采用新型電能表方案應對節能和防竊電挑戰-浙江凱利達儀表有限公司

　　我們可以通過提高發電和配電效率以及倡導消費者更有效地使用電能，來降低碳的排放量。通過電力投資來達到節能的目的是一個強有力的論點。據估計，非峰值期間節省一度電的平均費用約為2.6美分/千瓦時，而非峰值期間的電價為3.9美分/千瓦時。換言之，節省一度電要比增加裝機容量來提供一度電節省33%的費用。消費者實際上并不是要購買電能。他們購買的是熱能、光能或動能。現代技術的應用可以將當前用于發電、進而提供各類服務的燃料消耗量降低三分之一，甚至是一半之多。

　　電能表可以通過采用先進的技術來顯著提高節能。電能表雖然看起來極其普通，但每個用戶都要安裝一臺，而且它們都屬于連續耗電裝置。IEC1036規定電能表的帶載功耗為2W。如果某個國家安裝有3,000萬臺電能表，則必須提供60多兆瓦(MW)的連續電力，這樣才能滿足所有電能表的電力需求。而這相當于30,000多個家庭的總耗電量。

　　世界各地的電力企業正在實施一項耗資數十億美元的計劃：使用先進的具有自動抄表(AMR)功能的電子式電能表來替換傳統的機電式電能表。AMR技術不僅避免了入戶抄表的麻煩，而且還可以為供電商和用戶提供更準確的用電狀況信息。這些精密電能表中的電子線路可以以非常低的電壓進行工作，工作電壓只有幾伏而已。因此，110 ?C 230伏的輸入電壓必須降低到這一非常低的水平才能使此類電能表正常工作，但并不會造成功率浪費。美國公司Power Integrations Inc.(PI)已經開發出了一款名為LinkSwitch-XT的功率控制器芯片，其功率轉換效率在此應用中可以高達78%以上。與按照IEC1036標準制造的傳統電源什么是電源?

電源是向電子設備提供功率的裝置，也稱電源供應器，它提供計算機中所有部件所需要的電能。[全文]

　　采用PI芯片的電子式電能表不僅具有自動抄表(AMR)的優勢，而且其使用壽命預計可超過15年，期間節省的電費約為20至30美元，恰好等于整臺電能表的費用！

　　竊電是指通過某種方式繞過電能表或使其失效，從而達到逃避支付電費的目的。在有些國家，例如印度、墨西哥、西班牙和塞爾維亞等國，竊電已成為非常嚴重的問題。情況的確如此，據為830,000個用戶供電的塞爾維亞最大的配電公司EPS-JP”Elektrovojvodina”估計，他們5%的電力被通過篡改電能表的方式非法盜用，直接經濟損失達1600萬美元。

　　傳統的機電式電能表是利用安全封條和磁性標簽來預防竊電行為的。通過這些措施可以發現用戶是否私拆電能表，或是否使用強磁來干擾電能表工作。不過，由于使用自動抄表系統后可能會長時間不用現場檢查電能表，所以必須利用電子方式來檢測竊電行為。但很快發現，只需要用一塊良好的舊式強磁，就可以使現代電子式電能表中的復雜電子線路完全失效。它們這么容易被“攻破”的原因是：電子式電能表中的電子器件需要使用低壓內部電源。而內部電源中的變壓器什么是變壓器?

　　變壓器（Transformer）是利用互感原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。在電器設備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。變壓器是變換電壓、電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，鐵芯（或磁芯）中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓（或電流）。它由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。 [全文]

　　現在，PI的EcoSmart技術能夠提供防竊電解決方案。采用PI的LinkSwitch-XT控制器芯片的電源使用的是壓粉鐵芯，而不是傳統的鐵氧體磁芯什么是磁芯?

　　磁芯是指由各種氧化鐵混合物組成的一種燒結磁性金屬氧化物。磁芯是指為了增加電磁體的磁感應強度，在電感線圈的磁路中設置了導磁物質體。磁芯在采用軟磁材料，以電磁感應原理工作的高頻電子變壓器中是最關鍵的部件。磁芯材料的主要發展方向是降低損耗，加寬使用的溫度范圍和降低成本。磁芯結構的主要發展方向是如何形成形狀和尺寸最佳（對電磁性能、散熱、用量和成本等參數）的平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯。現在各種軟磁材料，都在不斷地改進和開發，以競爭高頻電子變壓器的市場。 [全文]

　　LinkSwitch-XT非常經濟和可靠。壓粉鐵芯繞組需要較少的銅，因而可節省材料成本，此外，LinkSwitch-XT中用于連接主電源的元件可以承受700V的電壓，使其具備對雷擊和其它各種浪涌的防護能力。

　　現在完全有可能制造出功耗為1瓦左右、具備防竊電功能以及完整的AMR功能，同時不會大量增加成本的電能表。IEC1036的2W功耗標準還有大幅改進的空間，這勢必會在世界范圍內帶來更大的功耗節省。目前，全世界單相電能表的安裝率為每年5000萬臺。如果都采用真正節能的新型電能表，每天的功耗節省就可以達到5,000 kWh之多！

　　要使環境保護工作取得實質性進展，需要各方同心協力，共同合作。電能表制造商現在可以用能效更高的新設計來替代舊的產品型號。如果電力企業能夠多加重視節能標準的制定話，這一進程便可得以加速實現。雙方都將成為贏家，因為電能表制造商可以根據新設計生產出更多的產品，電力企業可以通過功率節省有效實現電能表的“免費”安裝。當然，最大的贏家將是我們所有的人。