标准规范下载简介

Q／GDW 11421-2020 电能表外置断路器技术规范.pdf简介：

Q/GDW 11421-2020《电能表外置断路器技术规范》是由中国电力科学研究院发布的一份关于电能表与外置断路器配合使用的技术标准。这份规范主要针对的是在电能计量系统中，为了保护电能表和电力线路，通常会使用的外置断路器的设计、制造、性能要求以及安装、使用和维护等方面的规定。

1. 内容概述：该规范详细规定了外置断路器的性能参数，如额定电流、短路电流承受能力、断路时间、操作方式（手动或自动）、保护功能（如过载、短路、欠压等）等，确保其在电力系统中的安全、稳定运行。同时，还对电能表与外置断路器的接口、相互作用和通信要求进行了规定。

2. 应用范围：适用于电网中的单相和三相电能表，以及各种场合下的电能计量系统，如住宅、商业建筑、工业用电等。

3. 目的：旨在提升电能计量的准确性，保护电能表免受过载或短路等故障的影响，同时提高电力系统的安全运行效率。

这个规范对于电能表与外置断路器的标准化生产与应用具有重要的指导作用。

Q／GDW 11421-2020 电能表外置断路器技术规范.pdf部分内容预览：

5.6.1环境可靠性要求

6. 6. 1. 1高温运行

按照本标准中7.9.1的方法进行试验，不应出现下列现象： a）在试验过程中，试品误脱扣； b）试品零部件有破坏性损坏《抗震结构用型钢 GB/T 28414-2012》，不能正常闭合与断开操作； c）试验完成后，试品不符合本标准中6.7的要求。

6. 6. 1. 2低温运行

按照本标准中7.9.2的方法进行试验，不应出现下列现象： a）在试验过程中，试品误脱扣： b）试品零部件有破坏性损坏，不能正常闭合与断开操作： c）试验完成后，试品不符合本标准中6.7的要求。

6. 6. 1. 3高、低温交变湿热运行

按照本标准中7.9.3的方法进行试验，不应出现下列现象： a）在试验过程中，试品误脱扣； b）试验结束后，断路器恢复至实验室条件后，外观明显变形及褪色现象； c）试验结束后，在手动机械操作断路器10次的过程中，应能可靠合闸和分闸，不能出现卡滞、滑 扣等不良现象； d）试验完成后，试品不符合本标准中6.7的要求

6.6.1.428天运行

Q/GDW 114212020

子的温升 温升不应超过温升试验7.3.7的测量值15K。 6.6.1.4.2紧接着温升测量后，在5s内将电流稳定地升至约定脱扣电流值。 6.6.1.4.3断路器应在约定的时间内脱扣，约定脱扣电流使用 厂给出的信息中涉及的校准温度。

6.6.2寿命可靠性要求

6. 6.2.1机械寿命

5.6.2.1.1按照本标准中7.3.10的方法进行试验

a）过度磨损，每极功耗变化率大于表2规定的20%； b）动触头位置和指示装置相应位置不一致； c）外壳损坏至能被试指触及带电部件； d）电气或机械连接松动； e）密封化合物渗漏。

6.6.2.2电气寿命

6.6.2.2.1按照本标准中7.3.11的方法进行试验。

6.6.2.2.1按照本标准中7.3.11的方法进行试

6.6.2.2.2试验后，试品不应有下列现象：

b）动触头位置和指示装置相应位置不一致： c）外壳损坏至能被试指触及带电部件； d）电气或机械连接松动； e）密封化合物渗漏。 6.6.2.2.3此外，断路器还应符合GB/T10963.1一2020中9.10.2.2的试验要求，并且经受本标准中 7.3.5.1的介电强度试验，试验电压 期湿处理，应符合本标准中6.2.2的要求。

6. 6.3通信可靠性要求

1对于有线控制方式的断路器，其控制方式应符合以下要求： a）对于按本标准中4.1.3.3分的断路器，其控制信号和动作状态应符合表9要求； b）对于按本标准中4.1.3.2分的断路器，其控制信号和动作状态应符合表9除序号1之外的所 求。

表9有线控制方式的断路器状态控制表

Q/GDW 114212020

.2对于无线控制方式的断路器，其控制方式应符合以下要求： a）对于按4.1.3.3分的断路器，其控制信号和动作状态应符合表10要求； b）对于按4.1.3.2分的断路器，其控制信号和动作状态应符合表10除序号1之外的所有要求

表10无线控制方式的断路器状态控制表

断路器的电源应符合以下要求： a）对于二极断路器，对两个电源端施加70%120%的额定工作电压，断路器应能正常工作； b）对于三极和四极断路器，对任一相电源端施加70%～120%的额定工作电压，断路器应能正

断路器的电源应符合以下要求： a）对于二极断路器，对两个电源端施加70%120%的额定工作电压，断路器应能正常工作； b）对于三极和四极断路器，对任一相电源端施加70%～120%的额定工作电压，断路器应能卫 作。

Q/GDW114212020

6.9蓝牙通信功能和基本传输特性

6. 9. 1一般要求

本要求适用于无线控制方式的断路器。标准蓝牙信号采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术， 支持点对点和点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHzISM频段。采用时分双工传输方案实现全双工 传输。

6.9.2蓝牙通信模型

采用点对点通信方式，工作在从机模式，见图1

兼容蓝牙4.2及以上版本！

蓝牙通信采用2.4GHzISM频段，通信频段为2402MHz～2480MHz

图1蓝牙点对点主从模式

在隔离电源、屏蔽环境、无竞争场景、主从节点1：1配比时，蓝牙4.2的最大通信速率为1Mbps 5.0及以上的最大通信速率为2MbpS。

6. 9. 7 长时间传输性能

在隔离电源、屏蔽环境、无竞争场景、主从节点1：1配比时， 频率为1次/s，测试时长为2h，上、下行通信成功率应不小于99%。

率为1次/s，测试时长为2h，上、下行通信成功率应不小于99%。

率为1次/s，测试时长为2h，上、下行通信成功率应不小于99%。

6. 10. 1一般要求

Q/GDW 114212020

本要求适用于无线控制方式的断路器， 断路器组网识别单元与电能表的交互流程参见附录D。

6.10.2组网识别单元工作电源

6.10.3断路器的出厂状态

广时必须处于分闻防合闻状态，以便组网识别能

组网识别单元的功耗要求见表11。

表11组网识别单元的功耗要求

6.10.5物理层要求

单元采用的物理层定义见

表12组网识别单元物理层定义

6.10.6组网识别时间

组网识别时间应不大于3min。

6.10.7组网识别成功率

组网识别成功率应达到100%。

Q/GDW 114212020

6.10.8编码方式要求

6.10.8编码方式要求

表13组网识别单元编码方式定义

6.10.9通信协议栈结构

识别单元的通信网络协议栈，定义了物理层、数据链路层以及应用层共3层，见图2。

图2通信网络协议栈定义

Q/GDW 114212020

6.10.9.3在物理层上实际传输的数据长度是68Bit，物理层的解码单元每次解码的最大长度是76 Bit，该次传输数据可以被一次解码完成。 6.10.9.4消息鉴别码采用CRC8校验，其使用的多项式为：X～8+X～2+X1+1，其算法详见附录E

6.11资产管理码要求

6.11.1资产管理码格式要求

6.11.1.2对于无线控制方式断路器

资产管理码应满足以下要求： a）组网识别单元内部包含有一组存储区域，用于存储资产管理码；断路器正常入网以后，主站可 通过“读取资产管理码命令”，读取到该存储区域的信息；4203读取资产管理码命令，定义见 表14； b）资产管理编码的顿格式定义见表15； c）组网识别单元编码的格式内容定义见表16，其中，唯一序列号（MAC地址码，32Byte）的格式 内容定义见表17。

表14资产管理码的命令定义

Q/GDW114212020

表15资产管理编码的顿格式定义

表16组网识别单元编码的格式内容定义

表17唯一序列号的格式内容定义

6.11.2组网识别单元的资产管理码的管理流程

Q/GDW 114212020

主站发出命令，读取组网识别单元的唯一序列号和防伪码。断路器响应该命令后，提交组网识 内预先烧录到可信存储区域的信息。 主站通过比较读取到的组网识别单元的序列号和防伪码，从而验证其身份是否合法

对于无线控制方式的断路器，已完成配对的断路器在断电重新上电后，应在10s内重新完成 对连接。

对于无线控制方式的断路器，应具有在线升级功能，可在正常运行情况下，通过蓝牙通信完成 级。

6. 16. 1一般要求

本要求适用于无线控制方式的断路器。

16.2身份认证定义与

组网识别单元应具备唯一的、 算法完成与主站的交互流程，实现组网识别单元与 主站的防伪鉴权、版本管理等信息安全防护功能。

6.16.3 身份认证

组网识别单元上线后，应能基于芯片ID号和轻量级防伪算法完成与主站的身份认证，对于未能通 过防伪流程的通信单元，主站可根据管理策略决定是否允许该模块继续工作

6.16.4信道防护功解

组网识别单元与电能表之间应具备端 言数据完整性校验机制，能够保护组网识别单元与主 站之间交互数据的完整性。数据完整性保 附加校验码保护传输数据的完整性（采用CRC8校 验），数据的接收方可以通过校验来判断传输内容是否被算改

DB52／T 1597-2021 计量检测元数据及交互规范.pdf6.16.5首次鉴权及密钥分发

管理中心使用分层管理的机制，生成唯一的序列号（即MAC地址，32Byte）和防伪码（32Byte）， 该序列号通过可信的存储介质，移送给模块生产厂家。模块生产厂家把该特征码内置到通信单元的通信 存储空间里面。

Q/GDW114212020

主动配对单元与电能表之间应具备密钥更新机制。根据Q/GDW10365一2020智能电能表信息交换安 全认证技术规范中7.11，当电能表生成并下发新的密钥时，断路器的通信单元应进行密钥更新操作，应 两足以下条件： a）应先通过远程身份认证并在身份认证有效期内； b）接收到的DL/T698.45一2017规定的“安全标识中的标识”应为密钥更新的指令头； C）接收的密钥更新报文MAC验证应通过。

6. 16.7掌机对断路器的要求

6.16.8安全异常上报

断路器应符合电磁兼容要求，按7.7试验后能工作正常，并符合6.7的要求，

断路器应满足以下环保要求： a）断路器中限用物质的最大允许含量及其符合性判定规则应符合GB/T26572一2011的要求： b）断路器在正常运行发热时和在短路分断产生电弧时DB12／T 888.5-2019标准下载，不应产生有毒有害气体。

7. 2. 1 试验条件