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一、概述：

電能表用低壓計量箱(表箱)關(guān)系千家萬(wàn)戶(hù)，涉及百姓切身利益。而此前卻沒(méi)有一個(gè)關(guān)于計量箱的產(chǎn)品標準，使得計量箱產(chǎn)品型式、質(zhì)量、電氣性能、機械特性、壽命等方面存在諸多問(wèn)題。與當前社會(huì )、技術(shù)發(fā)展不相適應，電能計量公信力也受到質(zhì)疑。它已嚴重影響到了計量公平、公正的社會(huì )形象和企業(yè)形象，國家相關(guān)標準GB7251.5-2008 《低壓成套開(kāi)關(guān)設備和控制設備 第5部分: 對公用電網(wǎng)動(dòng)力配電成套設備的特殊要求》遲遲未修訂改版，為此國家電網(wǎng)公司正式頒布了Q/GDW11008-2013《低壓計量箱技術(shù)規范》標準，相關(guān)的電力行業(yè)標準也正在起草編制過(guò)程中。在新標準中，對計量箱的檢測暨試驗內容則進(jìn)行了系統、全面規范，是開(kāi)展計量箱相關(guān)型式檢驗、質(zhì)量檢驗的重要技術(shù)保障措施。因此隨著(zhù)新標準的問(wèn)世及質(zhì)量監督部門(mén)和各企業(yè)對計量箱管理的需要，依據新標準建造計量箱實(shí)驗室，成為電力檢測機構、相關(guān)企業(yè)目前的一項重要業(yè)務(wù)。

計量箱品種、型式、檢測項目多，其檢驗是一個(gè)復雜、耗時(shí)的系統工作。如果對標準沒(méi)有透徹的理解、沒(méi)有一個(gè)科學(xué)的規劃、沒(méi)有一個(gè)系統周詳的技術(shù)方案，要建成這樣一個(gè)復雜的綜合性實(shí)驗室并能使之科學(xué)運轉則是不可能的，即使建成了也可能是能力不健全的。通過(guò)對標準中規定的試驗項目、設備進(jìn)行分析及試驗項目順序優(yōu)化設計，設計一個(gè)結構合理、技術(shù)先進(jìn)、能力健全的技術(shù)方案，則可以多快好省建設好計量箱實(shí)驗室；如能再借助于目前的電力產(chǎn)品流水線(xiàn)檢測線(xiàn)手段，組建一個(gè)自動(dòng)化的檢測系統，則可大大提高檢測效率、檢測質(zhì)量，成為一個(gè)*的實(shí)驗室。新型現代化的計量箱檢測實(shí)驗室建立將為今后計量箱的質(zhì)量監督、生產(chǎn)驗收、采購驗收提供可靠的技術(shù)保障，更好地貫徹、執行標準，從根本上改善目前計量箱狀況差、技術(shù)水平低、可靠性差、管理混亂的無(wú)序狀況?；诖藮|莞市高升電子精密科技有限公司特別聯(lián)合國內主要低壓電器3C認證實(shí)驗室研發(fā)出整套應用于低壓計量箱檢測的設備，在此特別感謝國家電網(wǎng)公司電能計量重點(diǎn)實(shí)驗室的穆工的大力支持！目前我司研發(fā)的設備已經(jīng)成功應用于中檢質(zhì)技檢測研究院，上海電器科學(xué)研究院，西高所等相應實(shí)驗室，歡迎廣大生產(chǎn)企業(yè)和檢測實(shí)驗室咨詢(xún)訂購，技術(shù) 張工。

二、低壓計量箱試驗項目分析

Q/GDW11008-2013《低壓計量箱技術(shù)規范》中所列試驗項目*依據相應國標、屬類(lèi)標準，其檢測試驗項目按試驗性質(zhì)可分為以下幾類(lèi)(組)：

1) 機械性能試驗：包括靜載力、動(dòng)載荷、沖擊載荷、拉力、扭矩、門(mén)/開(kāi)關(guān)/門(mén)鎖機械壽命試驗；

2) 計量箱高低溫、高低溫沖擊、潮濕環(huán)境試驗；

3) 計量箱鹽霧/二氧化硫腐蝕試驗（SO2）、外殼標志、漆膜附著(zhù)力等環(huán)境影響試驗；

4) 計量箱溫升電氣性能試驗；

5) 計量箱介電、絕緣、接地有效性、電氣間隙/爬電距離等電氣性能試驗；

6) 計量箱 IP 防護等級驗證試驗；

7) 計量箱內微型斷路器常規電氣試驗；

8) 計量箱內接插件性能試驗；

9) 計量箱外殼及箱內絕緣材料性能試驗。

按試驗場(chǎng)所分布及合理化順序，對所有試驗進(jìn)行合理組合、排序，見(jiàn)表 1。通過(guò)表 1 可以對計量箱試驗項目及順序、設備有一個(gè)全面的了解。

三、計量箱實(shí)驗室之建設

計量箱實(shí)驗室實(shí)驗能力應能涵蓋《低壓計量箱技術(shù)規范》中全部試驗項目，滿(mǎn)足全性能檢測要求；實(shí)驗室定位目標應是技術(shù)先進(jìn)，檢測可靠；實(shí)驗室裝備應量身定裁，通過(guò)研制與集成的方式實(shí)現；試驗系統、流程應科學(xué)規劃、設計；對試驗技術(shù)、手段進(jìn)行現代化設計，以奠定*實(shí)驗室平臺；通過(guò)因地制宜與現有檢測專(zhuān)業(yè)橫向聯(lián)合，充分利用已有資源多快好省、節約化搞建設。

3.1、實(shí)驗室檢測設備技術(shù)方案

計量箱多數試驗設備(如環(huán)境試驗設備等)為標準化產(chǎn)品，通過(guò)選型或稍加技術(shù)改造進(jìn)行配置、選購即可；而對機械性能試驗、工件傳送、特殊類(lèi)試驗項目所需設備，由于計量箱型式的多樣性及機械性能試驗對樣品結構的依賴(lài)性，所用試驗設備一般沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的標準通用設備，需要定制、設計開(kāi)發(fā)。因此我司依據標準中計量箱相關(guān)圖紙，研發(fā)出整套的機械試驗設備。

機械性能試驗設備主要包括：

1) 耐靜載及扭力試驗機；

2) IK自動(dòng)沖擊試驗機；

3) 箱門(mén)操作(機械壽命)試驗機；

4) 門(mén)鎖操作(機械壽命)試驗機；

5) 接插件性能(機械壽命)試驗機；

6) 電氣開(kāi)關(guān)操作(機械壽命)試驗機；

7) 自動(dòng)/半自動(dòng)工件傳輸機；

每臺設備技術(shù)指標、參數應滿(mǎn)足標準中規定的參數值；機械壽命試驗機工作方式能夠與產(chǎn)品操作方式相匹配；工件傳送自動(dòng)化與工件、試驗設備、場(chǎng)地條件相匹配?？傊?，通過(guò)快速集成與設備研發(fā)并行方式實(shí)現實(shí)驗室設備硬件化；通過(guò)采用新技術(shù)等手段實(shí)現快速、檢測。

表 1. 計量箱試驗項目、順序及設備分析表

技術(shù)設備的現代化，使實(shí)驗室建成伊始，就具備*實(shí)驗室水平。

3.2、實(shí)驗室自動(dòng)化檢測技術(shù)方案

計量箱的試驗項目和內容都比較多，對一件被檢品進(jìn)行全性能試驗，需要幾個(gè)流程、工位。按目前工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)思路，進(jìn)行流水化的檢測作業(yè)應是比較科學(xué)的方案，技術(shù)型式上可參照、采用工業(yè)流水線(xiàn)模式?？紤]到目前電網(wǎng)企業(yè)計量器具檢測(電能表、終端、互感器等)都在采用自動(dòng)化、流水線(xiàn)方式，因此計量箱檢測可借鑒其方式。加之計量箱個(gè)體較大、質(zhì)量較重，對檢測操作、運輸傳送采用自動(dòng)化或半自動(dòng)化等方式比較合理。對于運輸機，可考慮移動(dòng)小車(chē)、穿梭車(chē)、輸送機等方式，并建立輸送總線(xiàn)及到各工位支線(xiàn)的輸送網(wǎng)絡(luò )。同時(shí)，還可以積極考慮采用自動(dòng)監控技術(shù)、被試品多媒體信息自動(dòng)錄入技術(shù)，滿(mǎn)足規范性檢測的管理需求，提高產(chǎn)品檢測公正性，提高檢測機構自身的公信力。我司目前也已經(jīng)成功研發(fā)出相關(guān)的自動(dòng)化檢測生產(chǎn)線(xiàn)。

3.3、計量箱試驗流程設計

計量箱試驗項目多達 30 余項，項目多、范圍廣，如果不進(jìn)行科學(xué)設計、無(wú)序檢測，即使設備再先進(jìn)，試驗工作也不可能很好地完成。因此，如何對試驗項目?jì)?yōu)化分析、合理分組，并盡量降低送檢企業(yè)試驗成本，是考核計量箱實(shí)驗室技術(shù)水平高低的重要標志。過(guò)多樣品雖然會(huì )帶來(lái)檢測效率的提高，但給送檢企業(yè)帶來(lái)高送檢成本的同時(shí)，也會(huì )對樣品存貯空間、實(shí)驗空間、人員數量帶來(lái)較多的需求，場(chǎng)地及人力資源成本的提高及檢測品后續處理帶來(lái)的問(wèn)題應統籌考慮。實(shí)驗室檢測效率提高應建立于技術(shù)手段的提高及系統優(yōu)化、科學(xué)化管理。

對計量箱 3C 認證驗，樣品為通常 3 只(額定樣品數)，計量箱實(shí)驗室全檢樣品送樣數可參考此值。如此可把試驗流程分為 3 節(段)，基本上可兼顧效率與成本。任何一段某試驗節點(diǎn)產(chǎn)品發(fā)現缺陷或額定樣品數量中已有一個(gè)判定不合格，則試驗“鏈”斷裂，即判定該產(chǎn)品試驗不合格。計量箱多項試驗流程并不是“同類(lèi)項”合并，同類(lèi)試驗不一定要在同一時(shí)間或同一個(gè)工位、同一個(gè)分實(shí)驗室做。 圖 1 為計量箱樣品的試驗的全部流程，為一種優(yōu)化后的檢測程序方案。

3.4、計量箱實(shí)驗室規劃方案

低壓計量箱試驗內容整體分為計量箱材料試驗與整機性能試驗(含附件試驗)。對多數電力檢測機構，都已有材料性能實(shí)驗室。為充分利用現有資源，本著(zhù)節約化理念，在新建計量箱實(shí)驗室時(shí)可不考慮重復建設。應打破專(zhuān)業(yè)界限，把計量箱實(shí)驗室拆分為兩大分實(shí)驗室：整機性能實(shí)驗室、材料性能實(shí)驗室。對每個(gè)分實(shí)驗室又可規劃為若干個(gè)子實(shí)驗室。對整體性能試驗，其試驗空間上可分為 8~10 個(gè)區域，包括機械靜載&沖擊載荷試驗區、機械振動(dòng)區、機械壽命試驗區、淋水試驗區、環(huán)境試驗區(1~2 個(gè))、電氣試驗區、電氣開(kāi)關(guān)試驗區、電氣控制室、振動(dòng)控制室、各個(gè)工位試驗臺放置區、輸送線(xiàn)及傳輸區、備品備庫區及臨時(shí)倉儲區。每個(gè)試驗區平均按 20㎡ 計算，則整體性能試驗區域需要 200 m2，加上倉儲區、運輸通道、安防通道、公共設施等，計量箱整機試驗區域至少應按 300 m2 考慮。由于實(shí)驗室所需面積較大，加之振動(dòng)設備基礎(地基)、淋水試驗供排水系統特殊需求及流水線(xiàn)作業(yè)方式，計量箱實(shí)驗室宜設計在地面層。

圖 2 為一種計量箱試驗區域規劃參考圖。它考慮了流水線(xiàn)檢測作業(yè)方式及工業(yè)化廠(chǎng)區布置基本規則。

計量箱實(shí)驗室建設是一個(gè)全新的系統化技術(shù)工程，涉及眾多技術(shù)鄰域，在建設過(guò)程中還有許多問(wèn)題去探索；計量箱許多試驗內容涉及多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)，還有許多課題去研究。計量箱標準及相應實(shí)驗室的建立，必將帶來(lái)電能計量箱產(chǎn)品更新?lián)Q代、功能升級及技術(shù)、質(zhì)量、管理方面水平的提高，也必將給電能管理企業(yè)帶來(lái)顯著(zhù)的經(jīng)濟效益與社會(huì )效益，同時(shí)也為廣大電力用戶(hù)的用電計量提供準確、可信的有力保障?？梢灶A見(jiàn)，計量箱實(shí)驗室將成為衡量一個(gè)電力檢測機構檢測能力的重要標志。