一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統及其方法
2023-09-23 10:06:50 1
一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統及其方法
【專利摘要】本發明涉及一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統及其方法，系統包括交流電壓源，交流電流源、電能表、誤差計算單元、通信單元、步入式高低溫溼熱箱、被測電能表和控制計算機。方法包括：（1）將被測電能表放置在步入式高低溫溼熱箱中並進行電氣連接；（2）在控制計算機上進行參數設置；（3）交流電壓源與交流電流源傳輸信號至電能表和被測電能表；（4）被測電能表將接收到信號放置步入式高低溫溼熱箱中；（5）電能表和被測電能錶轉換能量-頻率傳輸至誤差計算單元進行誤差計算；（6）將結果傳輸給控制計算機。本發明對數據進行處理能夠實現自動化檢定，無需人工幹預，檢測數據精確、可靠，可直接驗證電能表在運行過程中的質量問題，減少不必要的損失。
【專利說明】—種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統及其方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電能表檢測技術，具體講涉及一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統及其方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會用電量的逐年増加，人們對清潔能源、智能用電的呼聲越來高，電子式電能表開始得到大規模應用。但電能表元器件的選型問題也越來越多的受到重視。電能表中任何一種元器件的選型不當，都會給電カ公司以及用戶帶來ー些不必要的麻煩。
[0003]熱敏電阻通常串接在變壓器的原邊起保護變壓器的作用。變壓器是電能表電源模塊中最核心的元器件，其作用是為整表工作提供電源，確保電能表正常工作。當電網電壓較高時，會對變壓器造成損傷，一方面，電壓升高導致初級電流増大，使線圈發熱劇增，長時間在此エ況下會使原邊的繞組(漆包銅線)上的絕緣漆熔化，從而導致原邊繞組匝間短路，損壞變壓器；另ー方面，長時間的過電壓會損壞連接在變壓器副邊的整流及穩壓模塊的電子器件。這樣就對變壓器的耐壓性能提出更高的要求，一般的電能表生產廠商都會在變壓器的原邊串接熱敏電阻，對變壓器起到過熱保護和過流保護。
[0004]熱敏電阻作為電能表電源模塊重要的保護元器件，對電能表能否在惡劣環境中正常工作起著關鍵性的作用。熱敏電阻選型不當，很容易造成電源模塊欠壓進而導致電能表黑屏現象。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發明提供一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統及其方法，導致熱敏電阻動作的主要原因如下:一方面，變壓器和熱敏電阻是串聯在迴路中的，當外界電壓升高，由於變壓器與熱敏電阻常態下的阻抗可認為是定值，流經熱敏電阻的電流值將増大，電流值増大到熱敏電阻的動作電流閥值時，熱敏電阻的阻值急劇増大，根據電路分壓原理，熱敏電阻兩端電壓升高，變壓器兩端的電壓急劇減小，相當電錶中電源斷開，弓丨發電能表黑屏現象。
[0006]另ー方面，電壓升高，使迴路中電流増大，促使變壓器產熱量増加，變壓器周圍環境增高，由於熱敏電阻為溫度敏感元件，周圍環境溫度升高，熱敏電阻的動作電流閥值減小，而流經熱敏電阻的電流值變大，如果電能表內選擇的熱敏電阻動作溫度較低，將無形中加速熱敏電阻高阻狀態的形成，進而較快的引發電能表黑屏現象的發生。如果熱敏電阻的選型不當，很容易會呈現高阻態，使得電能表無法正常工作，進而造成電能表的黑屏現象。為解決電子式電能表因熱敏電阻選型不當造成的黑屏死機問題，本發明提供了一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統及其方法，所述系統包括交流電壓源，交流電流源、高精度標準電能表、誤差計算單元、通信単元、步入式高低溫溼熱箱、被測電能表和控制計算機。本發明可以有效檢驗出熱敏電阻在電子式電能表中是否選型恰當的問題。
[0007]本發明的目的是採用下述技術方案實現的:[0008]一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統，其改進之處在於，所述系統包括交流電壓源，交流電流源、電能表、誤差計算單元、通信單元、步入式高低溫溼熱箱、被測電能表和控制計算機；
[0009]所述控制計算機通過GPIB總線分別與交流電壓源、交流電流源、誤差計算單元、通訊單元和步入式高低溫溼熱箱相連接。
[0010]優選的，所述交流電壓源和交流電流源信號可獨立可調，電壓輸出範圍為O —550V,電流輸出範圍為0.1A — IOOA0
[0011]優選的，所述電能表為高精度標準電能表，其測量精度為0.02級。
[0012]優選的，所述步入式高低溫溼熱箱的溫度、溼度可調，溫度調節範圍為-40°C?+800C，溼度範圍 30%R.H ?98%R.H。
[0013]本發明基於另一目的提供的一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗方法，其改進之處在於，所述方法包括:
[0014](I)將被測電能表放置在步入式高低溫溼熱箱中並進行電氣連接；
[0015](2)在控制計算機上進行參數設置；
[0016](3)交流電壓源與交流電流源傳輸信號至電能表和被測電能表；
[0017](4)被測電能表將接收到信號放置步入式高低溫溼熱箱中；
[0018](5)電能表和被測電能錶轉換能量-頻率傳輸至誤差計算單元進行誤差計算；
[0019](6)將結果傳輸給控制計算機。
[0020]優選的，所述步驟(2)參數設置包括電能表參比電壓、參比電流、最大電流、常數、有無功等級、電能表地址、步入式高低溫溼熱箱溫度、溼度和試驗時間。
[0021]優選的，所述通信單元對被測電能表進行數據抄讀並傳輸給控制計算機。
[0022]優選的，所述控制計算機控制步入式高低溫溼熱箱的溫度、溼度。
[0023]與現有技術比，本發明的有益效果為:
[0024]本發明利用計算機通過GPIB總線控制交流電壓源、交流電流源、誤差計算單元、通訊單元和步入式高低溫溼熱箱，自動化程度高，大大提高試驗數據的可靠性；計算機對數據進行處理能夠實現自動化檢定，無需人工幹預，檢測數據精確、可靠。
[0025]利用電子式電能表整表的測試方法，間接檢測熱敏電阻選型是否合適，利用本發明可以直接驗證電能表在運行過程中的質量問題，減少不必要的損失。
[0026]本發明改變了傳統的測試方式和衡量方法，增加了電能表測試項目，更精確地測評電能表的各項指標，本發明結構新穎、使用方便、測試精確，更全面的對電能表各項參數進行綜合測量和檢定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明提供的一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0029]本發明電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統，包括交流電壓源1，交流電流源2、高精度標準電能表3、誤差計算單元4、通信單元5、步入式高低溫溼熱箱6、被測電能表7和控制計算機8。
[0030]控制計算機8通過GPIB總線分別控制交流電壓源1，交流電流源2、誤差計算單元4和通訊單元5,步入式高低溫溼熱箱6。
[0031]交流電壓源I和交流電流源2產生的電壓信號同時經過高精度標準電能表3和被測電能表7，經過能量-頻率轉換後傳輸到誤差計算單元4經過能量比對後進行誤差計算並通過GPIB總線傳輸給控制計算機8。
[0032]通信単元5通過RS485通訊方式進行對被測電能表7進行數據抄讀，然後通過GPIB總線傳輸給控制計算機8。
[0033]控制計算機8通過GPIB總線控制步入式高低溫溼熱箱6的溫度、溼度。被測電能表7通於交流電壓源I和交流電流源2產生的交流電壓和電流放置在步入式高低溫溼熱箱6中。
[0034]交流電壓源I和交流電流源2信號可獨立可調，其中電壓輸出範圍為0 — 550V，電流輸出範圍為0.1A 一 100A。
[0035]高精度標準電能表3的測量精度為0.02級，便於測量。
[0036]步入式高低溫溼熱箱6的溫度、溼度可調，溫度調節範圍為_40°C?+80°C，溼度範圍 30%R.H ?98%R.Ho
[0037]實施例
[0038]1、將被測電能表放置在步入式高低溫溼熱箱中並進行電氣連接；
[0039]2、打開電源總開關；
[0040]3、在控制計算機上進行參數設置，包括被測電能表參比電壓、參比電流、最大電流、常數、有無功等級、電能表地址、步入式高低溫溼熱箱溫度、溼度和試驗時間等；
[0041 ] 4、開始試驗，計算機自動控制交流電壓源、交流電流源輸出電壓和電流(標準要求為電能表電壓線路施加115%參比電壓，電流線路施加最大電流);計算機控制步入式高低溫溼熱箱將其溫度和溼度保持到設定溫度；
[0042]5、試驗時間4小時；
[0043]6、交流電壓源和交流電流源產生的電壓信號同時經過高精度標準電能表和被測電能表，經過能量-頻率轉換後傳輸到誤差計算單元經過能量比對後進行誤差計算並通過GPIB總線傳輸給控制計算機進行誤差計算，並顯示在計算機上，若誤差超過設定限值，誤差顯示紅色；
[0044]通信単元通過RS485通訊方式進行對被測電能表進行數據抄讀，然後通過GPIB總線傳輸給控制計算機，若無法進行抄讀表示電能表在此過程中出現死機現象。
[0045]7、試驗結束，將試驗結果顯示在控制計算機並保存以便查詢。
[0046]最後應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和範圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統，其特徵在於，所述系統包括交流電壓源，交流電流源、電能表、誤差計算單元、通信單元、步入式高低溫溼熱箱、被測電能表和控制計算機； 所述控制計算機通過GPIB總線分別與交流電壓源、交流電流源、誤差計算單元、通訊單元和步入式高低溫溼熱箱相連接。
2.如權利要求1所述的一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統，其特徵在於，所述交流電壓源和交流電流源信號可獨立可調，電壓輸出範圍為O — 550V，電流輸出範圍為0.1A — IOOA0
3.如權利要求1所述的一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統，其特徵在於，所述電能表為高精度標準電能表，其測量精度為0.02級。
4.如權利要求1所述的一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗系統，其特徵在於，所述步入式高低溫溼熱箱的溫度、溼度可調，溫度調節範圍為_40°C?+80°C，溼度範圍30%R.H?98%R.Ho
5.一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗方法，其特徵在於，所述方法包括: (1)將被測電能表放置在步入式高低溫溼熱箱中並進行電氣連接； (2)在控制計算機上進行參數設置； (3)交流電壓源與交流電流源傳輸信號至電能表和被測電能表； (4)被測電能表將接收到信號放置步入式高低溫溼熱箱中； (5)電能表和被測電能錶轉換能量-頻率傳輸至誤差計算單元進行誤差計算； (6)將結果傳輸給控制計算機。
6.如權利要求5所述的一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗方法，其特徵在於，所述步驟(2)參數設置包括電能表參比電壓、參比電流、最大電流、常數、有無功等級、電能表地址、步入式高低溫溼熱箱溫度、溼度和試驗時間。
7.如權利要求5所述的一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗方法，其特徵在於，所述通信單元對被測電能表進行數據抄讀並傳輸給控制計算機。
8.如權利要求5所述的一種電子式電能表用熱敏電阻檢驗方法，其特徵在於，所述控制計算機控制步入式高低溫溼熱箱的溫度、溼度。
【文檔編號】G01R35/04GK103558578SQ201310528832
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月30日 優先權日:2013年10月30日
【發明者】郜波, 姜洪浪, 江小強, 王曉東 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院