Q/GDW 10364-2020 单相智能电能表技术规范.pdf
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Q/GDW 10364-2020 单相智能电能表技术规范
电能表的参比条件见表5。
电能表应能够在大气压力为63kPa~106kPa(海拨4000m及以下)的环境条件下止常工作, 能不能受到影响,特殊订货要求除外。 求电能表在海拨4000m~4700m应能正常工
验货标准Q/GDW10364—2020
4. 3. 1通用要求
电能表机械和结构要求除应符合Q/GDW10355一2020的规定外,还应符合以下要求: a)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,尤其应保证:防电击 的人身安全,防高温影响的人身安全,防火焰蔓延的安全,防固体异物、灰尘及水的保护: 易受腐蚀的所有部件在正常条件下应予以有效防护; 任一保护层在止常工作条件下不应由于一般的操作而引起损坏,也不应由于在空气中暴露 而受损; d 电能表应有足够的机械强度,并能承受在正常工作条件下可能出现的高温和低温;部件应 可靠地紧固并确保不松动: e 电气接线应防止断路,包括在本标准规定的某些过载条件下;电能表结构应使由于布线、 螺钉等偶然松动引起的带电部位与可触及导电部件之间绝缘短路的危险最小; f)电能表应能耐阳光照射。
电能表的结构件部分应满足以下要求: a)电能表表壳采用II类防护绝缘包封,在90℃的高温环境下不应出现变形,在650℃土10℃ 温度下不助燃,可熄灭;端子座在960℃土15℃温度下不助燃、可熄灭;电能表端子座热 变形温度≥200℃; 电压、电流接线端子在受到轴向60N的接线压力时,接线端子位移不应超过0.5mm;辅助 端子接线柱在受到轴向10N的接线压力时,接线端子位移不应超过0.5mm
在电能表正常使用条件下,LCD使用寿命应大于16年。在安装有表盖的条件下,其电子显示 应能承受15kV试验电压的静电空气放电
4. 3. 4. 1电能量脉冲输出
完整的电能量脉冲输出应大于60mS,其中高/低电平输出应不小于30mS。电脉冲输出口在有脉冲 输出时,通过5mA电流时脉冲输出口的压降不得高于0.8V;在没有脉冲输出时,脉冲输出口直流阻抗 应不小于100k。
4.3.4.2多功能测试接口
应满足Q/GDW10354—2020的要求!
.3.4.3跳闸输出接口(适用于外置负荷开关的电能
4.3.4.3跳闸输出接口(适用于外置负荷开关的电能表
应满足Q/GDW10354—2020的要求!
4.3.4.4RS485通信接
应满足Q/GDW10354—2020的要求。
4.3.4.5调制型红外通信接口
应满足Q/GDW10354—2020的要求。
4.3.4.6通信模块接口带载能力
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电能表的电池应符合以下要求: a)时钟电池采用绿色环保锂电池,电池标称电压3.6V,额定容量≥1200mAh,断电后可维持 内部时钟正确工作时间累计不少于5年; b 时钟电池与电池仓为一体化设计:电池正负极应与PCB板接触紧密可靠,并在表内部与强 电进行隔离,电池仓应具有良好密封性和绝缘性;时钟电池应支持可更换; 电能表内应具备储能器件,在电能表断电时,储能器件应优先为时钟供电;在电能表断电 且电池欠压时,储能器件应维持时钟正确计时至少2天: 储能器件不应因过充电、过放电或者错误极性安装等原因发生爆炸或引起火灾
4. 3. 7 负荷开关
负荷开关可采用内置或外置方式,同时应满足如下要求: 采用内置负荷开关的电能表进行开关操作时,应有相应的硬件或软件的消弧措施,其出口 回路应有防误动作和便于现场测试的安全措施;电能表在扩展的工作电压范围内,内置负 荷开关应能正常工作,电能表最大电流不宜超过60A,短路电流承载能力类型选择UC2; 6 采用外置负荷开关的电能表输出控制信号接辅助端子5,跳合闸输入反馈信号R接辅助端 子6,这两个信号端子均以供电线路的零线(N)作为信号参考点,要求采用220V(AC)串 联100k2的方式进行控制和反馈;控制信号的非激励态输出电压应为供电电压的90%至 100%,激励态输出电压应为供电电压的0%至25%;当控制信号处于非激励态时,外置负荷 开关闭合,充许用户用电;当控制信号处于激励态时,外置负荷开关断开,中断用户供电:
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表内的跳闸控制开关宜采用电磁继电器;该控制输出回路应具备长时间过载和短路保护能 力; C 电能表负荷开关无论内置、外置,用户购电成功后,可由主站通过远程发送直接合闸命令 或允许合闸命令;电能表处于允许合闸状态,可通过本地方式由用户自行合闸。 注:采用外置负荷开关时,允许合闸状态下表内继电器直接合闸,用户不需按电能表按键,只需合上外置负荷 开关即可。
电能表能够耐受一个不重复的具有特定峰值加速度和持续时间的标准冲击脉冲波形的冲击,试 验后电能表功能不应损坏,误差偏移应符合本文件中4.5.11的规定,
电能表应具有一定的抗振性,可通过模拟运输振动测试。试验后电能表功能不应损坏,误差偏 移应符合本文件中4.5.11的规定。
4.3.10弹簧锤试验
电能表外壳的机械应力应进行弹黄锤试验, 试验后表盖和端钮盖不应出现可能触及带电部件的 损伤,或轻微损伤不应削弱对间接接触的防护或对固体物质、灰尘和水的侵入等的防护
4.3.11电能表温度限值及耐热
电能表温度限值及耐热应符合以下要求: a)在试验条件下,电路和绝缘体的温度不应达到影响电能表正常工作的温度; b)电能表易接触表面的塑料温度不应超过100℃,端子金属部分的温度不应超过120℃ c)端子附近的接触面不作为易接触表面。
电能表的功能配置应满足Q/GDW10354一2020的有关要求。
电能表的功能配置应满足Q/GDW10354一2020日
4.5.1基本最大允许误差
表7中的值适用于每个计量方向,电能表出厂误差数据应控制在误差极限值的60%以内。
表7有功百分数误差极限
注:≤
当电能表加1.1U电压,电流线路无电流时,在规定时间内其测试输出不应产生多于一个的脉
则试输出与显示器指示之间的关系,应与铭牌标志一致
4.5.5电子指示显示器电能示值组合误差
AW, 该时间内,电子显示器总电能计数器的电能增量: AWDi,AWD2.,AWDn 该时间内,各费率时段对应的计数器的电能增量; n 费率数; a 电子显示总电能计数器小数位数。
4. 5. 7 误差一致性
4. 5. 8 变差要求
对同一被试样品相同的测试点, 在负载电流为10Ir、功率因数为1和0.5L的负载点进行重复测 试,相邻测试结果间的最大误差变 不应超过0.2%
4.5.9负载电流升降变差
电能表在功率因数为1、负载电流为I..~I的变化范围内,同一只被试样品在相同负载
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的误差变化的绝对值不应超过0.25%
同一被测信号在相同的测量条件下,电能表各试验点最大测量值与最小测量值之间的绝对 超过表9规定的限值。
4. 5. 11影响量
4.5.11.1影响量包含阳光辐射防护、极限工作环境、防尘、防水、交流电压暂降和短时中断、静 电放电、射频电磁场(电流线路中无电流)、浪涌、振铃波、外部工频磁场(无负载条件)、外部 工频磁场干扰、无线电干扰抑制以及表10中所列的其它影响量。 4.5.11.2表10中所列影响量相对于参比条件的变化所引起的附加百分数误差偏移极限应符合本表 的规定。 4.5.11.3电能表在阳光辐射防护、极限工作环境、防尘、防水、交流电压暂降和短时中断、静电 放电、射频电磁场(电流线路中无电流)、浪涌、振铃波、外部工频磁场(无负载条件)、外部工 页磁场干扰的单一外部影响试验下,试验过程中应无重大缺陷。试验结束后,当外部影响恢复到参 比条件时,电能表的功能不应损坏,外观标识和显示器的清晰度不应改变,并应符合本文件4.5.1 中对电能表基本最大允许误差极限的要求。
0影响量引起的误差信
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开关阻抗)平均值应小于2mQ
4.6.3耐受长期过电压
电能表应能耐受1.9Um的最大耐受电压4h。
电能表应能承受脉冲电压影响,试验电压按表11规定施加。
表11脉冲电压试验电压
4. 7.2 交流电压
电能表应能承受表12规定的交流电压试验电压。试验中,不应出现火花放电、闪络或击穿;试 验后,电能表应无机械损坏,并能正确工作
表12交流电压试验电压
电能表的可靠性应符合以下要求: a)产品的设计和元器件选用应保证整表使用寿命大于等于16年,产品从验收合格之日起,由 于电能表质量原因引起的故障,其允许故障率应小于等于表13规定值; b 订购的电能表具有第三方检测机构出具的、置信度不小于90%、可靠性寿命不少于16年的 可靠性检测报告,报告内容应对电能表制造企业提供的主要元器件明细表进行标注;电能 表的功能、结构、线路、关键器件等有重大变动时,必须重新进行全性能试验和可靠性验 证试验,并在产品说明书中给出标注以示区别;国家电网计量中心负责对电能表全性能试 验和可靠性验证试验中使用主要元器件和软件程序进行备案、技术审查和发布; 制造单位应提供基于元器件应力法的电能表可靠性预计报告,报告内容包括电能表设计方 案、选用的主要元器件性能、可靠性相关工艺控制措施、可靠性计算过程及结果等,确保 电能表的设计满足本标准规定的可靠性要求,失效率宜由元器件供应商提供的数据和现场 反馈的数据等相结合计算;主要元器件至少应包括计量专用芯片、微控制器芯片、隔离芯 片、存储芯片、RS485芯片、时钟芯片、液晶显示器、压敏电阻器、电流互感器、晶体谐 振器、瞬变二极管、电阻器、电解电容器、片式电容器、储能器件、电池、电源转换芯片、 负荷开关、变压器、印制电路板、CPU卡、ESAM模块等,元器件参数应涉及生产单位、型 号、规格、性能参数等
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d)电能表在频繁快速停复电或电压升降后恢复到正常工作电压时,电能表应不死机、不黑屏、 计量正确,设置参数不改变、电费扣减正确
表13寿命保证期内允许的故障率
4. 9. 1通用要求
电能表的数据安全性应符合以下通用要求: a)当其它设备通过接口与电能表交换信息时,电能表的计量性能、存储的数据信息和参数不 应受到影响和改变; b 在任何情况下,电能表存储、记录的电量数据以及运行参数不应因非法操作和干扰而发生 改变。
电能表的软件应符合以下要求: a)电能表生产厂家应提供操作应用软件,在满足Q/GDW10365一2020中有关数据安全性要求 的前提下,可通过RS485接口或红外等接口方便抄读电能表内部记录的数据、信息,并下 载到相应存储设备中; 涉及计量准确性的软件设置功能,应提供明确的说明资料,并经试验验证,确保其稳定可 靠; 设置软件应采用权限和密码分级管理体系,具有设置验证功能,并能记录操作人员、操作 时间、操作项目等信息,能备份被改写的内容; 表内软件和操作应用软件应成熟、完整,表内软件出厂后不允许远程或现场升级更改;操 作应用软件应满足用户要求;软件要有良好的向下兼容性; 表内软件应具备备案和比对能力; 电能表生产厂家提供的电能表的嵌入式软件中不应留有后门,任何内部参数改动均应在授 权方式下进行;生产厂家在软件研发管理上应具备相关安全监督及防范机制,防止出现软 件泄密带来的安全隐惠。
应按照GB/T133842008的要求进行产品包装
4.12通信模块互换性要求
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为保证电能表外置通信模块的互换性能,电能表的外置通信模块接口应和交流采样电路实行电 气隔离,应有失效保护电路,即在未接入、接入或更换通信模块时,不应对电能表自身的性能、运 行参数以及正常计量造成影响。通信模块互换时应支持带热拔插操作,
电能表的全性能试验、抽样验收的试验项目应符合附录B的规定
5.2.1初始固有误差试验
电能表在参比条件下达到热稳定后,开始初始固 ,试验顺序以按人 最小电流到最大 电流,然后从最大电流到最小电流,每一个试验电流,误差结果应是两次测量的平均值,I时,包 括稳定时间在内的最大测量时间应为10min 对正负两个方向的电能潮流,电能表误差应在表7规定的误差限的60%以内
电能表在参比条件下达到热稳定。负载电流按照电能表等级升到规定起动电流后,电能表应有 脉冲输出或代表电能输出的指示灯闪烁,两个脉冲之间的预期时间(时间间隔)按式(2)计算, 允许第一个脉冲在启动电能表后1.5T秒内出现,第二个脉冲允许在下一个1.5T秒内出现,此后进 行起动电流误差测试,百分数误差极限见表7。 如果电能表用于测量双向电能,则将电流线路反接,重复上述试验
输出装置每千瓦时输出的脉冲数,单位为imp/kWh; Uao—标称电压,单位为V; 起动电流,单位为A。
5. 2. 3潜动试验
3.6×106 k×U.m×I.
电能表电压回路通以1.1Ua,电流回路无电流,在规定时间内电能表不应产生多于一个的脉 试验时间按式(3)确定。 最短的试验时间入计算
一I.时,以百分数表示的基本最大允许误差极限,取正值; ? 输出装置每千瓦时输出的脉冲数,单位为imp/kWh; Uaca—标称电压,单位为V; 最小电流,单位为A。
5.2.4电能表常数试验
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电能表施加不低于I.的任意电流,记录一段时间间隔内寄存器记录的电能值以及测试输出的输 出脉冲数,误差e由式(4)确定,其值不应超过基本最大允许误差的10%。
N一测试输出的输出脉冲数: k一铭牌上标识的电能表常数,单位为imp/kWh; E一寄存器记录的电能值,单位为kWh。 要求记录的最小电能值E.由式(5)确定:
1000.RkWh ai
寄存器的可见分辨力,单位为kWh; 电能表在Ix、功率因数为1时的基本最大允许误差,取正值,单位为%
5.2.5电子指示显示器电能示值组合误差
电能表应按照如下条件试验: a 在标称电压、标称频率、10Ir、功率因数为1的条件下; 电能表各费率时段任意交替编制,日切换不少于7次: c) 读取总电能计数器和各费率计数器电能(初始)示值; d) 连续运行24h后; e) 读取总电能计数器和各费率时段相应计数器的电能示值; f 计算出总电能计数器及各费率时段计数器所计的电能增量: 8 电能示值组合误差应满足本文件中4.5.5的要求,
5.2.6计时准确度试验
5.2.6.1由电源供电的时钟试验
在参比条件下,时钟精度测量仪预热达热稳定状态,电能表达到热稳定后,使用时钟测试 能表时基频率测试点连续进行3次测量,每次测量时间为1min,之后计算平均值,结果应满人 件中4.5.6的要求。
5.2.6.2采用备用电源工作的时钟试验
试验应在参比条件及以下条件进行: a)被试电能表与标准时钟一起供电,并同步; b)电能表通电30min后,读取被试电能表的时钟;然后,被试电能表的供电电源关闭72h: c)当电源恢复时,电能表时钟偏差应优于土1.5s
5.2.6.3环境温度对时钟准确度的影响试验
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电能表时钟日计时误差的温度系数,s/℃/24h; O ei 试验温度下的电能表时钟日计时误差,s/24h; eo 参比温度下的电能表时钟日计时误差,s/24h; t一 试验温度,℃; 参比温度,℃。
6.2.7误差一致性试验
在功率因数为1排水管道标准规范范本,负载电流Itr,10Ir:功率因数为0.5L,负载电流10I.的测试点处进行试验,被 式样品的测量结果与同一测试点n个样品的平均值的最大差值不应超过表8的限值。被试样品应使 用同一台多表位校验装置同时测试
5.2.8变差要求试验
电能表在参比条件下达到热稳定。对同一被试样品施加标称电压,在功率因数为1,负载电流 0I.;功率因数为0.5L,负载电流10I.的测试点处对样品做第一次测试;在试验条件不变的条件 下间隔5min后,对样品做第二次测试,同一测试点处的两次测试结果的差的绝对值不应超过0.2%
2.9负载电流升降变差
电能表在参比条件下达到热稳定。在功率因数为1,负载电流Iin、10Ir、Ix的测试点,按照 负载电流从小到大的顺序进行首次误差测试,记录各负载点的误差;负载电流在Ix点保持2min后, 再按照负载电流从大到小的顺序进行第二次误差测试,记录各负载点误差;同一只被试样品在相同 负载点处的误差变化的绝对值不应超过0.25%。
5. 2. 10 重复性试验
电能表在参比条件下达到热稳定。在相同的试验条件以及接近连续的情况下给排水工艺、技术,对表14中每 点分别做不少于3次的误差测量。电能表各试验点最大测量值与最小测量值之间的绝对差不厂 本文件中4.5.10的规定限值
5.3.1通用试验要求
表14重复性试验的试验点
....- 技术标准
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