带零线计量功能电能表接线分析
2023-11-11陈鹏
陈鹏
(云南电网有限责任公司西双版纳供电局,云南 西双版纳 666100)
0 前言
通过将单相电能表的火、零线互调,当在火线与大地之间接入负荷时,因负荷电流不经过电流线圈,会导致电表不走或微走而达到窃电。为了有效地防止这类型的窃电现象,一种带零线计量电能表应运而生。当现场安装的带零线计量功能电能表的零线计量功能发生时,说明零线采样电路上的功率大于相线采样电路上的功率,那么电能表是否能正确计量,下面分别从现场安装的单表用户场景和多用户集中装表场景分析零线计量功能是如何发生的,表计计量是否正常。
1 用户窃电
1)窃电现象一
用户将电能表火线进出线短路,接线示意见图1。此时,相线采样电路被1 孔和2 孔短路,相线采样电路上无电流流过,功率基本为0。用户负荷启动时,负荷电流由短接线流经2 孔,最终经零线采样电路返回主零线。可看出,及时用户短接相线进出线,由于有零线采样电路的功能,防止了用户短接相线进出端窃电而导致的电能表不计电量问题。
图1 电能表火线接线a
2)窃电现象二
接线示意见图2。当用户负荷启动时,负荷电流由相线进线流至1 孔,然后分两路流出。由于分流器分流了一部分电流,导致相线采样电路上的功率小于零线采样电路。于是零线计量功能启动开始计量,防止了用户分流火线而窃电而导致的电能表少计电量问题。
图2 电能表接线b
3)窃电现象三
用户将单相电能表相线与零线进行互调。接线示意见图3。(虚线为用户改动后的接线)
图3 单相电能表相线与零线互调接线
此种接线下,当用户在相线与大地直接接入负荷时,负荷电流从相线(虚线)流入表计3孔,最终经过大地返回至主零线。由于相线采样电路并无负荷电流流过,功率为零。零线计量功能开始启用,从而防止了用户相、零线互调窃电导致的电表不计电量问题。
2 不合理的安装方式
1)独立装表用户不规范接线:零线进出线互相对调
接线示意图如下图4。
图4 零线进出线互相对调
如果将零线进线和零线出线进行了反接,分析其电流走向:从图中实线箭头可知相线采样电路和零线采样电路流过相同电流,电表能正确计量用户所消耗的负荷。分析表计本身功耗电流路径:从表中虚线箭头可看出无论用户负载断开与否,表计本身功耗都会通过零线采样电路,从而发生零线计量。故此种接线将导致电表本身发生潜动。
2)集中装表不规范接线
接线示意见图5。此种接线方式下,用户A和用户B 零线出线直接连通。当只有A 用户用电时,用户A 的相线电流会均分为两路,一路流入自己的零线采样电路,另一路流入用户B的零线采样电路,用户B 电能表将凭空增加用户A 实际用电量的一半电量;当集中装表数大于2 户时,由于所有用户的实际用电负荷大小及用电时间均没有规律可寻,零线上的电流走向情况要更复杂,所有表计都将存在多计现象。集中装表不规范接线:两户之间零线串联,接线示意图见图6。
图5 零线双连接
图6 两户之间零线串联
分析用户A 的负荷电流,用户A 的负荷电流全部再次经过用户B 的零线采样电路。当用户B 不用电时,电能表中零线采样电路中仍然流过用户A 的全部负荷电流,零线计量启用,故用户B 将会把用户A 的电量累加到自己电表中;故此接线方式下,与主零线连接靠前的用户表计将叠加靠后的用户电量。如串联的表计越多,越靠前的表计叠加的电量越多。
3 正确接线
单用户及集中装表用户规范接线示意见7a、7b。
非外部人为干扰的正常情况下,表计相线采样电路上的功率小于零线采样电路,此时表计亦会进行零线计量,此现象属于正常情况,表计在工作时存在整机功耗,按照图7 进行规范接线,表计整机功耗不会导致电表计量,即电能表不会发生潜动。
图7 单用户及集中装表用户规范接线
4 结束语
本文列举了现场安装的带零线计量功能电能表零线计量功能被触发的各种接线方式,讨论了在一些不规范的接线方式中带零线计量功能电能表将产生的不正确计量现象,并给出正确的计量接线。我们既要合理利用带零线计量功能电能表来防范并弥补用户窃电行为带来的少计或不计,又要防止不规范接线触发零线计量功能启用给用户带来的多计。