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自動重合閘齒輪電機賦能電力行業數字化轉型

在5G和互聯網+的大背景下,隨著新基建的推進及新能源行業的快速發展,電力生產通信已進入充滿挑戰的時期,數字化電力轉型迫在眉睫。電源建設的快速性和靈活性日益受到重視,越來越多的客戶傾向于用整體“交鑰匙”的智慧模塊化變電站建設模式來替代傳統分散管理的電站基建模式。

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我國在智能電網各領域建設中引領世界。配電自動化在24個城市核心區試點推廣,智能電表安裝超過1.2億只,建成電動汽車充電站353座,充電樁14703個,電力光纖到戶覆蓋25.7萬戶。這些智能電網項目的應用遍布城市各個領域,全面支撐智慧城市的發展,發揮了顯著的經濟和社會效益。

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電力作為國家重要的基礎行業,智能電網同樣兼具傳統與創新。安全在任何時代都是優先級最高的要求,作為需要實時控制的繼電保護業務,需要99.999%的可靠性和小于5ms的嚴格時延要求。國內智能電表從結構上大致可分為機電一體式和全電子式兩大類。但這兩大類電表湊存在或多或少的問題,以機電一體式智能電表為例,為了保證電度表的計量精度和產品的一致性,在生產過程需增加人力物力去對元件的篩選和對半成品進行調校,以致生產周期長、成本劇增,不利于市場競爭。深圳市兆威機電股份有限公司(以下簡稱“兆威”)在微型傳動系統方面幫助電表實現智能化管理、使用。

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兆威智能電表解決方案(也叫自動重合閘齒輪電機解決方案)在微型電機驅動系統前加了個齒輪減速電機配合電子式計數裝置,用行星齒輪箱結構對字碼轉輪驅動系統電子式計數裝置進行優化調整,穩定微型電機驅動字碼轉輪的速度,解決小體積產品的同心度及勻速轉速問題,實現每個表都按一個固定的比例將電能值轉換為對應數量的數字脈沖,按正確的速度驅動微電機以轉動字輪,以實現自動計量計費和控制,大大降低了生產成本和生產周期,又能解決智能電表正確讀數的問題。

另一方面,對于全電子式的智能電表而言,其比機電一體化的智能電表體積更小,可靠性更高,耗電量也更加小,但全電子式智能電表的使用壽命和可靠性指標是個亟待解決的難題。

電子式電能表的失效機理與機械式電能表不一樣,機械式電能表的失效機理屬機械磨損型,一旦發生故障,其計度器的度數還在,其影響相對較小。電子式電能表的失效機理屬偶發性的,一旦岀現故障就可能導致不計電量,無顯示,或歷史計量數據丟失,給電網帶去不可估量的經濟損失。同時,電子式電能表在現場使用環境下暴露出抗干擾能力差等弱點。

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為解決這個問題,兆威嘗試給電子式電能表的斷路控制器加一個智能自鎖功能?紤]到電表智能控制器的內部空間相對來說比較小,在有限的空間里帶動回路控制系統的的穩定運轉,且做到只允許沿指定旋向旋轉而不能逆行。兆威采用10mm行星齒輪箱+渦輪嵌件注塑成回路控制器齒輪箱,讓傳動結構具有體積小、力矩大特點又能滿足自鎖功能的需求。

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此設計中的回路控制器齒輪箱可實現電子式電能表的實現反向自鎖,能做到只傳遞電機主動端的動力,而不對外來負載作出響應,從而隔絕了外界負載對智能電表自身機構的影響,遇到可能的傷害時可在兆威智能電表齒輪電機(也叫回路控制器齒輪電機)處止步,提高智能電表使用壽命,解決突然斷電時數據丟失的問題,保護數據的安全性。

產品的可靠性及穩定性是評價產品技術水平的綜合指標。為了提高全電子式智能電表的干擾性。兆威建立了傳動模塊實驗室、多功能震動儀、恒溫恒濕箱、冷熱沖擊試驗箱、淋雨實驗箱、鹽霧試驗機、噪音室等多功能實驗設備,通過分析、評價、驗證,了解總成及零部件在失效情況下而獲得可靠數據,以提高提高產品的可靠性,提高智能電表運轉的穩定性及靈敏性。

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智能電網發展和信息通信、能源和計算機等技術密切相關,對我國戰略性新興產業具有顯著的帶動作用。數字電網進一步的成熟和完善,將不斷刺激電網新業務、新應用、新服務的出現和發展,電網業務將迎來進一步智能化聚焦電氣壽命和機械壽命,兆威智能電表傳動系統解決方案幫助智能電表回路控制器智能化,將會為智能電表生產廠商帶去更大的時代紅利,升級后的智能電表廠商大有可為!隨著5G、大數據、人工智能、工業物聯網、區塊鏈等技術的發展,越來越多的設備如移動設備、可穿戴設備、家用電器、醫療設備、工業探測器、監控攝像頭、汽車以及服裝等都會連接到互聯網上,各種類型的數據正在以更快的速度指數級地增長,而這些海量數據也將會推動數據中心向超大規模發展。

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