自动重合闸齿轮电机赋能电力行业数字化转型

 自动重合闸齿轮电机赋能电力行业数字化转型

在5G和互联网+的大背景下，随着新基建的推进及新能源行业的快速发展，电力生产通信已进入充满挑战的时期，数字化电力转型迫在眉睫。电源建设的快速性和灵活性日益受到重视，越来越多的客户倾向于用整体“交钥匙”的智慧模块化变电站建设模式来替代传统分散管理的电站基建模式。

我国在智能电网各领域建设中引领世界。配电自动化在24个城市核心区试点推广，智能电表安装超过1.2亿只，建成电动汽车充电站353座，充电桩14703个，电力光纤到户覆盖25.7万户。这些智能电网项目的应用遍布城市各个领域，全面支撑智慧城市的发展，发挥了显着的经济和社会效益。

电力作为国家重要的基础行业，智能电网同样兼具传统与创新。安全在任何时代都是优先级最高的要求，作为需要实时控制的继电保护业务，需要99.999%的可靠性和小于5ms的严格时延要求。国内智能电表从结构上大致可分为机电一体式和全电子式两大类。但这两大类电表凑存在或多或少的问题，以机电一体式智能电表为例，为了保证电度表的计量精度和产品的一致性，在生产过程需增加人力物力去对元件的筛选和对半成品进行调校，以致生产周期长、成本剧增，不利于市场竞争。深圳市兆威机电股份有限公司（以下简称“兆威”）在微型传动系统方面帮助电表实现智能化管理、使用。

兆威智能电表解决方案（也叫自动重合闸齿轮电机解决方案）在微型电机驱动系统前加了个齿轮减速电机配合电子式计数装置，用行星齿轮箱结构对字码转轮驱动系统电子式计数装置进行优化调整，稳定微型电机驱动字码转轮的速度，解决小体积产品的同心度及匀速转速问题，实现每个表都按一个固定的比例将电能值转换为对应数量的数字脉冲，按正确的速度驱动微电机以转动字轮，以实现自动计量计费和控制，大大降低了生产成本和生产周期，又能解决智能电表正确读数的问题。

另一方面，对于全电子式的智能电表而言，其比机电一体化的智能电表体积更小，可靠性更高，耗电量也更加小，但全电子式智能电表的使用寿命和可靠性指标是个亟待解决的难题。

电子式电能表的失效机理与机械式电能表不一样，机械式电能表的失效机理属机械磨损型，一旦发生故障，其计度器的度数还在，其影响相对较小。电子式电能表的失效机理属偶发性的，一旦?现故障就可能导致不计电量，无显示，或历史计量数据丢失，给电网带去不可估量的经济损失。同时，电子式电能表在现场使用环境下暴露出抗干扰能力差等弱点。

为解决这个问题，兆威尝试给电子式电能表的断路控制器加一个智能自锁功能。考虑到电表智能控制器的内部空间相对来说比较小，在有限的空间里带动回路控制系统的的稳定运转，且做到只允许沿指定旋向旋转而不能逆行。兆威采用10mm行星齿轮箱+涡轮嵌件注塑成回路控制器齿轮箱，让传动结构具有体积小、力矩大特点又能满足自锁功能的需求。

此设计中的回路控制器齿轮箱可实现电子式电能表的实现反向自锁，能做到只传递电机主动端的动力，而不对外来负载作出响应，从而隔绝了外界负载对智能电表自身机构的影响，遇到可能的伤害时可在兆威智能电表齿轮电机（也叫回路控制器齿轮电机）处止步，提高智能电表使用寿命，解决突然断电时数据丢失的问题，保护数据的安全性。

产品的可靠性及稳定性是评价产品技术水平的综合指标。为了提高全电子式智能电表的干扰性。兆威建立了传动模块实验室、多功能震动仪、恒温恒湿箱、冷热冲击试验箱、淋雨实验箱、盐雾试验机、噪音室等多功能实验设备，通过分析、评价、验证，了解总成及零部件在失效情况下而获得可靠数据，以提高提高产品的可靠性，提高智能电表运转的稳定性及灵敏性。

智能电网发展和信息通信、能源和计算机等技术密切相关，对我国战略性新兴产业具有显着的带动作用。数字电网进一步的成熟和完善，将不断刺激电网新业务、新应用、新服务的出现和发展，电网业务将迎来进一步智能化聚焦电气寿命和机械寿命，兆威智能电表传动系统解决方案帮助智能电表回路控制器智能化，将会为智能电表生产厂商带去更大的时代红利，升级后的智能电表厂商大有可为！随着5G、大数据、人工智能、工业物联网、区块链等技术的发展，越来越多的设备如移动设备、可穿戴设备、家用电器、医疗设备、工业探测器、监控摄像头、汽车以及服装等都会连接到互联网上，各种类型的数据正在以更快的速度指数级地增长，而这些海量数据也将会推动数据中心向超大规模发展。