自動重合閘齒輪電機賦能電力行業(yè)數(shù)字化轉型

在5G和互聯(lián)網+的大背景下，隨著新基建的推進及新能源行業(yè)的快速發(fā)展，電力生產通信已進入充滿挑戰(zhàn)的時期，數(shù)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(tǒng)分散管理的電站基建模式。

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(qū)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(fā)展，發(fā)揮了顯著的經濟和社會效益。

電力作為國家重要的基礎行業(yè)，智能電網同樣兼具傳統(tǒng)與創(chuàng)新。安全在任何時代都是優(yōu)先級最高的要求，作為需要實時控制的繼電保護業(yè)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(tǒng)方面幫助電表實現(xiàn)智能化管理、使用。

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(tǒng)前加了個齒輪減速電機配合電子式計數(shù)裝置，用行星齒輪箱結構對字碼轉輪驅動系統(tǒng)電子式計數(shù)裝置進行優(yōu)化調整，穩(wěn)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(xiàn)每個表都按一個固定的比例將電能值轉換為對應數(shù)量的數(shù)字脈沖，按正確的速度驅動微電機以轉動字輪，以實現(xiàn)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(shù)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(fā)生故障，其計度器的度數(shù)還在，其影響相對較小。電子式電能表的失效機理屬偶發(fā)性的，一旦?現(xiàn)故障就可能導致不計電量，無顯示，或歷史計量數(shù)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(xiàn)場使用環(huán)境下暴露出抗干擾能力差等弱點。

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。考慮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(tǒng)的的穩(wěn)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。

此設計中的回路控制器齒輪箱可實現(xiàn)電子式電能表的實現(xiàn)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(shù)據丟失的問題，保護數(shù)據的安全性。

產品的可靠性及穩(wěn)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(shù)據，以提高提高產品的可靠性，提高智能電表運轉的穩(wěn)定性及靈敏性。

智能電網發(fā)展和信息通信、能源和計算機等技術密切相關，對我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)具有顯著的帶動作用。數(shù)字電網進一步的成熟和完善，將不斷刺激電網新業(yè)務、新應用、新服務的出現(xiàn)和發(fā)展，電網業(yè)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(tǒng)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(shù)據、人工智能、工業(yè)物聯(lián)網、區(qū)塊鏈等技術的發(fā)展，越來越多的設備如移動設備、可穿戴設備、家用電器、醫(yī)療設備、工業(yè)探測器、監(jiān)控攝像頭、汽車以及服裝等都會連接到互聯(lián)網上，各種類型的數(shù)據正在以更快的速度指數(shù)級地增長，而這些海量數(shù)據也將會推動數(shù)據中心向超大規(guī)模發(fā)展。