标题：电子式单相多费率电能表
概述
  传统的机械电能表，是通过磁力矩驱动铝盘，带计量器计量电量的。这种计量方式存在着寿命短、误差大、需定期调试，容易窃电，现场抄表等诸多缺陷，操作的可靠性亦得不到保证，而且给城市电网的建设、规划和分析带来了很大困难。为了解决上述问题，具有防窃电功能的，液晶显示的，带有红外通讯、485通讯的电子电能表逐渐被应用，而且将逐渐成为市场的主流。
电能计量是电力企业生产经营活动和电网安全运行的重要环节。贸易结算、考核电力系统经济技术指标都要依靠准确、完备的电能计量装置电能计量装置的性能和管理水平不仅事关电力工业的发展和电力企业的形象，而且还影响到贸易结算的准确、公正，涉及到广大电力客户的根本利益。因此电力企业必须高度重视电能计量工作。
单相电能表用于居民用户的用电计量、收费，它量大面广，直接关系到于家万户的利益，也关系到电力部门的稳定、安全运行。表计虽小，对其要求很高。随着科学技术的进步，社会的发展，单相电能表的制造、设计水平也不断提高，由原来单一的机械表发展成了现在的长寿命电能表、机电式电能表、电子式电能表、多功能电能表（预付费、复费率）等多种类型，满足了日益增长的市场需求。
复费率电能表是在普通电子式电能表的基础上增加了微处理器，增加时钟芯片、数码管显示器或液晶显示器、通信接口电路等构成的。它根据设置的时段参数对电能进行分时计量，并将其显示出来，同时能通过数据通信接口传输数据。它为实现居民用户电量分时计费提供了手段。[1]  
原理
1.将交流电压和交流电流经取样电路输入乘法器； 
2.乘法器将输入的交流电压和交流电流相乘，输出一个与1.732*U*I成正比的交流电压； 
3.通过电压-频率变换器，将上面的交流电压变换成与之成正比的频率脉冲； 
4.该频率脉冲通过时间分配器，将脉冲送入不同费率的计数单元； 
5.各单元计数器计录单位时间内输入的脉冲数，该累计脉冲数量就是该时间内所走的用电量。
单相复费率电子式电能表测量模块测量有功电能，并将功率脉冲发出。微处理器接收到测量部分的功率脉冲进行电能累计，并且存入存储器中，同时读取时钟信号，按照预先设定好的时段分时计量电能，并将数据输出到相应的显示器中显示，并且随时接收串行通信口的通信信号进行数据传输。
显示可为液晶（L C D) 显示器、数码管显示器（L E D) 或机械计度器。 
串行通信接口一般有远红外及RS485接口。 
时钟模块提供标准时间，为保证0.5S/天的精度，要求其晶振误差很小（在5ppm之内），时钟一般有自动闰年识别，有百年日历功能。[1]
电能的计量方式
1.可以采用专用大规模数字集成电路，具有性能稳定、可靠性高、功耗低、寿命长、体积小，重量轻等特点； 
2.可以作到多功能电能表，如具有防窃电功能，预付费功能等； 
3.可以对电能量根据不同时段分别计量，具有四费率、十二时段等优点；尖、峰、平、谷费率及各时段可按需要设定； 
4.电子表具有地实时计费功能，多参数测量谐波电能计量，可以自动进行断电检测，可以自动读表、并通过GPRS系统、以太网等通信网络将读表结果发送到接收端； 
5.精确度高，稳定性好； 
6.宽量程，超载能力强等
国家标准
GB/T 17215-2002 《1级和2级静止式交流有功电能表》
GB/T 15284-2002 《多费率电能表特殊要求》
GB/T 17215.211-2006 《交流电测量设备通用要求、试验和试验条件第11部分：测量设备》[2]
基本功能
1计量功能
计量有功电量，有功：正向+反向，反向可以单独存储，分时计量功能，三费率，八时段设置；每年可以分枯、丰两个时区，时区分界线可以设置，在分界线可以记录分时电量并抄出。 
2按月计量
可以设置结算日时，在结算日时进行电量数据过月处理。最大存储 1 2个月的分时电量，月电量为月绝对值，可以显示并抄出各月电量。 
3 功率脉冲输出
有功，脉冲宽度 80±5 ms，空触点输出；红色L E D功率脉冲指示。 
4通信接口 
4.1 RS485接口：规约为D L/T645部颁规约+ 扩展，通信速率 1 2 0 0。 
4.2远红外数据通信接口：规约与R S 4 8 5 相同，通信距离最大可达6 m ，通信时液晶灯点亮，指示正在通信。 
4.3 电表初始编程密码为111111，无超级密码，密码重新设置后必须记住，否则将不能解锁。在参数设置时，需按下编程按钮（2 0 s 后失效） ，液晶显示“ P ”提示；如果不按下编程按钮，时钟 1天只能校对 1 次，幅度为 5 m i n。 
5事件记录
可以记录电表掉电、功率反向的起始时间和结束时间（记录1 0 次） ，清零、参数设置次数及最后1次执行时间。 
6显示
平时为自动循环显示，显示方案可在四种中选择一种。按动按钮显示内容，当在20S内无按钮按下，电能表将自动返回循环显示。 
7 时钟频率输出信号
频率为0.1 H z。 
8 报警显示
8.1当发生时钟、内卡、时段设置错误、电池欠压时，液晶显示报警画面。 
8.2电池欠压、反向用电时，液晶专用符号点亮。 
8.3正向用电时，功率脉冲闪烁灭长亮短，反向用电时，脉冲灯灭短亮长。[2-3]
可选配功能
1. 历史电量记录，根据可编程的抄表日自动转存，存储12个抄表周期的历史电量 
2. 反向电量记录功能，记录反向电量发生的起止时间及发生的电量值 
3. 需量功能，记录抄表周期内的最大需量并存储历史记录 
4. 停电常显功能，无须外备电源可长时间显示电量值 
5. 停电情况下可通过红外及按键激活液晶显示 
6. 红外通讯功能，通讯距离大于256点 
7. 编程记录功能，自动记录历史的编程记录 
8. 液晶背光显示
产品选用指南
1.黑白表
黑白表实际是单相复费率表的一种特例，即只有白天和黑夜两个时段和费率，主要在居民用户中使用。一般黑夜时段规定为2 3：0 0到第二天的7 ：O 0，白天时段规定为7 ：0 0到2 3 ：0 0。黑夜时段的电价远比白天时段的电价低，其主要目的是引导用户在黑夜多用电。
目前黑白表主要在上海使用。下面以上海使用的黑白表为例，加以介绍。 
1.1黑白表的分类
黑白表在普通电子式电能表的基础上加上时钟芯片、存贮芯片、双计度器 （也可用其它显示器） 设计制造而成，把它叫做电子式黑白表。 
1.2黑白表的工作原理
电子式黑白表电源部分发出的功率脉冲如果直接推动计度器就是一个普通的电子式电能表，而黑白表将功率脉冲P 送给C P U ，C P U在对功率脉冲分时的同时访问时钟，判定所处时段，如果是白天，C P U把功率脉冲P送到白天计度器中计度，如果是夜晚，送入黑天计度器，从而实现黑夜、白天分时计度的目的。 
由于复费率电能表能把用电高峰、低谷和平段各时段用户所用的电量分别记录下来，供电部门便可根据不同时段的电价收取电费，这可以充分利用经济手段削高峰、填低谷，使供电设备充分挖掘潜力，对保证电网安全、经济运行和供电质量都有好处。
2.单相复费率计量仪表
2.1功能
● 计量
计量单相有功总电能，反向计入总电能并单独累计
● 测量
测量单相电压、电流
● 分时
百年日历、时间，闰年自动切换，最大可设置3个费率，8时段，时段最小间隔1分钟
● 结算
电表内存储3个月的历史结算数据，电能结算日缺省设置为月末24时（月末结算）
● 显示
7位宽温型LCD显示；有功电能脉冲、当前费率LED指示
● 输出
有功电能脉冲输出，无源光电隔离型输出端口
● 通讯
支持RS485通讯接口，通讯规约可选（MODBUS-RTU或DL/T645规约）
2.2技术参数
电气特性测量精度有功1级符合标准GB/T17215-2002GB/T15284-2002起动电流0.004Ib（直接接入）；0.002Ib（经CT接入）功耗<1W,5VA脉冲光耦隔离，集电极开路输出，脉冲宽度：80ms±20ms通讯RS485通讯，Modbus协议或DL/T645规约机械特性外形尺寸（mm)76×89×74模数4最大接线能力25mm环境条件工作温度-20℃～+60℃存储温度-30℃～+70℃相对湿度≤95%（无凝露）[3]
安装使用注意事项及方法
1 电能表应装在室内通风干燥的地方，导轨式仪表采用35mm标准导轨方式安装。
2 安装接线时应按照电能表侧面的接线图进行接线，最好用铜接线头接入。对于直接接入式电能表接线时应注意进线和出线方向，并将螺钉拧紧，避免因接触不良而引起电能表工作不正常；经电流互感器接入式的电能表接线时应注意电流互感器次级的极性。
3 电能表的负载能力在0.05Ib～Imax（直接接入）或0.02Ib～Imax（经电流互感器接入）之间，超过这一负载能力范围，将会使电能计量不准或损坏。
4 当电能表直接接入时，其电能示数即为实际用电量；当电能表配用电流互感器接入时，在读取电能示数后必须乘以电流互感器倍率才是其实际用电量。