CN103869210A - 未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,包括电源电路、脉冲产生电路、编码译码电路以及报警电路,所述脉冲产生电路用于将产生的脉冲控制信号和同步检测脉冲信号分别传递给编码译码电路和报警电路,编码译码电路用于在脉冲控制信号的触发下分别依次输出检测信号给电能计量装置的接线检测输入端,所述报警电路用于在同步检测脉冲信号的触发下分别对应采集电能计量装置的接线检测输入端和接线检测输出端的信号进行比较,判断电能计量装置的接线检测输入端和接线检测输出端的信号是否相同,进行报警,并输出报警信号给编码译码电路,控制编码译码电路的工作状态。本发明能对没有通电或没有负荷的电能计量装置接线进行检测。

Description

未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪

技术领域

[0001] 本发明涉及电气检测技术领域,特别涉及一种未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪。

背景技术

[0002] 电能计量装置的正确接线是保证电能计量准确的必要条件,随着新型表计和新的计量手段不断更新,窃电手法也正在向更隐蔽、更科技化的趋势发展。因此确保电能计量及装置的准确性尤为重要。同时,由于安装人员的新老交替新人常常会因为技术不过关或粗心大意造成接线错误。然而电能表错误接线种类繁多,如三相三元件常见典型错误接线有287种,三相三线有功电能表常见典型错误接线有575种,目前的检测方法无法全部检测出所有的错误接线,只能检测出某一类或是根据常见错误针对性地提出某种检测方法。

[0003]目前,对于电能计量装置检测,我们现有的工作流程是:先完成计量装置安装,然后在验收合格送电后,现场校验人员才到现场校验。其间,由于未送电安装人员无法判断计量装置接线的正确与否,送电后由于现场校验人员未及时到现场校验,若出现了接线错误的情况,将漏计、少计甚至不计的情况,将会给用户或供电企业带来极大的经济纠纷和损失。

[0004] 为了把握好电能计量装置安装这一重要环节,电能计量人员必须具备很高的业务素质和工作技能。在电能表安装接线检查的工作中,通常采用的方法是:

①用仪器仪表:伏安相位表、电能表现场校验仪或一些智能电能表校验仪和电能计量故障差错检测仪等;运用此方法的前提是,现场已送电且有一定负荷,同时对安装人员的技术要求较高,所以,安装人员绝大多数不用仪表测量。对极少数安装人员,可能会用表计测一下有无电压电流,但不会去判定是否有极性反、相序不对应等问题。

[0005] ②用通灯:用通灯进行对线,可判定导线的通断,但不能判极性,且费时、费力,对人员的技术水平要求高;所以,安装人员绝大多数也不会采用。

[0006] 由于以上两种方法都局限性,其一:对人的技能依赖。其二:麻烦,费时。其三:检测不全面,如对互感器极性无法判定,对电流回路的进出线无法区分等。其四:由于只有通过仪表检测其结果才准确,但仪表检测的前提是已通电且有负荷,否则,无法准确测量。所以,在没有通电且无负荷的情况下无法用仪表进行接线检测。其五:由于电能计量装置接线检测端子上有强电,所以危险性增大,容易引发人身安全。

发明内容

[0007] 本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,该未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪能对没有通电或没有负荷的电能计量装置接线进行检测,检测更全面、精准,且操作方便、快捷,对人员的技术水平要求低,检测效率高,且能指示错误位置,引导接线人员进行改线,安全性高。

[0008] 本发明的技术方案是:一种未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,包括电源电路、脉冲产生电路、编码译码电路以及报警电路,所述电源电路用于分别给脉冲产生电路、编码译码电路和报警电路供电;所述脉冲产生电路用于将产生的脉冲控制信号和同步检测脉冲信号分别传递给编码译码电路和报警电路,分别用于触发编码译码电路和报警电路;所述编码译码电路用于在脉冲控制信号的触发下分别依次输出检测信号给电能计量装置的接线检测输入端,所述电能计量装置的接线检测输入端用于将接收的检测信号传递给接线检测输出端,所述报警电路用于在同步检测脉冲信号的触发下分别对应采集电能计量装置的接线检测输入端和接线检测输出端的信号进行比较,判断电能计量装置的接线检测输入端和接线检测输出端的信号是否相同,进行报警,并输出报警信号给编码译码电路,控制编码译码电路的工作状态。

[0009] 还包括显示电路,所述显示电路包括发送端LED组和接收端LED组,发送端LED组的正极分别对应与报警电路的第一输入端连接,接收端LED组的正极分别对应与报警电路的第二输入端连接,发送端LED组和接收端LED组的负极均接地。

[0010] 所述报警电路的第二输入端与电能计量装置的电流互感器二次侧之间连接有电流测试单元,所述电流测试单元的输入端与电能计量装置的电流互感器二次侧连接,所述电流测试单元的输出端与报警电路的第二输入端连接,所述报警电路的第一输入端与电能计量装置的电流互感器一次侧连接,所述电能计量装置的电流互感器一次侧与编码译码电路的输出端连接。

[0011 ] 所述电流测试单元包括钳形电流传感器、运算放大器、晶闸管,所述钳形电流传感器的输入端与电流互感器的二次侧连接,所述钳形电流传感器的输出端与运算放大器的输入端连接,所述运算放大器的输出端与晶闸管的门极连接,晶闸管的阳极连接一直流电源,晶闸管的阴极与报警电路的第二输入端连接。

[0012] 所述报警电路包括比较电路、晶闸管Q1、报警器,所述比较电路的第一输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输入端连接,比较电路的第二输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输出端连接,比较电路的脉冲控制输入端与脉冲产生电路的同步检测脉冲信号输出端连接,比较电路的输出端与晶闸管Ql的门极连接,所述晶闸管Ql的阳极连接一直流电源,晶闸管Ql的阴极与报警器的正极连接,所述报警器的负极接地,所述比较电路的输出端与编码译码电路的使能端连接。

[0013] 所述比较电路由或门芯片、与门芯片以及多个异或芯片组成,所述多个异或芯片的第一输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输入端连接,多个异或芯片的第二输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输出端连接,多个异或芯片的输出端分别与或门芯片的输入端连接,所述或门芯片的输出端与与门芯片的第一输入端连接,所述与门芯片的第二输入端与脉冲产生电路的同步检测脉冲信号输出端连接,所述与门芯片的输出端与晶闸管Ql的门极连接。

[0014] 还包括逆变电路电路,所述逆变电路电路的输入端与电源电路连接,所述逆变电路电路的接线检测输出端产生220 AC电源,用于为电能表提供电源。

[0015] 所述脉冲产生电路采用555芯片和计数器芯片。

[0016] 所述编码译码电路采用编码芯片和译码芯片。

[0017] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:由于本发明包括脉冲产生电路和编码译码电路,所述脉冲产生电路触发编码译码电路产生检测脉冲信号给电能计量装置的接线检测输入端,无需送电、就能检测,完善原新开户电能计量接线检测的漏洞,能对没有通电或没有负荷的电能计量装置接线进行检测。且检测脉冲信号为弱电信号,不会引发人身安全,安全性高。

[0018] 本发明通过报警电路分别对应采集电能计量装置的接线检测输入端、接线检测输出端的信号,并将对应的接线检测输入端、接线检测输出端的信号进行比较,判断电能计量装置的接线检测输入端和接线检测输出端的信号是否相同,可以判断出接线是否错误,当不同时,则接线错误,当相同时,则接线正确,若接线错误,则进行报警,这种检测方式使得本发明能检测电能计量装置的所有接线,且既能判定导线的通断,又能判相序,使本发明检测更全面,更精准,且操作方便、快捷,对操作人员的技术水平要求低,检测效率高。且脉冲检测信号为弱电信号,安全性高。

[0019] 本发明的报警电路还可以输出报警信号给编码译码电路,反馈控制编码译码电路的工作状态,检测过程按流程自动进行,实现自动步进检测,整个检测过程流程化,大大降低了对检测人员的技能要求,减少错误检测的风险,降低了对电能计量检测人员的培训成本和培训时间。

[0020] 所述显示电路包括发送端LED组和接收端LED组,如果接线正确,显示电路的发送端LED组和接收端LED组将会按照脉冲频率依次被点亮,如果接线错误,发送端LED组和接收端LED组显示情况会有不同,不同之处正好反映错误接线出现在什么位置,并引导安装人员进行正确接线方式改线。当检测到具体某一步时,该相发送端和接收端的LED指示灯同时亮,表示接线正确。发送端的LED指示灯亮,其余都不亮,表示接触不良、断线、方向接反。发送端的LED指示灯亮,对应的相不亮,其他某一相亮,表示接错相。本发明通过设置显示电路可以很直观地显示错误接线点,检测准确,且既能判定导线的通断,又能判断相序是否不对应,检测范围全面无死角,且还可以引导操作人员改线,辅助改线。

[0021] 本发明还包括电流测试单元,所述电流测试单元用于分别检测电能计量装置的电流互感器二次侧的电流信号,判断电流方向,输出报警信号,可以对互感器极性进行判定,对电流回路的进出线进行区分,使本发明检测更全面化,对每相电流的通断和方向都分步进行检测,使得检测范围全面无死角。

[0022] 本发明还包括逆变电路模块,所述逆变电路模块的输入端与电源电路连接,所述逆变电路模块的接线检测输出端产生220 AC电源,用于为未通电的电能表提供电源,便于电能止度数抄读。

[0023] 本发明的脉冲产生电路采用555芯片和计数器芯片,555芯片产生脉冲信号,并通过计数器芯片进行频率调节和占空比调节,获得频率和占空比合适的脉冲控制信号,为信号的编码译码以及为线路的通断和方将检测做准备,能根据用户需求,获得快慢合适的检测脉冲信号。

[0024] 本发明的编码译码电路采用编码芯片和译码芯片,可以按照步进测试要求,将信号输入到指定的测试接线端子。

[0025] 总之,本发明能对未通电的电能计量装置接线进行检测,检测准确,操作方便、快捷,检测效率高,对偷电、窃电的情况可以很快检测出来,对检测人员的技能要求低,检测更全面,可以对互感器极性进行判定,对电流回路的进出线进行区分。且本发明安全性高。

[0026]附图说明

[0027] 图1为三线四线电能计量装置正确接线示意图;

图2为各检测步骤对应检测区域;

图3为本发明的原理框图;

图4为本发明的电源电路的电路图;

图5为本发明的脉冲产生电路的电路图;

图6为本发明的编码译码电路的电路图;

图7为本发明的显示电路的电路图;

图8为本发明的电流测试电路的电路图;

图9为本发明的报警电路的电路图;

图10为本发明的接口电路的电路图;

图11为本发明的接线检测流程;

图12为本发明的脉冲产生电路产生的宽窄脉冲示意图;

图13为步骤一的信号时序图;

图14步骤二检测电路原理图。

具体实施方式

[0028] 下面以三相四线电能表经电流互感器、电压互感器接入进行说明。

[0029] 带电压互感器、电流互感器三相四线电能表接线检测流程说明:

参见图2,两个接线端口共10条线路,共有约362万种连线可能性,而只有图中所示连线这I种是正确的,通过常规方法,无法无遗漏地检测出所有错误可能性。本发明能检测电能计量装置的所有接线,包括电压互感器接线端子、电流互感器接线端子、电能表接线接线端子所连接线路的通断和方向。本发明通过分步骤、步进式逐一排查,确保无遗漏并准确定位故障点。

[0030] 参见图2,通过3个检测步骤,分区域和类别对电能表接线点之间连线通断和连线方向进行逐一排查。第I步:电压互感器接线方向判定(自动步进),第2步电压、电流连线通断判定(自动步进),第3步电流回路方向判定(自动步进),当前一步检测结果为正确时,进入下一步,当检测结果为错误时,进入纠错改线模式。手动步进当前步骤并完成改线后返回第一步,重新进行测试,直到每一步都正确,输出测试结果,实现了对电能计量装置的全面检测。检测时,若连线与图1所示连线不同,即有错误接线或断线现象时,检测装置会自动输出错误报警信号,并转入手动循环步进模式,通过显示电路的指示灯,清晰显示故障点。当检查纠错改线并排除故障后,程序返回至初始状态进行重新检测,若接线正确,输出接线正确指示信号。各检测步骤对应检测区域和连线如图3所示,从图中可以看出,检测覆盖了各元件每个区域和每个接线点,理论上实现了无盲区检测。

[0031] 参见图3,本发明的未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪的一种实施例,包括电源电路、脉冲产生电路、编码译码电路以及报警电路,所述电源电路用于分别给脉冲产生电路、编码译码电路和报警电路供电;所述脉冲产生电路用于将产生的脉冲控制信号和同步检测脉冲信号分别传递给编码译码电路和报警电路,分别用于触发编码译码电路和报警电路;所述编码译码电路用于在脉冲控制信号的触发下分别依次输出检测信号给电能计量装置的接线检测输入端。该检测信号为弱点信号,安全性高。所述电能计量装置的接线检测输入端用于将接收的检测信号传递给接线检测输出端,所述报警电路用于在同步检测脉冲信号的触发下分别对应采集电能计量装置的接线检测输入端和接线检测输出端的信号进行比较,判断电能计量装置的接线检测输入端和接线检测输出端的信号是否相同,进行报警,并输出报警信号给编码译码电路,控制编码译码电路的工作状态。

[0032] 所有芯片电源为DC5V,脉冲产生电路产生宽窄两种脉冲,宽脉冲用于触发编码译码器,窄脉冲用于触发检测报警电路。

[0033] 宽脉冲编码译码后,将输入信号(检测电源或检测信号)依次输入到电能计量装置的的接线检测输入端,具体情况如下:

步骤一将检测电源输入到电压互感器一次侧。

[0034] 步骤二将检测信号输入到电压互感器和电流互感器二次侧。

[0035] 步骤三将检测信号输入到电流互感器一次侧。

[0036] 输出信号从电能计量装置的的接线检测输出端引出,具体为:

步骤一中为电压互感器二次侧。

[0037] 步骤二中为电能表电压单元和电流单元端子。

[0038] 步骤三中为电能表电流单元端子前端引线上的电流测试单元的输出端。

[0039] 在检测窄脉冲有效`时间内,将输入信号和输出信号进行逻辑比较,经过显示和报警电路,输出测试结果。同时,当测试正确时,报警电路控制编码译码单元进入下一步骤。当测试错误时,报警,并锁存故障信号,进入手动纠错改线模式。改线结束后,返回第一步骤重新检测。

[0040] 参见图4,所述电源电路包括主电源、降压稳压电路,所述主电源由充电锂电池组成,通过稳压电路7805产生稳定的5VDC电压提供弱电电源,图中表示为VCC,SI控制总电源开关,发光二极管DSl显示上电是否成功。

[0041] 参见图5,所述脉冲产生电路采用555芯片U2和计数器芯片U3。555芯片U2为占空比可调的时钟脉冲发生器经典电路,放电时间约等于0.7RC。充电时间为T2约等于

0.7R’C。输出脉冲的频率为4=1.43/[(!?+1?’)(:]。调节电阻电容参数,可改变输出频率,调节可调电位器可以改变输出脉冲的占空比,但频率不变。计数器芯片U3为74LS192芯片,此为同步宽窄脉冲产生电路。将555产生的脉冲信号进过计数器192,计数端Q2输出宽脉冲,进位端TCU输出窄脉冲。所述宽脉冲为脉冲控制信号。所述窄脉冲为同步检测脉冲信号。555芯片产生脉冲信号,并通过计数器芯片进行频率调节和占空比调节,获得频率和占空比合适的检测和脉冲信号,为信号的编码译码以及为线路的通断和方向检测做准备。

[0042] 参见图6,所述编码译码电路米用编码芯片U3和译码芯片U4。本实施例的编码芯片U3采用型号为74F192PC的计数器。本实施例的译码芯片U4采用型号为74AC138PC的译码器。本发明具有自动模式和手动模式。自动模式中,编码译码电路的驱动信号由脉冲产生电路产生的KMC (宽脉冲)驱动。手动改线模式中,编码译码电路的驱动信号由按钮开关S2\S3\S4驱动。自动模式和手动模式之间的切换通过三个继电器Kl \ K2\ Κ3的转换触点实现。继电器的线圈一端与报警电路的输出端连接,继电器的线圈另一端接地。继电器的动触点与计数器的UP引脚连接,继电器的一个静触点的经按钮开关连接5V直流电源,继电器的另一个静触点与脉冲产生电路的计数器芯片U3的计数端Q2连接。

[0043] 下面详细介绍自动步进模式下,电路原理:按照三相四线电能表正确接线规则,该部分电路在输入信号KMC触发驱动下,通过计数192计数,再将计数值输入译码芯片138中,依次打通138输出端子,生成检测组合信号将检测组合信号输入至电能计量装置的接线检测输入端。由于138为低平信号有效端子,所以每个输出加一个非门,为测试提供电源信号。该电源信号为弱电信号,安全性高,确保了操作人员因失误引发的人身安全。

[0044] 本实施例的编码译码电路共有具有上述结构的三部分,分别对应分别对应3个检测步骤。编码译码电路的第一部分的138输出为三路,经过非门后,时序分别为:001、010、100,用于依次测试ABC电压互感器接线的方向。编码译码电路的第二部分的138输出为七路,经过非门后,时序分别为:0000001、0000010、0000100、0001000、0010000、0100000、1000000,用于依次测试Ua、Ub、U。、N、Ia+、Ib+、I。+七条线路的通断。编码译码电路的第三部分的138输出为三路:经过非门后,时序分别为:001、010、100,用于依次测试ABC三个电流互感器接线的方向。

[0045] 参见图7,本未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪还包括显示电路,所述显示电路包括发送端LED组和接收端LED组,发送端LED组的正极分别对应与报警电路的第一输入端连接,接收端LED组的正极分别对应与报警电路的第二输入端连接,发送端LED组和接收端LED组的负极均接地。本实施例的显示电路共有具有上述结构的三部分,分别对应3个检测步骤。显示电路的第一部分共有六个LED指示灯。其中三个为信号输入指示,三个为信号接收指示。测试电压互感器接线方向。显示电路的第一部分的六个LED指示灯的正极分别与接口电路的第一接口 JPl连接。显示电路的第一部分的六个LED指示灯的负极均接地。显示电路的第二部分共十四个LED指示灯,七个为信号输入指示,七个为信号接收指示。测试四根电压线、三根电流线通断。显示电路的第二部分的十四个LED指示灯的正极分别与接口电路的第二接口 JP2连接。显示电路的第二部分的十四个LED指示灯的负极均接地。显示电路的第三部分共六个LED指示灯。其中三个为信号输入指示。三个为信号接收指示。测试电流互感器方向。显示电路的第三部分的六个LED指示灯的正极分别与接口电路的第三接口 JP3连接。显示电路的第三部分的六个LED指示灯的负极均接地。当检测到具体某一步时,该相发送和接收的LED指示灯同时亮,表示接线正确;发送的LED指示灯亮,其余都不亮,表示接触不良、断线、方向接反;发送的LED指示灯亮,对应的相不亮,其他某一相亮,表示接错相。可见本显示电路可以很直观地显示错误点,方便操作人员改线。

[0046] 参见图8,所述报警电路的第二输入端与电能计量装置的电流互感器二次侧之间连接有电流测试单元,所述电流测试单元的输入端与电能计量装置的电流互感器二次侧连接,所述电流测试单元的输出端与报警电路的第二输入端连接,所述报警电路的第一输入端与电能计量装置的电流互感器一次侧连接,所述电能计量装置的电流互感器一次侧与编码译码电路的输出端连接。所述电流测试单元包括钳形电流传感器、运算放大器、晶闸管,所述钳形电流传感器的输入端与电流互感器的二次侧连接,所述钳形电流传感器的输出端与运算放大器的输入端连接,所述运算放大器的输出端与晶闸管的门极连接,晶闸管的阳极连接一直流电源,晶闸管的阴极与报警电路的第二输入端连接。本实施例的电流测试单元为三个,分别对应三根电流线。所述电流测试单元的输出端经接口电路的第三接口 JP3与报警电路的第二输入端连接。

[0047] 钳形电流传感器夹住电能表电流输入端子正端,通过霍尔原理,转换后输出电压信号,图8中运放为经典正输入放大电路,可调节两个电阻改变放大倍数,以适应不同倍数的电流互感器。将电压信号按放大后,输出信号经过晶闸管锁存,转换为数字信号,输出至报警电路。

[0048] 参见图9,所述报警电路包括比较电路、晶闸管Q1、报警器,所述比较电路的第一输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输入端连接,比较电路的第二输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输出端连接,比较电路的脉冲控制输入端与脉冲产生电路的同步检测脉冲信号输出端连接,比较电路的输出端与晶闸管Ql的门极连接,所述晶闸管Ql的阳极连接一直流电源,晶闸管Ql的阴极与报警器的正极连接,所述报警器的负极接地,所述比较电路的输出端与编码译码电路的使能端连接。所述比较电路由或门芯片、与门芯片以及多个异或芯片组成,所述多个异或芯片的第一输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输入端连接,多个异或芯片的第二输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输出端连接,多个异或芯片的输出端分别与或门芯片的输入端连接,所述或门芯片的输出端与与门芯片的第一输入端连接,所述与门芯片的第二输入端与脉冲产生电路的同步检测脉冲信号输出端连接,所述与门芯片的输出端与晶闸管Ql的门极连接。

[0049] 本发明的报警电路主要电路由异或芯片4070堆组成,在窄脉冲有效时,将编码译码电路产生的检测组合信号与被测电能计量装置接线的输出端组合信号进行比较,相同时异或门4070输出低电平,通过或门汇总后,再通过与门将窄脉冲信号ZMC加入,即为,在窄脉冲为高电平时,报警信号才有效。

[0050] 本实施例的报警电路共有具有上述结构的三部分,分别对应3个检测步骤。报警电路的第一部分包括三个异或芯片。报警电路的第二部分包括七个异或芯片。报警电路的第三部分包括三个异或芯片。报警电路的第一部分的三个异或芯片分别采集电压互感器一次侧A、B、C相与电压互感器二次侧A、B、C相的信号进行比较,输出三路异或信号,再将三路异或信号汇总,与窄脉冲与运算得到“baojingl”信号。报警电路的第二部分的七个异或芯片分别采集电压互感器、电流互感器二次侧与电能表电压单元和电流单元端子的信号进行比较,输出七路异或信号,将七路异或信号汇总,与窄脉冲与运算得到“baojing2”信号。报警电路的第三部分的三个异或芯片分别采集电流互感器一次侧A、B、C相与三个电流测试单元输出端的信号进行比较,输出三路异或信号,将三路异或信号汇总,与窄脉冲与运算得到“baojing3”信号。三路报警信号,baojingl\baojing2\baojing3分别控制图6中继电器K1\K2\K3,可实现从自动模式进入手动纠错模式。

[0051] 将上述三路报警信号baojingl\baojing2\baojing3通过或门汇总,或门的目的在于,任何一个步骤中出现高电平(接线错误),都会经过晶闸管锁存,得到总报警信号。控制喇叭进行声音报警,此处可根据用户需要,将喇叭换成发光二极管,即得到灯光报警。

[0052] 本未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪还包括逆变电路模块,所述逆变电路模块的输入端与电源电路连接,所述逆变电路模块的接线检测输出端产生220 AC电源,用于为未通电的电能表提供电源,便于电能止度数抄读。

[0053] 参见图10,本发明的接口电路分别与显示电路的输入端、报警电路的输入端连接。测试时,通过测试线连接接口电路与电能计量装置的接线检测输入端、输出端,可以将显示电路、报警电路的两个输入端分别与电能计量装置的接线检测输入端、输出端连接。所述接口电路包括3个接口,分别为第一接口 JP1、第二接口 JP2、第三接口 JP3,分别对应3个检测步骤。所述第一接口 JPl为电压互感器一次侧、二次侧接线端子。所述第二接口 JP2为电压电流接线通断检测端子。所述第三接口 JP3为电流方向检测接线端子。

[0054] 本发明还包括两个相互独立的发送器壳体、接收器壳体。发送器壳体、接收器壳体均设有接口。所述电源电路、脉冲产生电路、编码译码电路设置在发送器壳体中。所述发送器壳体上设置有主电源开关SI和三个改线按钮S2、S3、S4。所述报警电路设置在发送器壳体中。所述显示电路设置在发送器壳体上。发送器、接收器以及电能计量装置之间通过测试线及测试夹连接。每根测试线可配置测试插头或测试夹,与发送器或接收器相连接时用测试插头,与互感器或电能表端子相连时用测试夹。测试夹接口与插头接口型号匹配。测试线采用2.5_2软线。利于弯曲和折叠。

[0055] 参见图3至图11,本发明的操作流程:

打开主电源开关Si,电源指示灯亮。

[0056] 第I步:按照安装图10中JPl连接后,打开图6中“步骤一测试”开关按钮S5。然后观察两组步骤一发送指示灯、接收指示灯。若每相两个灯依次同时被点亮,未报警,表示第I步测试成功,电压互感器方向接线正确。进入第2步。若报警灯亮,点击改线按钮S2,进入第4步。

[0057] 第2步:按照安装图10中JP2连接,打开图6中“步骤二测试”开关按钮S6。然后观察步骤二发送指示灯、接收指示灯。若每相两个灯依次同时被点亮,未报警,表示第I步测试成功,电压、电流接线正确。进入第3步。若报警灯亮,点击改线按钮S3,进入第4步。

[0058] 第3步:按照安装图10中JP3连接,夹好电流钳,主要方向不要反,打开图6中“步骤三测试”开关按钮S7。然后观察步骤三发送指示灯、接收指示灯。若每相两个灯依次同时被点亮,未报警,表示第I步测试成功,电流方向接线正确。测试完成。若报警灯亮,点击改线按钮S4,进入第4步。

[0059] 第4步:反复点击改线按钮S2或S3或S4,直到找到发送指示灯和接收指示灯不同之处,改线,然后返回第I步。

[0060] 本发明的3个检测步骤的原理如下:

步骤一:电压互感器接线检测

如图12和图13,脉冲产生电路产生脉冲控制信号(宽脉冲)、同步检测脉冲信号(窄脉冲),脉冲控制信号经选择开关控制编码译码电路,依次在A、B、C电压互感器一次侧注入持续I秒的直流电压信号。

[0061] 同时,如图13所示,如果接线正确,在同步检测窄脉冲信号下,显示电路中,与电压互感器二次侧有电气关联的发光二极管能感应到一次侧的信号,会依次被点亮。显示各项检测结果正确。

[0062] 同步检测窄脉冲的有效时间比脉冲控制信号短,且处于脉冲控制信号高电平的中部,如图12,其作用在于:能避免控制信号跳变一瞬间电路的各种暂态不确定因素给出错误信息,在同步检测窄脉冲控制下,系统将自动检测二极管被点亮的顺序是否合符要求,例如,在第二个同步检测窄脉冲有效时间内(此时控制脉冲信号将电源加载至B相电压互感器一次侧),若第二个发光二级管未感应到相关信息,未被点亮,其他二极管也未被点亮,证明B相电压互感器可能断线或反向。系统将自动输出报警信号,同时,进入手动纠错改线模式,改线模式中,脉冲信号改为手动开关控制,用户按一下按钮,脉冲信号输出一个波形,一步一步地将检测信号加载至A、B、C相电压互感器一次侧,方便用户一条线一条线地查线并改线。

[0063] 步骤二:电压电流连线检测

与步骤一基本原理相同,如图14所示,脉冲产生电路产生脉冲控制信号(宽脉冲)、同步检测脉冲信号(窄脉冲),宽脉冲信号通过编码译码电路,依次给被检测的每条线路提供测试信号源,线路通断显示电路能清晰反映每条线路接线情况。如果接线正确,发送端发光二极管和接收端发光二极管将会按照脉冲频率依次被点亮,如果接线错误,接收端的二极管和发送端的二极管显示情况会有不同,不同之处正好反映错误接线出现在什么位置,同时在同步检测窄脉冲电平有效时,报警显示电路会采集发送端和接收端的信号,并对信号进行比较,如果比较结果不同,报警指示灯被点亮,同时输出报警信号进入并进入手动纠错改线模式。改线模式中,脉冲信号改为手动开关控制,方便用户一条线一条线地查线并改线。

[0064] 图14中:由于电能表的电流表单元正负接线端子处于短路状态,电流互感器二次侧在直流信号下也几乎处于短路状态,所以此检测步骤只需检测某相电流的(Ia+或Ia-)一条线的通断情况,其余错误可能性再下步骤3中完善。

[0065] 步骤三:电流方向判定

脉冲产生电路产生脉冲控制信号(宽脉冲)、同步检测脉冲信号(窄脉冲)。宽脉冲信号通过编码译码电路,依次为三个电流互感器一次侧注入直流脉冲信号,二次侧感应正电压脉冲,如果接线方向正确无断路情况,在二次侧会形成回路,通过钳形电流传感器探头,测试电流值并转换成电压信号,电压信号被运放放大后,打通晶闸管,使发光二极管点亮或蜂鸣器发出声音,当发光二极管点亮或蜂鸣器发出声音,表示电流接线无断路且电流方向正确。如果在规定时间内,检测不到运放有高电平输出,说明电流接线错误,进入手动改线模式,报警和改线原理同上。

Claims (9)

1.一种未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,其特征在于:包括电源电路、脉冲产生电路、编码译码电路以及报警电路,所述电源电路用于分别给脉冲产生电路、编码译码电路和报警电路供电;所述脉冲产生电路用于将产生的脉冲控制信号和同步检测脉冲信号分别传递给编码译码电路和报警电路,分别用于触发编码译码电路和报警电路;所述编码译码电路用于在脉冲控制信号的触发下分别依次输出检测信号给电能计量装置的接线检测输入端,所述电能计量装置的接线检测输入端用于将接收的检测信号传递给接线检测输出端,所述报警电路用于在同步检测脉冲信号的触发下分别对应采集电能计量装置的接线检测输入端和接线检测输出端的信号进行比较,判断电能计量装置的接线检测输入端和接线检测输出端的信号是否相同,进行报警,并输出报警信号给编码译码电路,控制编码译码电路的工作状态。
2.根据权利要求1所述的未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,其特征在于:还包括显示电路,所述显示电路包括发送端LED组和接收端LED组,发送端LED组的正极分别对应与报警电路的第一输入端连接,接收端LED组的正极分别对应与报警电路的第二输入端连接,发送端LED组和接收端LED组的负极均接地。
3.根据权利要求1或2所述的未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,其特征在于:所述报警电路的第二输入端与电能计量装置的电流互感器二次侧之间连接有电流测试单元,所述电流测试单元的输入端与电能计量装置的电流互感器二次侧连接,所述电流测试单元的输出端与报警电路的第二输入端连接,所述报警电路的第一输入端与电能计量装置的电流互感器一次侧连接,所述电能计量装置的电流互感器一次侧与编码译码电路的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,其特征在于:所述电流测试单元包括钳形电流传感器、运算放大器、晶闸管,所述钳形电流传感器的输入端与电流互感器的二次侧连接,所述钳形电流传感器的输出端与运算放大器的输入端连接,所述运算放大器的输出端与晶闸管的门极连接,晶闸管的阳极连接一直流电源,晶闸管的阴极与报警电路的第二输入端连接。
5.根据权利要求1所述的未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,其特征在于:所述报警电路包括比较电路、晶闸管Q1、报警器,所述比较电路的第一输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输入端连接,比较电路的第二输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输出端连接,比较电路的脉冲控制输入端与脉冲产生电路的同步检测脉冲信号输出端连接,比较电路的输出端与晶闸管Ql的门极连接,所述晶闸管Ql的阳极连接一直流电源,晶闸管Ql的阴极与报警器的正极连接,所述报警器的负极接地,所述比较电路的输出端与编码译码电路的使能端连接。
6.根据权利要求5所述的未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,其特征在于:所述比较电路由或门芯片、与门芯片以及多个异或芯片组成,所述多个异或芯片的第一输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输入端连接,多个异或芯片的第二输入端分别对应与电能计量装置的接线检测输出端连接,多个异或芯片的输出端分别与或门芯片的输入端连接,所述或门芯片的输出端与与门芯片的第一输入端连接,所述与门芯片的第二输入端与脉冲产生电路的同步检测脉冲信号输出端连接,所述与门芯片的输出端与晶闸管Ql的门极连接。
7.根据权利要求1所述的未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,其特征在于:还包括逆变电路电路,所述逆变电路电路的输入端与电源电路连接,所述逆变电路电路的接线检测输出端产生220 AC电源,用于为电能表提供电源。
8.根据权利要求1所述的未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,其特征在于:所述脉冲产生电路采用555芯片和计数器芯片。
9.根据权利要求1所述的未通电状态下的电能计量装置的接线正误检测仪,其特征在于:所述编码译码电路采 用编码芯片和译码芯片。
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