DDS1002型电表设计方案

DDS1002型单相电子式多费率电能表设计文档DDS1002-1.02009年6月6日编写人：李志远1.设计概述DDS1002型单相电子式多费率电能表是采用先进的微电子技术和SMT工艺设计和制造，且必需满足GB/T17215-2007《1级和2级静止式交流有功电能表》、GB/T15284-2002《多费率电能表特殊要求》和DL/T614-2007《多功能电能表》，同时具有寿命长、高准确度、高可靠性、高过载，功耗小、体积小、重量轻，通讯稳定等特点，符合并适用于居民分时计费的先进可靠产品。采用单芯片解决方案，同时采用CT采样，使得本产品量程宽，在大电流和小电流是都能保证一致的高精度计量。2.产品功能特点DDS1002型单相电子式多费率电能表可根据用户的不同需求配置不同的功能，具体通过不同的硬件配置和产品版本号来实现。下表列出DDS1002型电表的功能。功能名称DDS1002电量总有功●多费率多费率计量（6费率）●日历时钟●时钟温度补偿●事件记录编程记录●过压记录●失压记录●停电记录●通讯及脉冲红外通讯●RS485通讯●有功脉冲输出●LED脉冲输出●时间日历、计时和闰年切换●广播校时●自检功能加电自检和过程自检●其他停电显示●2.1基本功能类型2.1.1电能计量计量多时段单相双方向有功电能并存储其数据2.1.2日历、费率和时段-具有日历、闰年、计时、时令制、季节、节假日自动转换功能。日历和时间的设置必须有防止非授权人操作的安全措施。2.1.3清零-永久清除电能表内存中存储的电量、需量等数据的操作。电能表清零操作必须作为事件永久记录，所有清零指令必须有防止非授权人操作的安全措施，如设置硬件编程开关、操作密码或封印管理以及保留清零前数据等。2.1.4测量数据存储功能-仪表电源失电后，所有存储的数据保存时间至少为10年。2.1.5事件记录-记录线路失压，过压，停电，编程事件发生的时刻。2.1.6通信-具有一个红外接口，一个RS485接口。电能表通过接口可以与手持终端、数据采集器、检测设备、计算机等进行数据传输、编程、管理。通信规约应符合DL/T645-97。2.1.7脉冲输出-电能表应具备与所耗电能成正比的LED脉冲和电量脉冲输出功能。-光测试输出装置的特性应符合GB/T17215.211的要求。电测试输出装置的特性应符合GB/T15284的要求。-电能表应具备时钟信号输出端子。2.1.8测量-能监测当前电能表的线（相）电压、电流、功率、功率因数等运行参数。-测量误差（引用误差）：不超过±1％。2.1.9失压、过压-发生失压电能表能记录和发出正确提示信息。-电能表的失压功能应满足DL/T566的技术要求。2.1.10软件要求-操作应用软件可通过红外接口或RS485等接口将电能表内部记录的信息下载到数据载体中。-涉及计量准确性的设置要明确提供资料说明，并经过试验验证其稳定可靠。-电能表内软件和操作应用软件必须成熟、完整，电能表内软件出厂后不允许远程及现场升级更改；操作应用软件应满足用户要求。-软件要有良好的向下兼容性。-操作应用软件应具有权限和密码保护，采用分级密码体系，并记录操作人员、内容、时间，备份被改写的内容。2.1.11通信接口要求-通信物理层必须独立，一种通信信道的损坏不得影响另一信道的运行。-通信波特率要求参照DL/T645。-各个通信口的速率相互独立，可以不同，但各个通信口的通信地址相同，单只电能表计有唯一的通信地址。-RS485通信接口必须和电能表内部电路电气隔离，有失效保护电路。-通信规约要满足DL/T645的要求，通过检测机构的一致性测试。-通信接口必须通过电气性能、抗干扰以及加载模拟通信试验。2.1.12可靠性要求-电能表的设计、元器件选用以及生产制造工艺应保证电能表的平均无故障工作时间不小于10年。-电能表应由有资质的检测机构出具在有效期内的型式试验报告和可靠性检测报告。2.1.13通信规约一致性检查-具备通信功能的电能表，在型式试验或验收试验时，应该通过系统内有资质的检测机构通信规约一致性检查。检查依据DL/T645-1997。2.1.14数据传输线抗干扰试验-对于与通信接口连接的，长度超过2m的脉冲传输线、数据传输线，应进行电快速瞬变脉冲群抗扰度试验。试验按照GB/T17215.211—2006规定，并在下述条件下进行。-电能表处于正常工作状态，使用电容耦合夹将试验电压以共模方式耦合至输入、输出脉冲和数据通信线路。-严酷等级：3。-耦合在脉冲/数据传输线上的试验电压：1kV。-试验时间：60s。-在脉冲群的作用下，电能表及组网成系统的各设备不应出现损坏，并能正常工作。试验后，系统应能正常工作和通信。3.主要技术参数参比电压220电流规格5(60)A参比频率50/60Hz精度等级1.0级起动电流0.004Ib(1.0级)环境条件正常工作：-20℃～45℃；极限工作：-30℃～60℃；存储与运输温度：-40℃～70℃相对湿度年平均：75%一年中的30天可达95%；其余时间可达85%正常工作电压范围0.5Un～1.8Un极限工作电压范围0.4Un～1.9Un最大通过电流能够在1.5倍最大负载电流下长时间运行时钟精度≤0.5s/d功耗电压线路有功功率≤0.4W，视在功率≤1.5VA电流线路实在功率≈0.0VA锂电池用量1000mAh，使用寿命10年且可3年连续维持时钟运行抗静电能力15kV设计使用寿命15年重量0.3kg外形尺寸备注不同表型参数与上述如有差异则以具体表型为准4.显示4.1液晶显示尺寸4.2液晶管脚定义图显示效果图5结构及外形尺寸