摘要：通过内置与外置智能微型断路器运用产生故障比较，全面介绍智能型外置断路器的功能和原理，深入剖析费控智能型微型断路器在计量费控体系中的运用以及应用中产在的问题，深度分析智能微型断路器的脱扣性能、安装注意事项和通断状态检测的方法，规避常规问题以便广泛运用于费控体系。
关键词：外置微型断路器；费控智能型；计量费控体系
1引言
在目前国内费控系统中，普遍采用内置磁保持继电器进行线路控制的方式，但在应用中，容易出现过热烧毁、触点粘连、无法送电等问题，据国网电表故障统计显示，断路器引起的故障达50%以上，且当出现过流、漏电、短路等线路故障时，电表箱中的进线保护断路器会发生跳闸，而电表箱处于加封上锁状态，就需要供电运维人员现场开箱，才能进行合闸送电，增加了恢复供电时间，导致用户投诉事件居高发生。基于以上问题，南网公司开始推广将外置断路器应用于电能表以及计量费控系统中的策略，并实现计量费控的智能控制，降低电表故障率，减少停电、投诉以及现场运维压力。
2费控智能型微型外置断路器的功能原理
外置断路器是为解决预付费电能表外接断路器自动远程分合闸专门研发，采用具有短路过载保护的小型断路器为主开关，配以具有微处理器的超小型智能电动操做机构一体化设计，通过对电表控制信号的检测自动控制断路器的分闸或合闸，实现欠费分闸、付费合闸的自动费控功能，本身具备线路过载、短路、保护功能，当欠费时保持触头机构分离，手柄无法合闸的防窃电作用[1]。实际运用时配合智能电能表、集抄系统、计量自动化主站完成本地以及远程费控体系，通过电表数据交换、集抄数据采集，计量自动化系统下发远程进行分合闸指令，实现远程智能费控分合闸，精准实现费控。同时借助计量自动化状态巡检功能，有效减少电力部门现场维护工作量，真实反应用户用电状态。
3外置费控智能型微型断路器在计量费控体系中的运用
计量费控体系主要由计量自动化系统、营销管理信息系统、密钥管理系统、计量设备、集抄设备、智能型微型断路器等设备组成。在计量自动化采集成功率、终端在线率以及系统均有保证的情况下，依托智能电能表进行电量计量，计量自动化系统采集上传表码数据到营销系统进行计费，营销系统完成电费测算，并根据客户电费余额，对智能电能表（低压）发起远程控制命令，通过费控智能型微型断路器接受指令操动，同步实现催费告警、欠费停电、缴费复电控制等费控操作，即表头计量、系统计费、远程控制、微断操动远程计量费控模式。当然，在通信信号不稳定或者通信信道故障情况下，依托智能电能表进行电量计量、电费计算，并根据电能表剩余金额情况执行拉合闸操作，通过费控智能型微型断路器接受指令操动，实现催费告警、欠费停电、缴费复电控制，即表头计量、表头计费、本地控制、远程充值、微断操动本地计量费控模式，两种方式通过配置调整可实现相互切换。计量费控体系中，智能电能表通过通信信道接入计量自动化系统，上传客户用电信息；营销系统接收客户缴费信息，对费控电能表下发远程充值命令的业务模式，费控智能微型断路器操动配合进行。
在实际运用中，通常设置停电阀值在客户本次用电电费-5%～0%之间，也可根据客户需要设置为大于0的约定阀值。当客户电费余额小于或等于停电阀值后，应采用与客户约定的方式，向客户发送停电告知。一般根据客户类型、电压等级、月电量电费等情况设置两次预警阀值。如均未缴费，费控体系下发指令，费控智能微型断路器操动实现停电。复电基本按照自动复电、自助复电和确认复电三种模式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于低压客户一般均采用自动复电和自助复电，优先选择自助复电，即客户通过微信、手机APP等完成电费缴纳或充值后可在相关界面自主点击复电按钮，实现自助复电；对于专变客户宜采用确认复电，即系统下发复电允许指令，智能微型断路器操动，实现远程复电。
4外置费控智能型微型断路器应用中存在问题
就目前国内而言，山东、云南、海南、贵州、广西、广东等省份试点并推广运用的外置费控智能型微型断路器，发现外置断路器的应用过程中存在以下问题。
一是在用户正常使用过程中电流偏大就出现断路器提前保护跳闸的故障。主要原因为断路器导电材料较差，造成温升过高，影响热双金的工作，造成早跳；二是安装不久的三相断路器出现批量相间烧毁的故障，造成用户用电缺相。主要原因为断路器外壳材料较差，绝缘性能不够，造成两相间通过连接铆钉相间漏电，严重情况下相间短路，烧毁断路器；三是安装不久产品出现频繁分合闸的电操机构误动作的问题，造成用户无法用电。主要原因为电路控制端设计防护不当，线路中的脉冲干扰，造成电路误判；四是新安装断路器无法合闸，或反馈信号不正确。主要原因为电表或断路器半波极性不匹配，电能表外置断路器标准中明确输出信号为全波或正半波，费控电表标准中没有明确规定此要求，半波时有些断路器或电表设计为负半波，就会存在匹配性的问题；五是新装断路器上电不合闸，或合闸不成功。主要原因为断路器组装到表箱内时，经过摔碰造成电操机构内部损坏或传动部件位移变形，合闸时无法到位；还有三相断路器接线时，未接N线，由于电操机构需要从N 线取电，所以N 线不需要开断时，也需连接到断路器N 极进线端。六是断路器接线端子烧坏。主要原因为安装时接线螺钉未拧紧，或螺钉滑丝，造成接线松动，通电使用后接线端打火烧坏。七是接线端子螺钉滑丝。主要原因为安装时，施工人员使用电动螺丝刀，如果螺钉质量不良或电动螺丝刀力矩过大（超过4N ）都会造成螺钉滑丝。
4费控智能型微型断路器的安装与检测
4.1微型断路器的安装
通常微型断路器的安装方式主要有垂直、侧向和水平安装方式，其中垂直安装方式占多数，也是最基本、最合适的安装方式，对于非垂直安装的微型断路器要考虑一个降容问题。微型断路器安装的环境温度、散热效果等因素对其整定电流动作值是会有影响的，特别是热磁脱扣器，对于安装在环境温度较高或散热效果较差的场所，微型断路器的额定电流需考虑降容。不同进线方式也会对微型断路器的分断容量有一定的影响。上进线时由于电弧较易熄灭，其分断能力相对要高于下进线。一般用于上进线的微型断路器如确实要下进线，则要对分断能力降容。
4.2微型断路器的通断状态检测
通常检测判定微型断路器的通断状态方式是: 智能电能表发出跳闸信号，如果仍然继续计量电量，则智能电能表判定微型断路器跳闸动作故障，发出相应的告警提示信息。一般智能电能表输出跳闸信号到开关完全断开存在一定延时，有可能在此期间智能电能表计量了一个或数个最小计量单位的电量(0.01 kWh) 。所以，智能电能表一般将判据设定为: 智能电能表发出跳闸信号后，智能电能表继续计量一定电量(如0.10 kWh) ，则判定为微型断路器跳闸动作故障，发出相应的告警提示信息[2]，一般此种检测方式能检测出跳闸失败情况。但智能电能表合闸信号发出后，若无电量计量，智能电能表无法判定是确实没有负载还是合闸失败，因此三相智能电能表一般不对合闸成功与否做检测与报警。
5结语
外置费控智能型微型断路器应用于计量费控体系中，在其推广实施的过程中，采用费控预售的推广策略，运用中根据客户类型、电压等级和电量电费等情况设置预警阀值，停复电前采用短信、微信、语音、人工现场通知等方式预警，接受计量自动化系统、营销管理信息等系统指令对远程费控业务执行停复电操动，实现在计量体系中智能费控的作用。
参考文献：
[1] 马利人,汪斯珂. 基于微型断路器的三相智能电能表费控电路应用分析[J].仪表技术,2012(11):13-16
[2] 张培,姜家寅.电能表外置断路器的应用[J].农村电工,2017(3):51-51
论文作者:冉璐瑶
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签：断路器论文; 复电论文; 智能论文; 电能表论文; 外置论文; 客户论文; 电量论文; 《电力设备》2017年第30期论文;