫/kW.h）

当前月总最大需量（kW）

当前月峰最大需量时间

当前月总最大需量时间

当前月平最大需量（kW）

当前月尖最大需量（kW）

当前月平最大需量时间

当前月尖最大需量时间

当前月谷最大需量（kW）

当前月峰最大需量（kW）

当前月谷最大需量时间

上月总电量（kW.h）

售电系统序列号

上月尖电量（kW.h）

CPU卡表号高4位

上月峰电量（kW.h）

CPU卡表号低6位

上月平电量（kW.h）

CPU卡分表号

上月谷电量（kW.h）

电表运行状态

上月总最大需量（kW）

上月峰最大需量时间

上月总最大需量时间

上月平最大需量（kW）

上月尖最大需量（kW）

上月平最大需量时间

上月尖最大需量时间

上月谷最大需量（kW）

上月峰最大需量（kW）

上月谷最大需量时间

上上月总电量（kW.h）

A相失压累计时间及次数

上上月尖电量（kW.h）

B相失压累计时间及次数

上上月峰电量（kW.h）

C相失压累计时间及次数

上上月平电量（kW.h）

上上月谷电量（kW.h）

上上月总最大需量（kW）

上上月峰最大需量时间

上上月总最大需量时间

上上月平最大需量（kW）

上上月尖最大需量（kW）

上上月平最大需量时间

上上月尖最大需量时间

上上月谷最大需量（kW）

上上月峰最大需量（kW）

上上月谷最大需量时间

显示报警电量（电费）

超功率合闸延时

跳闸报警电量（电费）

脉冲常数

功率限额

485通讯口波特率

超功率跳闸次数限额

结算时间

已执行超功率跳闸次数

当前日时段表及其时段

第五日时段表及其时段

第一日时段表及其时段

第六日时段表及其时段

第二日时段表及其时段

第七日时段表及其时段

第三日时段表及其时段

第八日时段表及其时段

第四日时段表及其时段

第九日时段表及其时段

第十日时段表及其时段

第十一日时段表及其时段

第十二日时段表及其时段

表通信地址（高六位）

峰费率（毫/kW.h）

表通信地址（低六位）

平费率（毫/kW.h）

表号（高六位）

谷费率（毫/kW.h）

表号（低六位）

星期

100

尖费率（毫/kW.h）

备注：

各单位根据实际需要，可增加或删减表计显示内容

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。

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。

11.冻结

对按多种电价（费率）计费的电能表应能在供电部门设定的每月冻结时间对所需的电能表内剩余的电量、累计用电量等数据进行结算并存储。

13.计时

对多种电价（费率）计费的电能表应有计时功能，其计时准确度按GB/T9092-1998中4.5的规定。

14.响应时间

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：

kW、kvar、kWh、kvarh等。

。

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多费率电能表配置数据通讯接口。

5.5.6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。

5.57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。

5.5.8铭牌标志应清晰，能防紫外线辐射，不褪色。

5.5.9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。

5.5.10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。

5.5.11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

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、仪表常数等性能，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。

6.1.2电能示值误差

6.1.2.1费率时段电能示值误差

按GB/T15284-2002的规定试验、判定。

6.1.2.2计度器电能示值组合误差

按GB/T15284-2002的规定试验、判定。

6.1.3计时误差

6.1.3.1日计时误差

按GB/T15284-2002的规定试验，电能表的日计时误差不应超过0.5s/d。

6.1.3.2环境温度对日计时误差的影响

按GB/T15284-2002的规定试验，环境温度对日计时误差的影响不应超过0.1s/Cd。

6.1.3.3时段转换误差

用标准时钟或电台报时确定被测时段的起始时间t0、终止时间t1，时段预置值t与标准时钟测得的时间间隔的差t不应超过10s。

t=t-（t1-t0）

至少应测试2-3个时段，用平均值确定时段转换误差。

6.2机械试验

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

对机械式电能表的高温试验、低温试验、交变湿热试验试验应符合DL/T829中的规定；对阳光辐射防护试验应符合GB/T2423的规定。

对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

机械式电能表的参比条件，温升、脉冲电压、抗接地故障能力等电气性能应符合GB/T15283的规定。

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

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、

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