中華人民共和國電力行業標準多功能電能表（一）
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中華人民共和國電力行業標準多功能電能表 DL/T 614—1997
Multifunction watthour meter
中華人民共和國電力工業部1997-05-19批準 1997-10-01實施
前 言
本標準是參照國家標準及IEC有關標準，結合我國電力生產和經營管理的特點而制定的。
本標準規定的功能、技術要求等，是為了適應我國電價結構改革，推行分類分時電價及規范計量手段而確定的。
本標準中的試驗條件及參數，是保證儀表正常工作的zui小值，如可靠性試驗中可接受的MTBF值。對于特殊需要，可由用戶與制造廠雙方決定。
本標準規定的檢驗類別包括型式檢驗、出廠檢驗和驗收檢驗。
本標準由電力工業部提出。
本標準由電力工業部電測量標準化技術委員會歸口。
本標準主要起草人：黃壽海、吳識今、姚文魁、陳偉、賀鳳杰。
1 范圍
本標準規定了多功能電能表的功能、技術要求、試驗方法、檢驗規則等。
本標準適用于測量參比頻率為50Hz（或60Hz）的單、三相交流電能的安裝式多功能電能表。
復費率（分時）電能表可參照使用。
本標準不適用于預付費電能表。
2 引用標準
下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。在標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準版本的可能性。
GB 2423.1—1981 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗A（低溫試驗方法）
GB 2423.2—1981 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗B（高溫試驗方法）
GB 2423.4—1981 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗Db（交變濕熱試驗方法）
GB 2423.5—1981 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗Ea（沖擊試驗方法）
GB 2423.7—1981 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗Ec（傾跌與翻倒試驗方法）
GB 2423.8—1981 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗Ed（自由跌落試驗方法）
GB 2423.10—1981 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗Fc［振動（正弦）試驗方法］
GB 2423.24—1981 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗Sa（陽光輻射試驗方法）
GB 2829—1981 周期檢查計數抽樣程序及抽樣表
GB 4208—1993 外殼防護等級的分類
GB 5169.4—1985 電工電子產品著火危險試驗、灼熱絲試驗方法和導則
GB 6788—1986 電測量指示和記錄儀表及其附件的安全要求
GB/T 15282—1994 無功電度表
GB/T 15283—1994 0.5、1和2級交流有功電度表
GB/T 15464—1995 儀器儀表包裝用通用技術條件
ZBY 002—1981 儀器儀表運輸、貯存基本環境條件及試驗方法
ZB N21 002—1988 直接作用模擬電測量指示儀表及其附件的環境條件及防護性能
JB/T 6214—1992 儀器儀表可靠性驗證試驗及測定試驗（指數分布）導則
IEC 687：1992 靜止式交流有功電度表（0.2級和0.5級）
IEC 1000-4-2：1995 電磁兼容性（EMC）—第4部分：試驗和測量技術 第2單元 靜電放電的抗擾性試驗
IEC 1000-4-3：1995 電磁兼容性（EMC）—第4部分：試驗和測量技術 第3單元 射頻輻射電磁場的抗擾性試驗
IEC 1000-4-4：1995 電磁兼容性（EMC）—第4部分：試驗和測量技術 第4單元 電快速瞬變脈沖群的抗擾性試驗
IEC 1000-4-5：1995 電磁兼容性（EMC）—第4部分：試驗和測量技術 第5單元 浪涌的抗擾性試驗
IEC 1036：1996 1和2級靜止式交流有功電度表
IEC 1038：1990 費率和負載控制時間開關
IEC 1268：1995 2和3級靜止式交流無功電度表
CISPR 22：1993 信息處理設備的無線電干擾特性極限值和測量方法
3 術語
3.1 測量單元（Measuring unit）
產生與被計量的電能量成比例輸出的電能表部件。
3.2 數據處理單元（Data processing unit）
對輸入信息進行數據處理的電能表部件。
3.3 多功能電能表（Multifunction watthour meter）
由測量單元和數據處理單元等組成，除計量有功（無功）電能量外，還具有分時、測量需量等兩種以上功能，并能顯示、儲存和輸出數據的電能表。
3.4 顯示器（Display）
顯示存儲器內容的裝置。
3.5 計度器（Register）
機電的或電子的裝置。由存儲器和顯示器組成，用以儲存和顯示信息。
3.6 需量周期（Demand interval）
測量平均功率的連續相等的時間間隔。
3.7 zui大需量（Maximum demand）
在的時間區間內，需量周期中測得的平均功率zui大值。
3.8 滑差（窗）時間（Sliding window time）
依次遞推來測量zui大需量的小于需量周期的時間間隔。
3.9 尖、峰、谷、平時段（Sharp、peak、shoulder、offpeak time consumption）
電力系統日負荷曲線中zui突出的時段稱尖時段；高峰負荷對應的時段稱峰時段；低谷負荷對應的時段稱谷時段；尖、峰、谷時段外對應的時段稱平時段。
3.10 額定zui大脈沖頻率（Rated maximum impulse frequency）
多功能電能表在參比電壓、參比頻率、額定zui大電流及cosφ=1條件下，單位時間發出的脈沖數，以fm表示。
3.11 常數（Constant）
表示多功能電能表計量到的電能量與其相應的輸出值之間關系的數。如輸出值是脈沖數，則常數以脈沖數每千瓦·時（千乏·時）［imp/kW·h（kvar·h）］或瓦·時（乏·時）數每一脈沖［W·h（var·h）/imp］表示。
3.12 zui大需量復零裝置（Maximum demand reset zero unit）
使zui大需量指示（顯示）回復到零位的部件。
3.13 輔助電源（Auxiliary supply）
在表內供給數據處理單元等工作的電源。
3.14 電磁騷擾（Electromagnetic disturbance）
能影響到儀表功能或計量的傳導的或輻射的電磁騷擾。
4 分類
4.1 按接入線路的方式和測量電能量類別分類，如表1所示。
表1 接入線路的方式和測量的電能量類別表
| 接入線路方式 | 測量電能量類別 | ||
| 單 相 | 三相三線 | 三相四線 | |
| 直接接入式 | 有 功 | 有功及無功 | |
| 經互感器接入式 | 有 功 | 有功及無功 | |
4.2 按工作原理分：
a）機電式多功能電能表；
b）電子式多功能電能表。
4.3 按測量電能的準確度等級分：0.2、0.5、1、2級和3級。
4.4 按結構形式分：
a）分體式多功能電能表；
b）整體式多功能電能表。
5 技術要求
5.1 環境條件
5.1.1 參比溫度及參比濕度
a）參比溫度為23℃。
b）參比濕度為40%～60%。
5.1.2 溫度范圍
a）機電式多功能電能表溫度范圍見表2。
表2 機電式多功能電能表溫度范圍
| 安裝方式 | 戶內式 | 戶外式 |
| 極限工作范圍 | 0～40℃ | -10～50℃ |
b）電子式多功能電能表溫度范圍見表3。
表3 電子式多功能電能表溫度范圍
| 電能表準確度等級 | 0.2，0.5 | 1，2，3 | |
| 安裝方式 | 戶內式 | 戶外式 | 戶內式 |
| 規定的工作范圍 | -10～45℃ | -25～55℃ | -10～45℃ |
| 極限工作范圍 | -20～55℃ | -25～60℃ | -20～55℃ |
5.1.3 相對濕度
多功能電能表必須滿足表4中的相對濕度要求。溫度和濕度組合的試驗按6.5.3進行。
表4 相 對 濕 度
| 年 平 均 | ＜75% | 年 平 均 | ＜75% |
| 30d （一年內這些天是以自然方式分布） | 95% | 在其他天偶然出現 | 85% |
5.2 電氣參量規定值
5.2.1 參比頻率為50Hz（或60Hz）。
5.2.2 參比電壓見表5。
表5 參 比 電 壓
| 接入線路方式 | 參比電壓（V） | 接入線路方式 | 參比電壓（V） |
| 直接接入式 | 220，380 | 經電壓互感器接入式 | ，100 |
表6 基 本 電 流
| 接入線路方式 | 基本電流推薦值（A） | 接入線路方式 | 基本電流推薦值（A） |
| 直接接入式 | 5，10，15，20，30，40 | 經電壓互感器接入式 | 0.2，0.3，0.5，1.0，1.5， 2.0，2.5，5.0 |
5.3 功能
5.3.1 基本功能
5.3.1.1 電能計量
a）計量多時段的單向或雙向有功電能、單向或雙向或四象限無功電能，并儲存其數據。
b）至少能儲存上一個月或上一個抄表周期的數據，數據轉存分界時間為每月月末24時（月初零時）或其他抄表日的任意時刻。
5.3.1.2 zui大需量測量
a）在的時間區間內（一般為一個月），測量單向或雙向zui大需量、分時段zui大需量及其出現的日期和時間并儲存其數據。
b）至少儲存上一個月或上一個抄表周期的數據，數據轉存分界時間為每月月末24時（月初零時）或其他抄表日的任意時刻。轉存的同時，當月的zui大需量值應自動復零；對非的抄表日，抄表時數據不轉存，zui大需量也不復零。
c）需量周期可在5、10、15、30、60min中選擇，滑差（窗）式需量周期的滑差時間可在1、2、3、5min中選擇。需量周期應為滑差（窗）時間的整數倍5倍及以上。
d）zui大需量值除每月月末24時（月初零時）或其他時刻能自動復零外，應有手動（或抄表器）復零，但zui大需量復零裝置必須有防止非受權人操作的措施。
e）應提供需量檢測措施，如需量周期結束指示等。
5.3.1.3 費率和時段
a）具有日歷、計時和閏年自動切換等功能。日歷和時間的改變應有防止非授權人操作的措施。
b）24h內至少具有可以任意編程的4種費率和8個時段。
5.3.1.4 事件記錄
a）至少記錄上月一個月的zui大需量復零次數以及上次復零的時間和日期。
b）至少記錄上月一個月的編程總次數以及上次改編程序的日期和時間。
c）輔助電源失電后，所有數據都不應丟失，且保存時間應不小于180d。
5.3.1.5 脈沖輸出
應有電量脈沖輸出，輸出方式可采用光學電子線路輸出、繼電器觸點輸出、電子開關元件輸出等。
5.3.1.6 外接或內置編程器預置內容
a）當前日期和時間（年、月、日、時、分、秒）。
b）編程密碼，其位數應不少于6位。
c）電能表編號和用戶號碼。
d）常數。
e）脈沖寬度的選擇。
f）按月設定用電結算日（月末抄表日）。
g）有功、無功電量起始讀數。
h）費率和時段。
i）zui大需量測量方式和需量周期及滑差（窗）時間。
j）zui大需量復零方式和自動復位的日期。
k）顯示方式和顯示周期。
l）電池工作時間或天數。
m）需要時可預置電流、電壓互感器額定變比。
n）需要時可預置季節、節假日等的起始和結束日期。
5.3.1.7 顯示
a）測量值顯示位數：不小于6位（含1～3位小數），并可通過編程選定；計量單位：kW（kvar），kW·h（kvar·h）。
b）能顯示各種費率、電能量、需量及其方向、電量脈沖輸出、需量周期結束等識別符號。
c）有自檢功能的報警信息碼。報警碼應在正常循環顯示項目中*項顯示：
1）電池低電壓；
2）電能方向改變。
d）有自檢功能的出錯信息碼。出錯故障一旦出現，顯示器必須立即停滯在某一信息碼上：
1）電池使用時間的極限；
2）因干擾引起內部程序出錯；
3）時鐘晶振頻率錯誤；
4）儲存器故障或損壞；
5）硬件故障。
e）能選擇顯示5.3.1.1a）～b）、5.3.1.2a）～b）、5.3.1.4a）～c）等要求的數據。
f）需要時應能自動循環顯示所有的預置數據。
g）輔助電源失電后，能通過外接電源和接口或其他方式，以顯示當時讀數，供工作人員抄錄。
5.3.1.8 死機
工作時不允許發生死機。
5.3.2 擴展功能
a）有電氣隔離的數據通信接口電路，能實現本地或遠程數據信息采集和交換。通信規約應符合有關標準規定。
b）記錄并顯示每月月末24時（月初零時）的平均功率因數或分時段的功率因數。
c）日負荷曲線記錄，數據保存容量1～36d。
d）有失壓記錄和失壓計時功能。
e）計量視在電能、鐵損和銅損的功能。
f）需量*。
g）能按不同季度預置不同時段及費率。
h）能預置周休及節假日對時段及費率的要求。
i）有負荷監控功能。
j）輔助電源失電后，應有失電次數及其日期記錄。
k）表牌上有條碼編號。
5.4 電氣性能
機電式多功能電能表參比條件、誤差限、潛動、起動及影響量引起的誤差改變量等應符合GB/T 15282及GB/T 15283中有關規定。
電子式多功能電能表參比條件、誤差限、潛動、起動及影響量引起的誤差改變量等應符合IEC 687、IEC 1036和IEC 1268中有關規定。
5.4.1 功率消耗
5.4.1.1 機電式多功能電能表
a）電壓線路。
在參比電壓、參比溫度和參比頻率下，每一電壓線路有功功率和視在功率消耗不應超過表7所列值。
表7 機電式多功能電能表電壓線路功率消耗
| 電能表準確度等級 | 0.5，1 | 2 | 3 | |
| 單 相 | 接入數據處理單元 | 4W，15V·A | 3W，11V·A | |
| 未接入數據處理單元 | 3W，12V·A | 2W，8V·A | | |
| 三 相 | 接入數據處理單元 | 4W，15V·A | 3W，13V·A | 6W，13V·A |
| 未接入數據處理單元 | 3W，12V·A | 2W，10V·A | 5W，10V·A | |
| 注：數據處理單元的顯示器應全部顯示 | ||||
b）電流線路。
在參比溫度、參比頻率和基本電流下，每一電流線路的視在功率消耗不應超過表8所列值。
表8 機電式多功能電能表電流線路視在功率消耗
| 電能表準確度等級 | 0.5 | 1 | 2，3 |
| 單相和三相 | 6V·A | 4V·A | 2.5V·A |
5.4.1.2 電子式多功能電能表
a）電壓線路。
在參比電壓、參比溫度和參比頻率下，顯示器件全部顯示，每一電壓線路的有功功率和視在功率消耗不應超過表9所列值。
表9 電子式多功能電能表電壓線路功率消耗
| 工作電源連接方式 | 內部連接 | 外部連接 | 工作電源連接方式 | 內部連接 | 外部連接 |
| 單相和三相 | 2W，10V·A | 0.5V·A | 輔助電源 | | 10V·A |
b）電流線路。
在參比溫度、參比頻率和基本電流下，每一電流線路的視在功率消耗不應超過表10所列值。
表10 電子式多功能電能表電流線路視在功率消耗
| 電能表準確度等級 | 0.2，0.5 | 1 | 2，3 |
| 單相和三相 | 1V·A | 4V·A | 2.5V·A |
5.4.2 多功能電能表電能示值誤差
5.4.2.1 機電式多功能電能表計度器總電能示值誤差
在參比條件下，數據處理單元的顯示總電能示值E與測量單元的計度器總電能示值E0的相差值應不大于
0.01%E0±1×10-（a+1） （1）
在現場運行條件下應不大于
0.05%E0±1×10-（a+1） （2）
注：α為計度器的小數位數（以兩者位數少者為準）。
5.4.2.2 計度器示值組合誤差
在參比電壓及電流變化范圍從0.1Ib～Imax、cosφ=0.5～1（或sinφ=0.5～1）條件下，各費率計度器示值的組合誤差應不大于±0.1%，組合誤差計算公式為
（3）
式中：Ej——計度器尖時段的電能示值；
Ef——計度器峰時段的電能示值；
Ep——計度器平時段的電能示值；
Eg——計度器谷時段的電能示值；
E0——測量單元計度器的總電能示值。
以上電能示值單位均為kW·h或kvar·h。
5.4.3 計時要求
5.4.3.1 時間標準
一般采用晶體振蕩頻率。
5.4.3.2 日計時準確度
在參比溫度下，晶振時間開關的日計時準確度應不大于0.5s/d（當電池投入36h后，計時準確度優于1.5s/d）。隨溫度的改變量應小于0.1s/（℃·d）。戶外式多功能電能表的日計時準確度由用戶和制造廠雙方協商確定。
5.4.3.3 時間測試接口
應有晶振頻率或秒信號的測試接口。
5.4.4 反向功率影響
具有止逆裝置的機電式多功能電能表，其測量單元在反向功率下，應不誤發脈沖。
5.4.5 需量示值誤差
多功能電能表在參比電壓、參比頻率、參比溫度和cosj=1條件下，在0.05Ib～Imax范圍內，需量示值的相對誤差應不大于
±（0.5+0.05Pm/Pn）% （4）
式中：Pm——在參比電壓下，cosj=1及Ib=Imax時的計算功率；
Pn——實測功率。
注：此誤差不包括測量單元誤差。
5.4.6 絕緣性能
多功能電能表應能經受6.4.6規定的沖擊電壓和交流電壓試驗。試驗時不應出現電弧放電或擊穿，并應保持數據及程序不改變，準確正常工作（包括時鐘）。
5.5 氣候影響
電子式多功能電能表氣候影響應符合IEC 687、IEC 1036和IEC 1268有關要求。
機電式多功能電能表應進行下列各項氣候試驗，試驗后不應發生器件損壞、信息改變和影響正常工作等情況。但對晶振時間開關日計時準確度不作考核。
5.5.1 高溫影響
在不工作狀態下加溫至70±2℃，保持72h后恢復至23℃。
5.5.2 低溫影響
在不工作狀態下降溫至-25±3℃，保持72h后恢復至23℃。
5.5.3 交變濕熱影響
所有電壓線路加參比電壓，電流線路無電流，在不采取特殊措施排除表面潮氣條件下，試驗6個周期。
5.5.4 陽光輻射影響
戶外式多功能電能表在不工作狀態下，模擬地面上的太陽輻射強度。試驗后標志的清晰度不應改變，功能正常。
5.6 電磁兼容（EMC）
5.6.1 電磁騷擾的抗擾度
儀表的設計應能保證傳導的和輻射的電磁騷擾以及靜電放電不使儀表損壞或對儀表無實質性影響。
注：騷擾內容為靜電放電、高頻電磁場、電快速瞬變脈沖群、浪涌。
試驗見6.6。
5.6.2 無線電干擾抑制
多功能電能表不應產生能干擾其他設備的傳導和輻射的噪聲。
試驗見6.6.6。
5.7 外磁場影響
在正常工作狀態下（如為分體式，則其測量單元應在額定工作狀態，并置在磁場影響范圍以外），加以與多功能電能表參比電壓相同頻率的、隨時間正弦變化的、強度為0.5mT（400A/m）的外磁場，且在zui不利的方向和相位情況下進行。試驗中程序不應紊亂；內存數據不應丟失；誤差改變量應符合各有關標準的要求。
5.8 諧波影響
分別將含有10%3次、5次諧波干擾源施加在多功能電能表電壓線路，需量示值誤差的改變量應不超過0.2%，程序不應紊亂，內存數據不應丟失（測量單元為額定工作狀態）。
5.9 電壓影響
5.9.1 電子式多功能電能表的電壓影響，除應符合IEC 687、IEC 1036和IEC 1268有關要求外，還應符合5.9.3和5.9.4要求。
5.9.2 機電式多功能電能表在電壓改變的允許極限范圍內，程序不應紊亂，內存不應丟失，且各項數據的顯示應正常。電壓范圍見表11。
表11 電 壓 范 圍
| 工 作 范 圍 | 0.9～1.1 Un |
| 極限工作范圍 | 0.7～1.2 Un |
| 注：Un——參比電壓 | |
5.9.3 電壓跌落和短時中斷不應使計度器產生大于x（kW·h）的改變，測試輸出不應產生大于 x （kW·h）的脈沖信號量。x值由下式算出
x=mUnImax×10-6 （5）
式中：m——測量單元數；
Un——參比電壓，V；
Imax——zui大電流，A。
當電壓恢復后，儀表應能正常工作，其準確度仍能滿足要求。
在電壓中斷24h內并發生直流備用電源中斷5min左右的情況下，程序與內存數據不應有任何變化。
5.9.4 電壓逐漸變化時。在電壓緩慢升、降過程中，多功能電能表不應發生死機或數據丟失等異常情況。
5.9.5 當多功能電能表電壓線路全部斷電后，直流備用電源應能保持所有數據和維持內部時鐘正常運行不小于180d。
5.9.6 電池工作壽命應大于5年。電池的更換和維護應方便。
5.9.7 輔助電源斷電、恢復，應在內存儲器中有記錄。
5.10 取樣脈沖頻率影響
當多功能電能表測量單元在大于起動電流，但小于0.05Ib下運行時，數據處理單元應工作正常，需量示值誤差應不大于5.4.5要求的2倍。
5.11 溫升
多功能電能表在室溫不超過40℃的條件下，電流線路通以額定zui大電流，電壓線路包括輔助電源線路加115%的參比電壓，用電阻法和溫度計法測量各部件的溫升，其外殼表面溫升應不超過25K，線圈溫升應不超過60K，且各部件不應損壞，工作正常，絕緣性能仍應符合5.4. 6要求。
5.12 接地故障的抑制
對三相四線經互感器工作的，并接于帶接地故障抑制器或星點隔離電網上的儀表（在接地故障及線對地產生10%過電壓情況下，不受接地故障影響的兩線的對地電壓將會達到1.9倍的標稱電壓），規定有下述要求。
在三線中的某一線上進行模擬接地故障狀態的試驗中，各線電壓提高至標稱電壓的1.1倍歷時4h。試驗時，儀表的中性端與儀表試驗設備（MTE）的地端斷開，并與MTE中模擬接地故障的一端連接，見圖1。這時不受接地故障影響的兩電壓端的電壓為相電壓的1.9倍。試驗時， 電流線路設定電流為0.5In，功率因數為1，對稱負載。試驗后，儀表不應出現損壞，并且應能正常工作。
當儀表恢復到標稱工作溫度時，誤差的變化量不應超過表12中規定的極限值。
表12 接地故障引起的誤差變化量
| 電流值 | 功率因數 | 各等級儀表以百分數表示的改變量極限（%） | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| In | 1 | 0.7 | 1.0 | 1.5 |
5.13 機械要求
5.13.1 機電式多功能電能表應符合GB/T 15283中5.1～5.9和GB/T 15282中5.1～5.8要求；電子式多功能電能表應符合IEC 1036、IEC 687和IEC 1268有關要求，同時兩者還應滿足5.13.2～5.13.5的要求。
5.13.2 時段設置、手動復零等均應在表蓋不打開情況下操作；改編程序、預置數據等，要有防止非授權人進行任何操作的措施。
5.13.3 開關、操作鍵、按鈕等應靈活可靠，無卡死或接觸不良情況，各部件應緊固無松動，電池不應受振而脫開，更換電池要方便。
5.13.4 對表殼的機械要求如下。
a）表殼應緊封，應能保護表內各部件不受臟物、昆蟲等侵害和不受機械損傷。表殼密封防護等級戶內式應符合GB 4208中IP51；戶外式應符合IP54。
b）表蓋與底座應能封印，只有在拆開封印后，才能打開表蓋，觸及表內部件。表蓋應有透明窗口，供觀察工作狀態和讀取顯示數據。
c）金屬底座上應設有直徑不小于5mm的接地端鈕，并標有接地符號。
5.13.5 對端鈕、端鈕盒及端鈕盒蓋的機械要求如下。
a）對不允許非受權人員操作的所有端鈕應集中裝在具有足夠機械強度和良好絕緣性能的端鈕盒內。
b）端鈕盒應有單獨的盒蓋，能與表殼分開封印；應有相應的弱電輸出接口。
c）端鈕盒蓋應標明端鈕與外電路的連接線路圖；在接入zui大引線后與交流接線螺釘間的zui小距離應不小于3mm。
5.13.6 沖擊影響要求。
多功能電能表在非工作狀態、無包裝條件下，應能承受半正弦脈沖波的加速度試驗。試驗后不應有破裂、變形及內部各零部件松脫、損壞。通電后程序仍應正常，且內存不丟失。機電式多功能表測量單元準確度、起動和潛動等不考核。
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