CN103558578B - 一种电子式电能表用热敏电阻检验系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子式电能表用热敏电阻检验系统及其方法，系统包括交流电压源，交流电流源、电能表、误差计算单元、通信单元、步入式高低温湿热箱、被测电能表和控制计算机。方法包括：（1）将被测电能表放置在步入式高低温湿热箱中并进行电气连接；（2）在控制计算机上进行参数设置；（3）交流电压源与交流电流源传输信号至电能表和被测电能表；（4）被测电能表将接收到信号放置步入式高低温湿热箱中；（5）电能表和被测电能表转换能量‑频率传输至误差计算单元进行误差计算；（6）将结果传输给控制计算机。本发明对数据进行处理能够实现自动化检定，无需人工干预，检测数据精确、可靠，可直接验证电能表在运行过程中的质量问题，减少不必要的损失。
Description
技术领域
本发明属于电能表检测技术，具体讲涉及一种电子式电能表用热敏电阻检验系统及其方法。
背景技术
随着社会用电量的逐年增加，人们对清洁能源、智能用电的呼声越来高，电子式电能表开始得到大规模应用。但电能表元器件的选型问题也越来越多的受到重视。电能表中任何一种元器件的选型不当，都会给电力公司以及用户带来一些不必要的麻烦。
热敏电阻通常串接在变压器的原边起保护变压器的作用。变压器是电能表电源模块中最核心的元器件，其作用是为整表工作提供电源，确保电能表正常工作。当电网电压较高时，会对变压器造成损伤，一方面，电压升高导致初级电流增大，使线圈发热剧增，长时间在此工况下会使原边的绕组（漆包铜线）上的绝缘漆熔化，从而导致原边绕组匝间短路，损坏变压器；另一方面，长时间的过电压会损坏连接在变压器副边的整流及稳压模块的电子器件。这样就对变压器的耐压性能提出更高的要求，一般的电能表生产厂商都会在变压器的原边串接热敏电阻，对变压器起到过热保护和过流保护。
热敏电阻作为电能表电源模块重要的保护元器件，对电能表能否在恶劣环境中正常工作起着关键性的作用。热敏电阻选型不当，很容易造成电源模块欠压进而导致电能表黑屏现象。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种电子式电能表用热敏电阻检验系统及其方法，导致热敏电阻动作的主要原因如下：一方面，变压器和热敏电阻是串联在回路中的，当外界电压升高，由于变压器与热敏电阻常态下的阻抗可认为是定值，流经热敏电阻的电流值将增大，电流值增大到热敏电阻的动作电流阀值时，热敏电阻的阻值急剧增大，根据电路分压原理，热敏电阻两端电压升高，变压器两端的电压急剧减小，相当电表中电源断开，引发电能表黑屏现象。
另一方面，电压升高，使回路中电流增大，促使变压器产热量增加，变压器周围环境增高，由于热敏电阻为温度敏感元件，周围环境温度升高，热敏电阻的动作电流阀值减小，而流经热敏电阻的电流值变大，如果电能表内选择的热敏电阻动作温度较低，将无形中加速热敏电阻高阻状态的形成，进而较快的引发电能表黑屏现象的发生。如果热敏电阻的选型不当，很容易会呈现高阻态，使得电能表无法正常工作，进而造成电能表的黑屏现象。为解决电子式电能表因热敏电阻选型不当造成的黑屏死机问题，本发明提供了一种电子式电能表用热敏电阻检验系统及其方法，所述系统包括交流电压源，交流电流源、高精度标准电能表、误差计算单元、通信单元、步入式高低温湿热箱、被测电能表和控制计算机。本发明可以有效检验出热敏电阻在电子式电能表中是否选型恰当的问题。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种电子式电能表用热敏电阻检验系统，其改进之处在于，所述系统包括交流电压源，交流电流源、电能表、误差计算单元、通信单元、步入式高低温湿热箱、被测电能表和控制计算机；
所述控制计算机通过GPIB总线分别与交流电压源、交流电流源、误差计算单元、通讯单元和步入式高低温湿热箱相连接。
优选的，所述交流电压源和交流电流源信号可独立可调，电压输出范围为0－550V，电流输出范围为0.1A－100A。
优选的，所述电能表为高精度标准电能表，其测量精度为0.02级。
优选的，所述步入式高低温湿热箱的温度、湿度可调，温度调节范围为-40℃～+80℃，湿度范围30%R.H～98%R.H。
本发明基于另一目的提供的一种电子式电能表用热敏电阻检验方法，其改进之处在于，所述方法包括：
（1）将被测电能表放置在步入式高低温湿热箱中并进行电气连接；
（2）在控制计算机上进行参数设置；
（3）交流电压源与交流电流源传输信号至电能表和被测电能表；
（4）被测电能表将接收到信号放置步入式高低温湿热箱中；
（5）电能表和被测电能表转换能量-频率传输至误差计算单元进行误差计算；
（6）将结果传输给控制计算机。
优选的，所述步骤（2）参数设置包括电能表参比电压、参比电流、最大电流、常数、有无功等级、电能表地址、步入式高低温湿热箱温度、湿度和试验时间。
优选的，所述通信单元对被测电能表进行数据抄读并传输给控制计算机。
优选的，所述控制计算机控制步入式高低温湿热箱的温度、湿度。
与现有技术比，本发明的有益效果为：
本发明利用计算机通过GPIB总线控制交流电压源、交流电流源、误差计算单元、通讯单元和步入式高低温湿热箱，自动化程度高，大大提高试验数据的可靠性；计算机对数据进行处理能够实现自动化检定，无需人工干预，检测数据精确、可靠。
利用电子式电能表整表的测试方法，间接检测热敏电阻选型是否合适，利用本发明可以直接验证电能表在运行过程中的质量问题，减少不必要的损失。
本发明改变了传统的测试方式和衡量方法，增加了电能表测试项目，更精确地测评电能表的各项指标，本发明结构新颖、使用方便、测试精确，更全面的对电能表各项参数进行综合测量和检定。
附图说明
图1为本发明提供的一种电子式电能表用热敏电阻检验系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明电子式电能表用热敏电阻检验系统，包括交流电压源1，交流电流源2、高精度标准电能表3、误差计算单元4、通信单元5、步入式高低温湿热箱6、被测电能表7和控制计算机8。
控制计算机8通过GPIB总线分别控制交流电压源1，交流电流源2、误差计算单元4和通讯单元5，步入式高低温湿热箱6。
交流电压源1和交流电流源2产生的电压信号同时经过高精度标准电能表3和被测电能表7，经过能量-频率转换后传输到误差计算单元4经过能量比对后进行误差计算并通过GPIB总线传输给控制计算机8。
通信单元5通过RS485通讯方式进行对被测电能表7进行数据抄读，然后通过GPIB总线传输给控制计算机8。
控制计算机8通过GPIB总线控制步入式高低温湿热箱6的温度、湿度。被测电能表7通于交流电压源1和交流电流源2产生的交流电压和电流放置在步入式高低温湿热箱6中。
交流电压源1和交流电流源2信号可独立可调，其中电压输出范围为0－550V，电流输出范围为0.1A－100A。
高精度标准电能表3的测量精度为0.02级，便于测量。
步入式高低温湿热箱6的温度、湿度可调，温度调节范围为-40℃～+80℃，湿度范围30%R.H～98%R.H。
实施例
1、将被测电能表放置在步入式高低温湿热箱中并进行电气连接；
2、打开电源总开关；
3、在控制计算机上进行参数设置，包括被测电能表参比电压、参比电流、最大电流、常数、有无功等级、电能表地址、步入式高低温湿热箱温度、湿度和试验时间等；
4、开始试验，计算机自动控制交流电压源、交流电流源输出电压和电流（标准要求为电能表电压线路施加115%参比电压，电流线路施加最大电流）；计算机控制步入式高低温湿热箱将其温度和湿度保持到设定温度；
5、试验时间4小时；
6、交流电压源和交流电流源产生的电压信号同时经过高精度标准电能表和被测电能表，经过能量-频率转换后传输到误差计算单元经过能量比对后进行误差计算并通过GPIB总线传输给控制计算机进行误差计算，并显示在计算机上，若误差超过设定限值，误差显示红色；
通信单元通过RS485通讯方式进行对被测电能表进行数据抄读，然后通过GPIB总线传输给控制计算机，若无法进行抄读表示电能表在此过程中出现死机现象。
7、试验结束，将试验结果显示在控制计算机并保存以便查询。
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，尽管参照上述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等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种电子式电能表用热敏电阻检验系统，其特征在于，所述系统包括交流电压源，交流电流源、电能表、误差计算单元、通信单元、步入式高低温湿热箱、被测电能表和控制计算机；
所述控制计算机通过GPIB总线分别与交流电压源、交流电流源、误差计算单元、通信单元和步入式高低温湿热箱相连接；
所述交流电压源和交流电流源信号可独立可调，电压输出范围为0－550V，电流输出范围为0.1A－100A；
所述电能表为高精度标准电能表，其测量精度为0.02级；
所述步入式高低温湿热箱的温度、湿度可调，温度调节范围为-40℃～+80℃，湿度范围30％R.H～98％R.H；
通信单元通过RS485通信方式进行对被测电能表进行数据抄读，然后通过GPIB总线传输给控制计算机。
2.一种电子式电能表用热敏电阻检验方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)将被测电能表放置在步入式高低温湿热箱中并进行电气连接；
(2)在控制计算机上进行参数设置；
(3)开始试验，计算机自动控制交流电压源、交流电流源输出电压和电流；计算机控制步入式高低温湿热箱将其温度和湿度保持到设定温度，交流电压源与交流电流源传输信号至电能表和被测电能表；
(4)试验时间4小时，被测电能表将接收到信号通过交流电压源和交流电流源产生的交流电压和电流输入步入式高低温湿热箱中；
(5)电能表和被测电能表转换能量-频率传输至误差计算单元进行误差计算；
(6)将结果传输给控制计算机；
所述步骤(2)参数设置包括电能表参比电压、参比电流、最大电流、常数、有无功等级、电能表地址、步入式高低温湿热箱温度、湿度和试验时间；
通信单元对被测电能表进行数据抄读并传输给控制计算机；
所述控制计算机控制步入式高低温湿热箱的温度、湿度；
所述通信单元通过RS485通讯方式进行对被测电能表进行数据抄读，然后通过GPIB总线传输给控制计算机，若无法进行抄读表示电能表在此过程中出现死机现象。
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