CN102508155B - 智能电能表内置负荷开关试验电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种智能电能表内置负荷开关试验电路，它包括电流源、续流整流桥ZLQ1、检测整流桥ZLQ2、电流互感器HGQ、三极管Q1、三极管Q2、续流继电器、电阻R1、电阻R2、电阻R3和微处理器MCU。本发明通过采用微处理器来控制继电器动作，起到了自动检测负荷开关触点通断的功能，检测过程中采用电流源向智能电能表的电流线路提供电流，满足了智能电能表标准中对负荷开关的要求，其具有动作迅速、检测精准和工作效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种试验电路，具体的说，涉及了一种智能电能表内置负荷开关试验电路。
背景技术
随着我国建设“坚强的智能电网”工作的深入开展，具有费控功能的智能电能表将得到进一步的全面普及。具有远程或本地费控功能是智能电能表的重要特征，而费控功能则要求智能电能表具有负荷开关，以实现售电过程中的“欠费拉闸”功能。
根据国网公司企业标准Q／GDW 364-2009《单相智能电能表技术规范》可知，不管是本地或是远程智能电能表都要求其负荷开关具备有大电流负荷情况下的拉合闸功能。负荷开关可采用内置或外置方式，当采用内置负荷开关时电能表最大电流不宜超过60A；在通、断上述电流的条件下，负荷开关的寿命不应小于6000次；在电能表电压线路施加参比电压，电流线路通过1.2Imax的条件下，进行10次负荷开关通断试验，试验后的电能表应能正常工作；当在电能表电压线路上施加70％～120％的参比电压时，负荷开关应能正常工作。
“负荷开关检测”是智能电能表全性能试验必做的项目，而根据技术要求，不管是寿命试验还是过载试验都要求电能表的电流线路要通过Imax以上的电流。在目前情况下，电能表检定装置在检测电能表时，通过程控交流电流源在电能表电流线路中加入虚负荷电流，但是，电能表在检测过程中电流回路是不能有开路的情况发生的，如有开路情况发生，程控电流源则将其视为故障，会通过降电流输出并进行报警提示来保护电流源。因此，目前对负荷开关的检测采取的方法是：在电能表电压线路施加工作电压，电流线路不通入电流，本地费控电能表通过插入继电器测试卡来控制负荷开关的通断，远程费控电能表通过RS485方式发送拉合闸命令来控制负荷开关的通断，然后用万用表来检测负荷开关的触点通断情况。这种方法存在有两个缺点：一是检测过程中电能表电流线路中没有通入电流，不符合智能电能表标准中对负荷开关的技术要求；二是这种方法需要人工去检测负荷开关的通断，效率低下而且容易出错。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种可以在负荷开关检测时向电流线路通入要求的电流，而且可以自动检测负荷开关触点的通断的智能电能表内置负荷开关试验电路。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种智能电能表内置负荷开关试验电路，它包括电流源、续流整流桥ZLQ1、检测整流桥ZLQ2、电流互感器HGQ、三极管Q1、三极管Q2、续流继电器、电阻R1、电阻R2、电阻R3和微处理器MCU；其中，所述电流源的高端和低端分别连接到所述续流继电器的常开触点J1-2的两端，所述续流继电器的常开触点J1-2的两端分别作为该试验电路的第一试验端和第二试验端；所述续流整流桥ZLQ1的第一交流输入端和第二交流输入端分别连接到所述续流继电器的常开触点J1-2的两端，所述续流整流桥ZLQ1的第一直流输出端和第二直流输出端相连；所述电流互感器HGQ安装在所述续流整流桥ZLQ1的第一交流输入端或所述续流整流桥ZLQ1的第二交流输入端；所述检测整流桥ZLQ2的第一交流输入端和第二交流输入端分别与所述电流互感器HGQ二次侧的两端相连接，所述检测整流桥ZLQ2的第一直流输出端接地，所述检测整流桥ZLQ2的第二直流输出端接所述电阻R1的一端；所述三极管Q1的基极接所述电阻R1的另一端，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别接所述微处理器MCU的信号输入端和所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接电源；所述微处理器MCU的控制输出端接所述电阻R2的一端，所述三极管Q2的基极接所述电阻R2的另一端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极接所述续流继电器的线圈J1-1的一端，所述续流继电器的线圈J1-1的另一端接电源。
基于上述，该试验电路还包括有滤波稳压电路，所述滤波稳压电路包括电容C和稳压管DW，所述电容C的两端分别连接到所述稳压管DW的正极和负极，所述稳压管DW的正极连接所述电阻R1的一端，所述稳压管DW的负极接地。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明通过采用微处理器来控制继电器动作，起到了自动检测负荷开关触点通断的功能，检测过程中采用电流源向智能电能表的电流线路提供电流，满足了智能电能表的标准中对负荷开关的要求，其具有动作迅速、检测精准和工作效率高的优点。
附图说明
图1是本发明的电路原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种智能电能表内置负荷开关试验电路，它包括电流源、续流整流桥ZLQ1、检测整流桥ZLQ2、穿心式电流互感器HGQ、三极管Q1、三极管Q2、续流继电器、电阻R1、电阻R2、电阻R3、微处理器MCU和滤波稳压电路；其中，所述电流源的高端和低端分别连接到所述续流继电器的常开触点J1-2的两端，所述续流继电器的常开触点J1-2的两端分别作为该试验电路的第一试验端和第二试验端；所述续流整流桥ZLQ1的第一交流输入端和第二交流输入端分别连接到所述续流继电器的常开触点J1-2的两端，所述续流整流桥ZLQ1的第一直流输出端和第二直流输出端相连；所述穿心式电流互感器HGQ安装在所述续流整流桥ZLQ1的第一交流输入端或所述续流整流桥ZLQ1的第二交流输入端；所述检测整流桥ZLQ2的第一交流输入端和第二交流输入端分别与所述电流互感器HGQ二次侧的两端相连接，所述检测整流桥ZLQ2的第一直流输出端接地，所述检测整流桥ZLQ2的第二直流输出端接所述电阻R1的一端；所述三极管Q1的基极接所述电阻R1的另一端，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别接所述微处理器MCU的信号输入端和所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接电源；所述微处理器MCU的控制输出端接所述电阻R2的一端，所述三极管Q2的基极接所述电阻R2的另一端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极接所述续流继电器的线圈J1-1的一端，所述续流继电器的线圈J1-1的另一端接电源；所述滤波稳压电路包括电容C和稳压管DW，所述电容C的两端分别连接到所述稳压管DW的正极和负极，所述稳压管DW的正极连接所述电阻R1的一端，所述稳压管DW的负极接地。
将该试验电路的第一试验端接到智能电能表的火线进线端，试验电路的第二试验端接到智能电能表的火线出线端，即可进行拉闸试验。
在拉闸试验之前，智能电能表的内置负荷开关处于闭合状态，电流回路中电流的流经方向为：电流源的高端→智能电能表的火线进线端→负荷开关→电流线路→智能电能表的火线出线端→电流源的低端。由于智能电能表的火线进线端和火线出线端的压降不足以使所述续流整流桥ZLQ1的PN结导通，所以所述穿芯式电流互感器HGQ的初级无电流流过，所述检测整流桥ZLQ2的两端无电压，所述三极管Q1处于截止状态，所述微处理器MCU的P1.2端口检测到高电平，则所述微处理器MCU在P1.1端口输出低电平，所述三极管Q2处于截止状态，所述续流继电器的线圈J1-1的两端也为低电平，则所述续流继电器的常开触点J1-2处于断开状态。
当进行拉闸试验时，通过继电器测试卡或RS485命令使得智能电能表的内置负荷开关处于断开状态，当智能电能表的内置负荷开关断开的瞬间，智能电能表的火线进线端和火线出线端的压降升高，导致所述续流整流桥ZLQ1的PN结导通，此时电流回路的电流流经方向为：电流源的高端→所述续流整流桥ZLQ1→所述穿芯式电流互感器HGQ的初级→电流源的低端；当所述穿芯式电流互感器HGQ的初级检测到电流，所述整流桥ZLQ2的两个直流输出端会产生电压降，所产生的电压降经电容C滤波和稳压器DW稳压后使得所述三极管Q1处于导通状态，这时，所述微处理器MCU的P1.2端口会检测到低电平，然后所述微处理器MCU在P1.1端口输出高电平，使所述三极管Q2处于导通状态，使所述续流继电器的线圈J1-1的两端变为高电平，所述续流继电器的常开触点J1-2则由断开状态变为闭合状态，此时，智能电能表的火线进线端和火线出线端的压降会降低，使得所述续流整流桥ZLQ1的PN结截止，所述续流整流桥ZLQ1就会退出续流状态，由所述续流继电器的常开触点J1-2来完成续流工作，此时电流回路的电流流经方向为：电流源的高端→所述续流继电器的常开触点J1-2→电流源的低端；本次操作完成了自动检测所述智能电能表的负荷开关触点是否正常通断的功能。
在结束拉闸试验时，通过继电器测试卡或RS485命令使得内置负荷开关闭合，然后所述微处理器MCU在P1.1端口输出低电平，使所述三极管Q2处于截止状态，所述续流继电器的线圈J1-1两端也为低电平，则所述续流继电器的常开触点J1-2处于断开状态，此时电流回路的电流流经方向为：电流源的高端→智能电能表的火线进线端→负荷开关→电流线路→智能电能表的火线出线端→电流源的低端，从而恢复到了拉闸试验之前的状态。如需多次试验可重复上述步骤即可。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (2)
1.一种智能电能表内置负荷开关试验电路，其特征在于：它包括电流源、续流整流桥ZLQ1、检测整流桥ZLQ2、电流互感器HGQ、三极管Q1、三极管Q2、续流继电器、电阻R1、电阻R2、电阻R3和微处理器MCU；其中，所述电流源的高端和低端分别连接到所述续流继电器的常开触点J1-2的两端，所述续流继电器的常开触点J1-2的两端分别作为该试验电路的第一试验端和第二试验端；所述续流整流桥ZLQ1的第一交流输入端和第二交流输入端分别连接到所述续流继电器的常开触点J1-2的两端，所述续流整流桥ZLQ1的第一直流输出端和第二直流输出端相连；所述电流互感器HGQ安装在所述续流整流桥ZLQ1的第一交流输入端或所述续流整流桥ZLQ1的第二交流输入端；所述检测整流桥ZLQ2的第一交流输入端和第二交流输入端分别与所述电流互感器HGQ二次侧的两端相连接，所述检测整流桥ZLQ2的第一直流输出端接地，所述检测整流桥ZLQ2的第二直流输出端接所述电阻R1的一端；所述三极管Q1的基极接所述电阻R1的另一端，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极分别接所述微处理器MCU的信号输入端和所述电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端连接电源；所述微处理器MCU的控制输出端接所述电阻R2的一端，所述三极管Q2的基极接所述电阻R2的另一端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极接所述续流继电器的线圈J1-1的一端，所述续流继电器的线圈J1-1的另一端接电源。
2.根据权利要求1所述的智能电能表内置负荷开关试验电路，其特征在于：该试验电路还包括有滤波稳压电路，所述滤波稳压电路包括电容C和稳压管DW，所述电容C的两端分别连接到所述稳压管DW的正极和负极，所述稳压管DW的正极连接所述电阻R1的一端，所述稳压管DW的负极接地。
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