彭晶晶 胡绮文 许艳芳

（广东电网有限责任公司江门供电局，广东 江门 529000）

0 引言

电力系统居民用户的计量装置单相直过式电能表发生故障或轮换时一般都在带电或停电状态下更换，更换前需要断开负荷开关（直过式电能表位于低压负荷总开关前）。断开负荷开关后带电更换单相直过式电能表时，需根据导线线径粗细进行绝缘胶布缠绕包扎；更换后需根据电能表接线端子孔径、长度进行导线截面裁剪、剥皮，再拆出和接入电能表接线端子。因此，这个过程存在触电等安全隐患，运维人员多数选择全停电状态下进行更换。

1 技术背景

目前，现场换表采用先断开计量箱进线开关，再更换单相直过式电能表的工作模式，断电时间长，因此会产生一系列的停电问题。全停电更换处理的难点、痛点有：（1）断电时间长，会导致同一计量箱内没有换表的用户停电；（2）停电期间用户无法正常用电，影响居民的正常生活，易引发用户投诉；（3）传统的电能表更换步骤繁多，导致耗时较长；（4）全停电操作流程复杂、烦琐，老旧设备易引发电气设备损坏。

带电拆接时，拉开用户低压负荷开关后，进行进表线的拆除，在无负荷、带电状态下更换单相直过式电能表。带电更换处理的难点、痛点：（1）在拆除进表线时，根据导线线径、缠绕方向、开皮导线长度和螺栓压接情况等因素，需要进行临时的绝缘包扎[1]；（2）如果由于导线截面的原因无法插入直过式电能表端子，那么需要剪断部分导线以解决问题；（3）直过式电能表接线端子相间距离12 mm，与地距离8 mm，相间距离短[2]，易发生误触碰。在电能表带电更换过程中，常发生上述现象，接线时容易误触碰金属部位，存在接地或触电的风险。

电力行业标准[3]对电能表的结构、尺寸尤其是电能表表尾接线柱的孔径、孔间距等尺寸参数做了详细规定，为电能表实现插拔式接线提供了技术标准。单相费控智能电能表尺寸简图如图1所示。

图1 单相费控智能电能表尺寸简图

2 带电更换单相直过式电能表计量接线盒的研制

为解决停电或带电更换单相直过式电能表存在的问题，本文设计了一种专用的带电更换单相直过式电能表计量接线盒，能够在用电客户不停电的情况下更换单相直过式电能表，避免用电客户因停电而无法正常用电。带电更换单相直过式电能表计量接线盒能有效避免带电更换过程中出现的风险，并实现故障或轮换单相直过式电能表快速安全更换。

2.1 设计要求

设计目的是实现单相直过式电能表现场方便、快捷安装，因此，在设计电能表插拔式端子时，重点要考虑以下几点：（1）接线盒的端子尺寸应符合单相智能电能表型式规范的规定，适用于单相直过式电能表。（2）在电能表运行情况下，接线端子的端子头应能够自由插入和退出，无须拆接线，实现插拔式连通的效果[4]。（3）确保外部无裸露带电端子。（4）电能表更换过程中无须用户侧停电，能实现带电更换。

2.2 设计原理

经互感器接入式电能计量装置通过试验接线盒将电流回路短接、电压回路断开，实现不停电换表。借鉴此原理，本文提出了一种可插接式计量接线盒的设计，针对直接接入式单相电能表可将待换电能表的进出线短接，再进行换表作业，进而实现不停电换表。

2.3 接线盒的尺寸设计

根据电力行业标准[3]的要求，本文设计的带电更换单相直过式电能表计量接线盒接线柱间距、端子孔径大小等与规范要求相对应。接线盒接线端子分为三个连接部分，具体结构如图2所示。

图2 接线盒示意图

第一部分上部是接线端子圆柱头，材质为电阻率小的实芯铜，直径为6.5 mm。第二部分中部是接线端子椭圆柱体，采用直径11 mm铜材料，中上端钻有直径为6.5 mm圆柱孔，孔上插入圆柱孔柱。中下端螺栓孔位有一块并联连接片，连接片参数为32 mm×8 mm×3 mm，一边叉口型开孔，另一边开孔，孔径为6 mm。第三部分下部由接线端子椭圆柱体组成，直径11 mm铜材料钻有深度为25 mm、直径为8 mm的孔，为导线插入端，上方钻有两直径5 mm圆柱螺孔，用于紧固导线。

2.4 接线盒的结构设计

接线端子圆柱头下端装有弹簧，并在弹簧上部套上绝缘胶管，这样可以起到绝缘保护作用。接线盒内部由整体接线端子、弹簧和胶管组成，并且接线盒上端的两侧设置了卡扣。

在拔出电能表时，接线端子圆柱头顶部的绝缘胶管会因为弹簧的拉伸而弹出，并包裹住接线端子的上部。此外，接线盒的两边上下各有安装螺丝孔，而中间则是接线盒盖的螺丝孔位置。

通过以上设计，接线端子的绝缘胶管能够提供绝缘保护层，确保接线的安全性和可靠性。同时，卡扣的设置和安装螺丝孔的设计也方便了接线盒的安装和拆卸。这些优化措施提高了接线设备使用的便捷性和可靠性。

3 具体实施方式

计量运维人员使用该工具进行带电更换单相直过式电能表操作时，按照以下步骤进行：（1）打开接线盒盖，找到接线盒中部的接线端子并联连接片。（2）将进线与并联连接片相连，或将每相圆柱孔插入短接线，这样负荷电流将通过最短路径流经并联连接片或短接线，而不会经过单相直过式电能表。（3）松开直过式电能表接线端子并紧固电能表螺丝，完成更换直过式电能表的操作。（4）更换完成后，断开进线与并联连接片的连接，或拔出每相圆柱孔插入的短接线。

通过以上简洁明了的步骤，可以顺利进行带电更换单相直过式电能表的操作。

在进行任何操作前，应确保计量运维人员已接受相关安全培训，并佩戴适当的个人防护装备，以确保人身安全。

不停电换表作业颠覆了传统的停电换表作业模式，但工作过程中也存在触电、电弧灼伤等新的风险，因此本文编制了一套不停电更换单相智能电能表的标准化作业流程，为运维人员操作提供规范标准，确保运维人员的人身安全：（1）检查电流是否正常，封印是否破损，确认无窃电。（2）记录待换电能表读数，松开接线螺丝，拔出待换电能表。（3）安装新电能表，插入插拔式接线端子，拧紧接线螺丝，记录新电能表读数，观察新电能表电流，确认新电能表运行正常。（4）清理工作现场，办理书面布置记录票终结手续。

本文设计的接线盒免去了拆接线的流程，接线原理如图3所示，可以实现快速安全更换单相直过式电能表的目的。

图3 接线原理图

（1）接线盒的结构设计与单相直过式电能表尺寸规范相适应，接线盒上部端子与电能表接线端子距离及插入深度相匹配，使端子面良好接触，有效实现快速插拔功能。

（2）带电更换单相直过式电能表计量接线盒两边卡位避免误插入其他不相符表计。拔出电能表时绝缘胶管受弹簧的拉伸作用，包裹住带电接线端子圆柱头，实现绝缘安全。

（3）插入电能表时，通过弹簧的作用将绝缘胶套管往下压，接线端子圆柱头连通电能表。

（4）运维人员紧固单相直过式电能表接线端子螺丝，断开单相直过式电能表计量接线盒进线并联连接片或拔出接线盒圆柱孔短接线，实现快速、安全更换直过式电能表。

（5）拆装过程中不需驳接进线端导线，也不需对带电导线进行绝缘包裹，只需松、紧相应的表计接线端子螺丝，即可完成拔出和插入进行拆装，缩短了现场作业时间，提高了作业效率。

（6）应用该产品后，工作人员现场更换电能表时无须用户停电，只需将待更换的电能表拆下后，通过端子的插接安装新的表计，实现快速更换，工作步骤缩减为抄录电能表底读数和拆装表计两个步骤，作业时间由原来的10～15 min缩减为现在的3 min，工作效率大大提高。实践证明，带电更换单相直过式电能表计量接线盒完全满足设计目标，达到了设计效果。

4 结束语

本文所设计的计量接线盒有效实现了单相直过式电能表的带电更换作业，优化了单相直过表换装的作业流程，提供了一种安装维护更为安全的插拔式电气连接方式。其利用接线盒的并联连接片将接入电能表的负荷转移，从而实现了现场的不停电，为单相直过式电能表的安装接线提供了一个新的方向。

为了不影响单相直过式电能表用电客户的正常供电需求，本文设计的接线盒实现了以不停电换装方式进行更换操作。这种操作方法确保了客户的生产和生活不受停电影响，同时提升了供电可靠性，满足了客户持续用电的需求。这一服务举措，体现了服务型企业的价值观，即始终以满足客户需求为中心，努力为客户创造优质稳定的用电环境。