0 引言
隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對電的需求越來越大，電力資源緊缺和不同時間用電量不均衡的現(xiàn)象依然嚴(yán)重。為緩解我國日趨尖銳的電力供需矛盾，改善用電不均衡、提倡節(jié)約用電量、提高全國的用電效率，合理利用電力資源已成為當(dāng)前構(gòu)建和諧社會的基本國策之一。
電能的消耗大量集中在低壓配電終端，為了加強終端電能的計量考核和管理，方便用戶的現(xiàn)場使用、改造和升級，針對傳統(tǒng)DDSD和DTSD系列壁掛式安裝電能表在現(xiàn)場使用安裝的不便而設(shè)計一種微型化導(dǎo)軌式安裝電能表，具有測量精度高、過載能力強、性能穩(wěn)定可靠、工作電壓范圍寬、自身功耗低等優(yōu)點。并且其體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)模數(shù)化，可與微型斷路器配合使用安裝于配電箱內(nèi)，實現(xiàn)終端配電電能計量。

1 技術(shù)特點
傳統(tǒng)的終端配電計量采用壁掛式電度表，普遍存在外形體積大，現(xiàn)場安裝不便（需要配備專門的電度表箱安裝）的缺點。
鑒于此，我們設(shè)計一種35mm 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌方式安裝的電能表，其體積小巧，外型美觀，結(jié)構(gòu)模數(shù)化，可與微型斷路器一起安裝于終端配電箱內(nèi)。

圖1 ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表
1.1 外形與安裝
ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表包括ADL100EF/C單相復(fù)費率電能表和ADL300EF/C三相費率電能表兩種規(guī)格型號。其外形尺寸（長×寬×高）分別為76mm×89mm×74mm， 126mm×89mm×74mm。ADL系列產(chǎn)品采用35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝方式，如圖2所示?，F(xiàn)場安裝使用方便簡單，一目了然。

                                                            圖2 35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝
1.2 接線方式
ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表支持一次接入（見圖3）和二次接入（見圖4）兩種接線方式，可靈活應(yīng)用于電氣開關(guān)柜（二次輸入測量）和終端配電箱內(nèi)（一次接入測量）。

圖3 直接接入示意圖

圖4 經(jīng)CT接入示意圖
2 功能及指標(biāo)
ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表不僅具備外形小巧、安裝方便、接線靈活的特色，并且從功能和性能上來看，也具有不可比擬的*性。
2.1 電量計量功能
計量正反向有功電量，功率潮流方向自動識別并指示，且具有四費率及總電量計量功能。
2.2 分時復(fù)費率功能
日時段可設(shè)四費率、八時段，時段區(qū)間內(nèi)的zui小時間單位為1分鐘。
2.3 按月凍結(jié)轉(zhuǎn)存功能
按月凍結(jié)轉(zhuǎn)存功能可以統(tǒng)計上上月、上月及本月的用電量和分時電量，用于月用電費的結(jié)算及監(jiān)測用電情況。
2.4 實時監(jiān)測功能
可提供電壓、電流、頻率、功率、功率因數(shù)的測量，并可參與顯示或借由通訊協(xié)議讀出。
2.5 輸出接口
帶光電隔離的電量脈沖數(shù)據(jù)輸出接口，可用于校表和實現(xiàn)DCS遠(yuǎn)傳；RS485通訊接口可以實現(xiàn)遠(yuǎn)方抄表和負(fù)荷監(jiān)測。
2.6 主要技術(shù)參數(shù)
（1）參比電壓：單相220V，三相3×220/380V
（2）電流規(guī)格：1.5（6）A 5（20）A 10（40）A 20（80）A，zui大電流80A。
（3）頻率范圍：50Hz±10%
（4）電壓測量范圍：70%~130%Un ，1.9Un下儀表不損壞
（5）電流測量范圍：5%Ib~Imax
（6）電能計量：1級，符合《GB/T17215-2002》
（7）起動：額定電壓、額定頻率及COSΦ=1的條件下，負(fù)載電流為0.4%Ib時，電能表有電能脈沖輸出并連續(xù)記錄電能量
（8）潛動：當(dāng)施加電壓而電流線路無電流時，電能表的測試輸出不產(chǎn)生多于一個的脈沖
（9）功耗：電壓回路≤0.8W 電流回路≤1VA
（10）脈沖輸出參數(shù)：脈沖寬度：80ms±20ms，無源輸出，外接電源DC:+5V～24V
（11）時鐘參數(shù)：0.5 s/d （參比溫度23℃），
（12）工作溫度：正常工作范圍-10℃～45℃， 極限工作范圍-20℃~60℃
3 設(shè)計原理
ADL100-EF/C單相復(fù)費率電能表采用ADI公司技術(shù)ADE7169F16片上系統(tǒng)的單芯片設(shè)計完成。ADE7169集成了高精度計量單元模塊和8052的MCU及其外圍模塊，計量模塊計量精度高、能測量各相電流、電壓有效值、各相及總的有功功率、無功功率、電網(wǎng)頻率等運行參數(shù)，過載倍數(shù)大。片上8052的MCU帶有16K FLASH和512B RAM和多種外設(shè)模塊，支持低功耗溫度補償?shù)钠蟁TC模塊、LCD驅(qū)動模塊、電源管理模塊、SPI/I2C接口模塊和UART通訊模塊等，用一片ADE7169就能實現(xiàn)單相復(fù)費率多功能電能表設(shè)計。具體設(shè)計框圖如圖5。

                              圖5 ADL100-EF/C原理框圖
ADL300-EF/C 三相電子復(fù)費率電能表采用計量芯片ATT7030A和飛思卡爾公司的8位單片機M68HC908LJ12實現(xiàn)。其原理為：線路上實時電壓、電流經(jīng)高精度互感器耦合，采樣電路分別采樣后，送到電量計量芯片ATT7030A（A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，通過片內(nèi)DSP運算后輸出電能脈沖），通過脈沖送到MCU中，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時段完成分時有功、無功電量計量和zui大需量計算，分別作出相應(yīng)處理，并存貯到EEPROM中；同時實現(xiàn)顯示和輸出、RS485串行數(shù)據(jù)傳輸。具體設(shè)計框圖如圖6。

                                            圖6 ADL300-EF/C原理框圖
4 ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表的應(yīng)用
4.1 典型應(yīng)用
圖7為ADL100-EF/C單相復(fù)費率電能表的典型應(yīng)用圖。其可直接接入zui大80A的電流。液晶顯示屏顯示電能消耗。脈沖輸出接口可采集有功電能的消耗，可利用PLC或PC進行分析。其4模數(shù)的結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝方式方便其與微型斷路器一起使用，直接安裝于配電箱內(nèi)，可廣泛應(yīng)用于樓宇、機場、商場、學(xué)校、碼頭。

圖7 ADL100-EF/C應(yīng)用圖
圖8為ADL300-EF/C三相復(fù)費率電能表的典型應(yīng)用圖。其可一次輸入/二次輸入接入，7模數(shù)的結(jié)構(gòu)，35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝方式，直接安裝在配電箱中完成三相負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的電能計量；也可以二次接入安裝在開關(guān)電氣柜中，可廣泛應(yīng)用于工廠、小區(qū)、智能樓宇、市政項目的電能計量。

                                              圖8 ADL300-EF/C應(yīng)用圖
4.2 應(yīng)用案例
在某單位宿舍樓的配電設(shè)計中，分戶電能計量全部采用了ADL系列微型導(dǎo)軌式安裝電能表。一改以往每層樓梯間專設(shè)電表箱（計量電表+保護開關(guān)+配出線）再配出至戶內(nèi)終端照明箱的做法，而直接進戶終端配電箱。該設(shè)計中，省卻了常規(guī)的層計量表箱，減少了工程量，節(jié)約了造價，并且美化了布局。投入試用的微型導(dǎo)軌式安裝電能表以其良好的精度和穩(wěn)定的性能保證了對于電能的準(zhǔn)確計量，方便了用戶對于用電負(fù)載的實時監(jiān)控。
5結(jié)束語
微型導(dǎo)軌式安裝電能表的應(yīng)用對于準(zhǔn)確計量電能，節(jié)省安裝空間，節(jié)約工程成本具有現(xiàn)實意義。對比傳統(tǒng)的壁掛式電度表，其體積小巧、外型簡潔、接線方式靈活、35mm標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝方便，為終端配電計量的簡單化集中化提供了方便。

參考文獻
[1]任致程，周中編.電力電測數(shù)字儀表原理與應(yīng)用指南[J].中國電力出版社，2007-4.
[2]上海安科瑞電氣有限公司，ADL系列導(dǎo)軌式安裝電能表選型手冊，2008-5.