现代智能电力仪表功能知识全面介绍

所谓电力仪表，即用来测量电气参数的仪表。

此仪表已经经历多重演变，现在已经成为了集多种功能于一身的智能仪表，此文所介绍的仪表即为智能电力仪表。

延伸阅读：

【盘点】断路器16大明星企业榜单!

先让我们来了解一下不同时期的仪表吧：

指针表

指针表，基于电磁和机械原来来实现电气参数的测量。

数显表

电子技术的应用，实现了测量数据的数码管呈现。早年已经得到广泛应用，通常叫数显表。

多功能表

最早期的电力仪表是一只仪表测量一个电气参数的。后来电子技术的应用，实现了多种电气参数同时测量。例如同时测量电流、电压等。

智能电力仪表

有“芯”的仪表，可以实现更多应用功能的仪表。

认识智能设备，我通常秉承一个思路：

信息输入——数据处理——信息输出(信息呈现)

基于此思路，我们来认识一下智能电力仪表吧。它长下面这个样子。

1模拟量采集

模拟量数据采集(即信息输入)是啥意思呢?

作为仪表，总要有基础信息的采集吧。此仪表采集的是三相电流和三相电压。

智能仪表的强大就在这里，三相电流输入(A、B、C三相的电流)和三相电压输入仪表后，我们通过这6个基础数据可以得到更多丰富的数据。例如：三相电流、平均电流、电流最大值(包含最值出现的时间)等。概括一下即可获得下面的数据：

1)电气测量参数

电气测量参数包含：

三相电流、电流平均值及最值

三个相电压、相电压平均值及最值;

三个线电压、线电压平均值及最值;

各相的功率因数及总功率因数;

系统频率;

有功功率;

无功功率;

视在功率;

2)电能质量参数

仪表可以对基础的电能质量参数进行监视和分析，包含：

电流和电压2~31次谐波含量及总谐波畸变率

三相不平衡度

电话谐波因子

K系数

……

3)电能消耗数据

电力仪表已经可以干电度表的活儿了，体现在它可以对有功电能和无功电能实现双向计量，包含输入电能、输出电能、总电能和净电能值的统计等。

4)数据记录

数据记录是一个很牛叉的衍生功能，它的作用主要表现在所记录的事件带时标，这些数据有助于对设备异常运行原因的分析。2数字信号

数字信号的输入也属于信息输入的内容，又常被叫做“开关量输入”。

对于每一只仪表的这部分功能，我们需要关注的是：

1)仪表的数字量输入数量，即可以采集几个接点信号;

2)数字信号的输入是有源接点还是无源接点;

仪表是否自带数字信号电源，如果仪表需要外配电源的话，是采用直流电压还是交流电压，其电压值范围是多少?

今天介绍的这款仪表常规配置为4个数字量输入，仪表自带24Vdc电源。

3数据呈现

仪表的数据呈现方式大多数包含如下三种方式。

大屏幕液晶显示界面，显示内容直观。通过面板按键可以对参数进行基础设置及查阅。这一点将的是我们视觉上最直观的呈现了。

继电器输出

继电器的输出需要关注的问题包含：继电器的数量，继电器接点的容量。

我们今天介绍的这款仪表可配置2个继电器输出接口，接点容量为3A/250Vac。

继电器输出的作用是什么呢?

1)实现对断路器的远程控制，继电器作为分闸和合闸命令的输出接口;

2)告警。应用最多的是参数越限告警，例如：设定电流值超过某一限制则告警，此时驱动继电器输出。

通讯接口

通讯接口主要用于共享数据给第三方，有了这个接口我们就可以把仪表作为电力监控或者电能管理系统的前端数据采集设备来使用了。

需要关注的点为：接口型式和通讯协议。这里介绍的这款仪表采用RS485通讯接口，Modbus开放协议，且支持多种波特率选择。

上面主要介绍了仪表的功能方面。此时我们应该要想的是，如果要实现这些功能，必须要可靠的元件来作为载体。下面来了解一下仪表的设计及选材吧。4芯片

就如同电脑有CPU一样，智能电力仪表也是有“芯”的。例如采用TI公司的DSP设计。

ps：仪表的芯很多，单片机、DSP、ARM都是我们可能会听到的东东。如果仪表没有芯，那么就不要和“智能”两个字联系起来，这个必须条件。

5电能计量如何实现

为什么要单独说道这个事情了，因为电能计量功能可以采用专用的计量芯片来实现，也可以不用这个芯片而用别的方案来做。

从目前的通用设计方案来说，采用专用的计量芯片可以让仪表的电能计量功能更加精确，但是成本会略高!

6线路板

电子产品必须要看线路板。

你可能会说，我不懂那个东东，怎么办?

其他我也不懂这个东东，但是我知道比较，连个线路板都做得粗糙不堪入目的产品，你敢用吗?

另外线路板还要做防潮、防盐雾等处理，否则到了南方海边或潮湿的地方，仪表一定会歇菜的哦。

7端子

如果你不希望在使用仪表的时候总被接线端子的故障搞得不爽，那就请关注一下这个微不足道的元件吧。

今天介绍的这个仪表，魏德米勒端子，德国品质保障!8通讯接口

再给你透露一个秘密。

不同品质的通信芯片，价格可以相差一倍以上哦!

通信接口是否有隔离回路设计，是否抗干扰能力足够好，这些都会影响产品使用的效果哦。

当你使用的仪表通讯接口总是烧毁，通讯总是不稳定时，请回过头来想想我上面提到的这两点吧。

9结构及尺寸

96×96的标准面板尺寸，结构紧凑，满足大部分盘柜的应用。

外形流线型设计，线条优美，表面磨砂处理，触摸有质感。

当你听到这里的时候，是不是觉得这款仪表值得拥有呢?请先不要着急，为什么呢?

货物的品质是要靠完善的生产管理体系来保障的，正所谓做好一个产品容易，所有产品都保持一致性的好，则难啊!

10生产装备能力

没有好的生产和检测设备，怎么保障产品的质量!

线路板和外壳的外协加工，外协加工厂的装备能力和管理能力是保障这两个原材料品质的根本。

不要相信一些人扯淡：自己有多少波峰焊，贴片机等。经验告诉我们，如果你每年出货不到10亿以上等级，自有的这些设备基本都处于闲置状态，常年处于闲置的生产加工线，能够保障高品质的货物吗?

产品组装好之后的检测设备，这是必备的。没有经过严格检测就出厂的货物是一定不可信赖的!

有了良好的生产装备能力，应该还要看保障生产执行的制度及执行力。

11ISO9000管理体系

完善的生产保障体系涉及原料采购、来料检验、外协、组装、测试、包装等各细节。任何一个环节的错误都将影响货物的最终品质，因此从公司的管理水平是可以洞察货物品质的!这一点常常被很多人忽视。

通过上面的介绍，大家对仪表本身已经有了一定的了解了，但这还不够。我们作为产品的供应商，永远要记住：产品只是我们的一个工具，用它是来满足客户需求，为客户解决问题的，因此我们一定要熟知产品的应用如何满足用户需求。需求1测量电气参数

测量用电设备的电气参数，这是用户选择仪表的最基础需求。

鉴于智能电力仪表所能测量的电气参数范围实在太广，而且好些产品将不同的测量功能组后分别定价的，因此我们要根据用户的实际需求来选择合适的仪表，花最少的投资实现客户需求。

例如：

对于总进线间隔，建议对全部电气参数进行监视;

对于不重要的出线间隔，可以只测量电流参数即可。

需求2电能消耗统计

应用电力仪表的电度计量功能，即可实现对各用电设备电能消耗的统计。

单纯从实现这个需求来讲，是用仪表来代替了电度表的功能。

需求3电能质量监视

随着用户对电能质量关注度的不断提升，可以用仪表对各重要配电节点的电能质量进行监视。

例如：

在总进线开关处装设含谐波监视的电力仪表;

在重要的谐波源设备(例如UPS)前端安装含谐波监视的电力仪表;

需求4基于电力仪表构建自动化系统

将电力仪表作为数据采集的前端设备，则仪表必须具有通讯接口，并开放通讯协议。

通过网络，将测量数据共享给第三方平台，实现电气参数的远程监视;

将现场设备的运行状态数据共享给第三方，实现运行状态的远程监视;

电能消耗数据共享，可构建电能管理系统;

电能质量数据的共享，让用户方便掌握配电系统的电能污染情况;

通过仪表的继电器输出功能和通讯接口，可以实现对用电设备的远程控制。

小仪表，大功能啊!

弱弱的问一下，对于这样一只仪表是否值得您拥有呢?