一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱的製作方法

2023-05-28 14:57:36 2

一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，包括標準4U金屬外殼，在所述金屬外殼中設有公共機、供電電源、功率放大器和模擬電路，所述公共機連接功率放大器和模擬電路，所述功率放大器連接供電電源，所述金屬外殼外部的電流互感器的二次端子S1、S2分別並聯連接有模擬電路和功率放大器，在所述功率放大器連接所述電流互感器的二次端子S1、S2的線路中間還串聯有電阻R，所述電阻R的兩端並聯連接到模擬電路。本實用新型不僅使用方便，而且在保證負荷準確度的前提下，能夠根據RS232輸入的任意參數自動控制輸出負荷以及負荷的功率因數。
【專利說明】—種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電能計量【技術領域】，特別涉及一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱。
【背景技術】
[0002]國家JJF1264-2010《互感器負荷箱校準規範》中提出電流互感器負荷箱通常有阻抗式和阻抗變換式兩種結構方式。這兩種結構方式的負荷箱存在容量範圍有限，擴大量限只能到120%的局限性，同時存在由於切換開關觸點氧化或者接觸不牢靠導致的誤差比較大。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種採用電子線路實現的電流互感器負荷箱，誤差小，準確級高，而且可以任意的設置輸出容量以及輸出功率因數。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供了一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，包括標準4U金屬外殼,在所述金屬外殼中設有公共機、供電電源、功率放大器和模擬電路，所述公共機連接功率放大器和模擬電路，所述功率放大器連接供電電源，所述金屬外殼外部的電流互感器的二次端子S1、S2分別並聯連接有模擬電路和功率放大器，在所述功率放大器連接所述電流互感器的二次端子S1、S2的線路中間還串聯有電阻R，所述電阻R的兩端並聯連接到模擬電路。本實用新型的一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，公共機將測試結果與設置負荷相比較，負反饋方式調節功放輸出電壓Uz，從而達到規程要求負荷箱所要求達到的準確級指標，通過負反饋測量電路與公共機設置的額定值進行比較，自動調整功率放大器的輸出電壓及相位，到達調節電流互感器負荷的容量及功率因數。
[0005]其中，所述功率放大器包括有功分量和無功分量兩個D/A轉換器；所述模擬電路為自動量程切換的模擬電路；所述公共機採用32位數位訊號處理器，在所述公共機上設有RS232接口 ；所述供電電源採用開關電源。採用有功分量與無功分量兩個D/A轉換器實現調節功率放大器輸出電壓，具有四象限覆蓋能力；公共機採用32位數位訊號處理器實現，並且設有RS232接口，可以實現自動化輸出負荷；採用自動量程切換的模擬電路測量電壓與電流信號的幅值，並測量其相位，誤差小，準確度高，同時簡化了測試人員的工作；供電電源採用開關電源，從而降低了裝置的重量。
[0006]本實用新型採用電子線路實現的一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，其能夠達到JJF1264-2010《互感器負荷箱校準規範》所規定的的準確級要求，而且可以任意的設置輸出容量以及輸出功率因數。
[0007]本實用新型的有益效果:
[0008]本實用新型在保證輸出負荷準確度的同時，操作便利、直觀，大大提高了輸出效率。覆蓋了電流互感器校驗中所需的所有負荷範圍，並且輸出的功率因數可以任意設置。採用的功率放大器的方式，比原有的兩種結構方式的電流互感器負荷箱減小了體積和重量，同時由於沒有繼電器觸點，從而提高了系統的穩定性，降低了故障率。採用自動和設置手段簡化了測試人員的工作，最大程度地避免了人為導致的設置容量錯誤，降低了對測試人員經驗和能力的依賴。本實用新型不僅使用方便，而且在保證負荷準確度的前提下，能夠根據RS232輸入的任意參數自動控制輸出負荷以及負荷的功率因數。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖詳細說明本實用新型的優選技術方案。
[0011]本實用新型的一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，包括標準4U金屬外殼，在所述金屬外殼中設有公共機、供電電源、功率放大器和模擬電路，所述公共機連接功率放大器和模擬電路，所述功率放大器連接供電電源，所述金屬外殼外部的電流互感器的二次端子S1、S2分別並聯連接有模擬電路和功率放大器，在所述功率放大器連接所述電流互感器的二次端子S1、S2的線路中間還串聯有電阻R，所述電阻R的兩端並聯連接到模擬電路。
[0012]其中，所述功率放大器包括有功分量和無功分量兩個D/A轉換器；所述模擬電路為自動量程切換的模擬電路；所述公共機採用32位數位訊號處理器，在所述公共機上設有RS232接口 ；所述供電電源採用開關電源。
[0013]如圖1所示，本實用新型所述的一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，其採用功率放大器輸出的電壓疊加在電流互感器二次輸出電流迴路上，輸出電壓Uz與二次輸出電流I的比值即為電流互感器二次負荷Z。電壓Uz與電流I經過模擬電路測量給公共機，其中電流I需要採用電阻R轉換成電壓。公共機將測試結果與設置負荷相比較，負反饋方式調節功放輸出電壓Uz，從而達到規程要求負荷箱所要求達到的準確級指標，通過負反饋測量電路與公共機設置的額定值進行比較，自動調整功率放大器的輸出電壓及相位，到達調節電流互感器負荷的容量及功率因數。
[0014]本實用新型採用32位數位訊號處理器作為公共機的核心處理器，公共機可以通過RS232通訊埠下載負荷箱參數信息，從而實現自動化輸出負荷。
[0015]本實用新型採用自動量程切換的模擬電路測量電壓與電流信號的幅值，並測量其相位，誤差小，準確度高，同時簡化了測試人員的工作。
[0016]本實用新型通過控制有功分量與無功分量兩個D/A轉換器實現調節功率放大器輸出電壓Uz的幅度大小，也可以調節Uz與I之間的相位，實現四象限的負荷輸出。
[0017]本實用新型採用的供電電源採用開關電源，從而降低了裝置的重量。
[0018]本實用新型採用電子線路實現的一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，其能夠達到JJF1264-2010《互感器負荷箱校準規範》所規定的的準確級要求，而且可以任意的設置輸出容量以及輸出功率因數。本實用新型實現原理是採用功率放大器產生一個電壓源疊加在電流源上，替代傳統的阻抗式或阻抗變換式兩種結構方式實現的電流互感器負荷箱。
[0019]本實用新型的有益效果:[0020]本實用新型在保證輸出負荷準確度的同時，操作便利、直觀，大大提高了輸出效率。覆蓋了電流互感器校驗中所需的所有負荷範圍，並且輸出的功率因數可以任意設置。採用的功率放大器的方式，比原有的兩種結構方式的電流互感器負荷箱減小了體積和重量，同時由於沒有繼電器觸點，從而提高了系統的穩定性，降低了故障率。採用自動和設置手段簡化了測試人員的工作，最大程度地避免了人為導致的設置容量錯誤，降低了對測試人員經驗和能力的依賴。本實用新型不僅使用方便，而且在保證負荷準確度的前提下，能夠根據RS232輸入的任意參數自動控制輸出負荷以及負荷的功率因數。
[0021]本實用新型的具體應用也可以拓展至電壓互感器負荷箱或其他類似電壓電流負荷裝置，以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，其特徵在於:包括金屬外殼，在所述金屬外殼中設有公共機、供電電源、功率放大器和模擬電路，所述公共機連接功率放大器和模擬電路，所述功率放大器連接供電電源，所述金屬外殼外部的電流互感器的二次端子S1、S2分別並聯連接有模擬電路和功率放大器，在所述功率放大器連接所述電流互感器的二次端子S1、S2的線路中間還串聯有電阻R，所述電阻R的兩端並聯連接到模擬電路。
2.如權利要求1所述的一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，其特徵在於:所述功率放大器包括兩個D/A轉換器。
3.如權利要求1所述的一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，其特徵在於:所述模擬電路為自動量程切換的模擬電路。
4.如權利要求1或2或3所述的一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，其特徵在於:所述公共機採用32位數位訊號處理器，在所述公共機上設有RS232接口。
5.如權利要求4所述的一種用於電流互感器校驗的新型電子式負荷箱，其特徵在於:所述供電電源採用開關電源。
【文檔編號】G01R35/02GK203535211SQ201320670376
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月29日 優先權日:2013年10月29日
【發明者】潘寶祥, 馬宇明, 顧紅波, 朱潔, 韋建 申請人:江蘇省計量科學研究院