CN106546784A - 一种用电缆附件构造高压电能表的插件和方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于高压电表技术领域，提供了一种用电缆附件构造高压电能表的插件和方法，其中，插件包括第一管道、第二管道和第三管道，各管道内腔为绝缘腔体结构，第一管道套接电缆的绝缘腔体内侧设置有电流传感器，电流传感器的两个电极通过第一管道的绝缘腔体内侧走线，连接到电能计量芯片；第三管道的绝缘腔体中安装有电压传感器，电压传感器的一个电极通过第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与第一管道中的电缆连接；电能计量芯片用于获取电流传感器和电压传感器检测信号，计算电能量值。本发明实施例通过在电缆附件中设计电流传感器、电压传感器和电能计量芯片，从而达到在不增加电能计量箱的前提下，实现环网变电柜电能的计量。

Description

一种用电缆附件构造高压电能表的插件和方法

技术领域

本发明属于技术领域，尤其涉及一种用电缆附件构造高压电能表的插件和方法。

背景技术

电力电缆附件(Cable Accessories，简写为CA)是连接电缆与输配电线路及相关配电装置的产品，一般指电缆线路中各种电缆的中间连接及终端连接，它与电缆一起构成电力输送网络；电缆附件主要是依据电缆结构的特性，既能恢复电缆的性能，又保证电缆长度的延长及终端的连接。

环网变电柜是电缆附件一种具体的使用场景，现有技术中为了计量环网变电柜中电能使用情况，通常会额外设置一个电能计量箱。这会给本身就占用比较大空间的环网变电柜，额外提出空间需求。由此，将会产生额外的资源投入，以及在安装时所增加的必要工序，将会大大提高电力局的供电成本。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种用电缆附件构造高压电能表的插件和方法，以解决现有电力配网环网站各进出线柜中没有足够空间安装电能计量装置的问题。

本发明实施例是这样实现的，在第一方面，提供了一种用电缆附件构造高压电能表的插件，所述的电缆附件包括第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道、第二管道和第三管道的内腔为绝缘腔体结构，所述第二管道连接在所述第一管道，其中，所述第二管道和所述第一管道在绝缘腔体内套接电缆，具体的：

所述第一管道套接电缆的绝缘腔体内侧设置有电流传感器，所述电流传感器的两个电极通过所述第一管道的绝缘腔体内侧走线，连接到电能计量芯片；

所述第三管道的绝缘腔体中安装有电压传感器；

所述电能计量芯片用于获取所述电流传感器和电压传感器检测信号，计算电能量值。

优选的，所述第二管道内套接的电缆包含一个电缆端子，则所述第二管道和所述第一管道在绝缘腔体内套接电缆，具体为：

第一管道的绝缘腔体利用螺栓和螺母将其套接的电缆与所述第二管道中的电缆端子固定；

则所述电流传感器的两个电极通过所述第一管道的绝缘腔体内侧走线，连接到电能计量芯片，具体为：

所述电流传感器的第一电极与所述螺栓相连接，所述电流传感器的第二电极连接固定在 绝缘腔体上的导电金属，基于所述电缆端子和导电金属，实现电流传感器与电能计量芯片的连接。

优选的，所述第三管道和所述第二管道相互平行，并连接在所述第一管道上，具体的：

所述第二管道靠近所述第一管道的后堵头，或者所述第三管道靠近所述第一管道的后堵头。

优选的，所述电压传感器的第一电极通过所述第三管道和所述第一管道之间建立的绝缘腔体，利用导体与所述第一管道中的电缆连接；所述电压传感器的第二电极用于接地，或者，用导体连接到另外一相电缆上。

优选的，所述的电能计量芯片被安放在所述的第一管道的绝缘腔体中，或者，被安放在所述的第三管道的绝缘腔体中，还可被安放在所述的第二管道的绝缘腔体中。

优选的，所述插件还包括高压熔丝，具体的：所述的高压熔丝安装在所述的第三管道内部，与所述的电压传感串联。

优选的，所述第一管道由连接第二管道的第一管道前段和连接第三管道的第一管道后段构成，所述第一管道前段和第二管道后段具体为可拔插结构。

优选的，所述导电金属具体为固定在第一管道前段绝缘腔体内侧和第一管道后端绝缘腔体内侧连接处的两圈金属环构成。

优选的，所述电压传感器具体为电容式电压传感器。

优选的，所述电流传感器由设置在第一管道中的方式替换为电流传感器设置在第二管道中的方式。

在第二方面，本发明实施还提供了一种基于电缆附件的高压电能表插件，所述插件包括第一管道和第二管道，所述第一管道和第二管道的内腔为绝缘腔体结构，所述第二管道连接所述第一管道，具体的：

所述插件还包括电流传感器，所述电流传感器用于嵌入电缆附件的绝缘腔内，套接所述绝缘腔中的电缆；所述电流传感器的两个电极通过所述第一管道的绝缘腔体内侧走线，连接到电能计量芯片；

所述第二管道的绝缘腔体中安装有电压传感器，所述电压传感器的第一电极通过所述第二管道和所述第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的电缆连接；所述电压传感器的第二电极则接地，或者，用导体连接到另外一相电缆上；

所述电能计量芯片安装在所述第二管道的绝缘腔中，用于获取所述电流传感器和电压传感器检测信号，计算电能量值。

优选的，所述电压传感器的第一电极通过所述第二管道和所述第一管道之间建立的绝缘 腔体，利用导体与所述电缆附件中的电缆连接；所述电压传感器的第二电极用于接地，或者，用导体连接到另外一相电缆上。

优选的，所述的电能计量芯片被安放在所述的第一管道的绝缘腔体中，或者，被安放在所述的第二管道的绝缘腔体中。

优选的，所述插件还包括高压熔丝，具体的：所述的高压熔丝安装在所述的第二管道内部，与所述的电压传感器串联。

在第三方面，本发明实施例还提供了一种用电缆附件构造高压电能表的使用方法，包括如第一方面所提出的用电缆附件构造高压电能表的插件，在所述插件被使用在三相电两元件计量方法中时，所述三相电包括A、B和C三相，其中，用于连接A相的电缆附件A和用于连接C相的电缆附件C使用所述插件，具体的：

电缆附件A中的电压传感器的第一电极通过电缆附件A的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的A相电缆连接；所述电压传感器的第二电极连接到B相的高压导体上；

电缆附件C中的电压传感器的第一电极通过电缆附件C的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的C相电缆连接；所述电压传感器的第二电极连接到B相的高压导体上；

B相电缆附件内安装高压熔丝。

在第四方面，本发明实施例还提供了一种用电缆附件构造高压电能表的使用方法，包括如第一方面所提出的用电缆附件构造高压电能表的插件，在所述插件被使用在三相电三元件计量方法中时，所述三相电包括A、B和C三相，具体的：

电缆附件A中的电压传感器的第一电极通过电缆附件A的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的A相电缆连接；电缆附件A中的电压传感器的第二电极经过高压熔丝接到中性点；

电缆附件B中的电压传感器的第一电极通过电缆附件B的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的B相电缆连接；电缆附件B中的电压传感器的第二电极经过高压熔丝接到中性点；

电缆附件C中的电压传感器的第一电极通过电缆附件C的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的C相电缆连接；电缆附件C中的电压传感器的第二电极经过高压熔丝接到中性点；其中，所述中心点用于接地或者悬空。

在第五方面，本发明实施例还提供了一种用电缆附件构造高压电能表计算整体误差的方法，所述用电缆附件构造的高压电能表具体使用在三相电环境中，其中，在三相电的供电分 支上连接误差标准器，所述误差标准器为已知整体误差的电能计量装置；其中，所述误差标准器包括电流传感器、电压传感器和电能计量芯片，并且所述电流传感器、电压传感器和电能计量芯片被安装在一个屏蔽外来电磁干扰的空间内；

所述三相电的输入总电能由所述高压电能表计算得到；所述三相电的输出总电能由三相电在各供电分支上的电能计量装置计算得到；

整体误差计量装置获取所述高压电能表计算的电能值、各分支上的电能计量装置的电能值和所述标准误差器的电能值；

所述整体误差计量装置根据输入总电能等于输出总电能的准则，计算高压电能表和电能计量装置各自的整体误差。

优选的，在三相电两元件计量方法中，所述高压电能表的连接方式如第四方面所描述的，则所述三相电的输入总电能由所述高压电能表计算得到，具体为：

电缆附件A中的电能计量芯片计算A、B相线间的电能值，电缆附件C中的电能计量芯片计算B、C相线间的电能值，所述电能值被集中传递给所述电缆附件A的电能计量芯片或者所述电缆附件C的电能计量芯片，并由相应电能计量芯片计算出所述三相电的输入总电能。

优选的，在三相电三元件计量方法中，所述高压电能表的连接方式如第五方面中所描述的，则所述三相电的输入总电能由所述高压电能表计算得到，具体为：

所述电缆附件A中的电能计量芯片计算A相线的电能值，所述电缆附件B中的电能计量芯片计算B相线的电能值，所述电缆附件C中的电能计量芯片计算C相线的电能值，所述电能值被集中传递给所述电缆附件A的电能计量芯片、电缆附件A的电能计量芯或者所述电缆附件C的电能计量芯片，并由相应电能计量芯片计算出所述三相电的输入总电能。

优选的，所述计算高压电能表和电能计量装置各自的整体误差，还包括将所述高压电能表的整体误差拆分为电缆附件A、电缆附件B和/或电缆附件C的各自的整体误差进行分析，具体的：

将计算得到的电缆附件A、电缆附件B和/或电缆附件C的各自的整体误差与预设阈值比较，若其中的一个或者几个电缆附件的整体误差值超过所述预设阈值，则确认该电缆附件需要替换。

优选的，所述根据输入总电能等于输出总电能的准则，计算高压电能表和电能计量装置各自的整体误差，具体包括：

将指定时间内由所述高压电能表记录的电能数据和由所述各分支上电能计量装置记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流段下的误差值变量以及所设的系统能耗变量，构造能量平衡方程式，读N次系统的电能数据可以形成N个方程并构成方程组；所述能量平衡方程组 包括各电能计量装置在各负荷电流段下的误差值变量；

整体误差计量装置获取存储的各电能计量装置在相应负荷电流段中电能数据；

并将所述电能数据依据其对应的负荷电流分段，代入能量平衡方程组中作为相应误差值变量的系数，构造方程式和方程组，使用误差标准器的已知误差，求解所述能量平衡方程组，得到各电能计量装置在各负荷等级中的误差值。

本发明实施例提供的一种用电缆附件构造高压电能表的插件和方法的有益效果包括：本发明实施例通过在电缆附件中设计电流传感器、电压传感器和电能计量芯片，从而达到在不增加电能计量箱的前提下，实现环网变电柜或者变电站中电能的计量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的现有技术中一种电缆附件的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种用电缆附件构造高压电能表的插件结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种用电缆附件构造高压电能表的插件结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种用电缆附件构造高压电能表的插件结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种用电缆附件构造高压电能表的插件结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种基于电缆附件构造高压电能表的插件结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种在电缆附件上使用高压电能表的插件结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种电压传感器结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种电压传感器结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种用电缆附件构造高压电能表使用在三相电测量中的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

如图1所示，为本发明实施例提供的现有技术中使用的一种电缆附件。其中包括第一管 道11和第二管道12，两个管道内腔为绝缘材料构成，保证了高压电缆与外界绝缘，外壁为导电材料构成，保证了电缆附件中形成均匀分布的电场，避免了电压击穿的发生。

第一管道11的绝缘腔体利用螺栓21和螺母22将其套接的电缆与所述第二管道12中的电缆端子23固定，从而实现在狭小空间内完成电缆输导方向上折转的目的。

实施例一

如图2所示，为本发明实施例提供的一种用电缆附件构造高压电能表的插件，所述的插件包括第一管道11、第二管道12和第三管道13，所述第一管道11、第二管道12和第三管道13的内腔为绝缘腔体结构，所述第二管道12连接在所述第一管道11，其中，所述第二管道12和所述第一管道11在绝缘腔体内套接电缆，具体的：

所述第一管道11套接电缆的绝缘腔体内侧设置有电流传感器14，所述电流传感器14的两个电极通过所述第一管道11的绝缘腔体内侧走线，连接到电能计量芯片17。

其中，所述通过第一管道11的绝缘腔体内侧走线，具体可以是在绝缘腔体内表面走线，也可以是通过嵌入或者融入绝缘腔体内部的方式走线。

其中，本发明的电流传感器14固定在所述第一管道11的内侧，即实现了电缆电流的检测，又能保证其检测的电流值不会受到外界电磁干扰而产生波动，因为外界电磁干扰被第一管道11的绝缘腔体所屏蔽了。

所述第三管道13的绝缘腔体中安装有电压传感器15。

其中，所述电压传感器15的第二电极具体是接地，或者，用导体连接到另外一相电缆上，具体由本发明所提出的高压电能表使用方式决定，例如：当所述高压电能表使用在三相电测量中，测量两相电缆之间的电压时(即使用三相电二元件计量方法)，则采用所述用导体连接到另外一相电缆上的连接方式；当所述高压电能表使用在三相电测量中(即使用三相电三元件计量方法)，测量单相电缆对地的电压时，则采用所述第二电极具体是接地的方式。

所述电能计量芯片17用于获取所述电流传感器14和电压传感器15检测信号，计算电能量值。

本发明实施例通过在电缆附件中设计电流传感器、电压传感器和电能计量芯片，从而达到在不增加电能计量箱的前提下，实现环网变电柜或者变电站中电能的计量。除此之外，本发明实施例还存在一种有益效果，即由于电流传感器、电压传感器和电能计量芯片都被安装在一个贯通的绝缘腔体内，因此，能够屏蔽外界的电磁干扰，使得整个高压电表的误差成为可测的对象，在本发明各实施例中所述整个高压电表的误差也被简称为整体误差。

其中，所述整体误差是由电能计量芯片及其附属电路、电流互感器和电压互感器三者自身计量准确度造成的误差总和，还包括由其他影响因素造成的误差总和；其他影响因素造成 的误差总和包括：三者所处的电磁环境对自身影响所造成的误差，以及由三者相互间干扰造成的误差。其中，所述三者所处的电磁环境主要由绝缘腔体中的电缆在通电情况下产生。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述第二管道12内套接的电缆包含一个电缆端子，则所述第二管道12和所述第一管道11在绝缘腔体内套接电缆，具体为：

第一管道11的绝缘腔体利用螺栓21和螺母22将其套接的电缆与所述第二管道12中的电缆端子23固定；

则所述电流传感器14的两个电极通过所述第一管道11的绝缘腔体内侧走线，连接到电能计量芯片17，具体为：

所述电流传感器14的第一电极与所述螺栓21相连接，所述电流传感器14的第二电极连接固定在绝缘腔体上的导电金属24，基于所述电缆端子23和导电金属24，实现电流传感器14与电能计量芯片17的连接。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述电压传感器15的第一电极通过所述第三管道13和所述第一管道11之间建立的绝缘腔体，利用导体16与所述第一管道11中的电缆连接；所述电压传感器15的第二电极用于接地，或者，用导体连接到另外一相电缆上。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述的电能计量芯片14被安放在所述的第一管道11的绝缘腔体中，或者，被安放在所述的第三管道13的绝缘腔体中，或者，被安放在所述的第二管道12的绝缘腔体中。所述的电能计量芯片14通信模块处于和所述的电力电缆相同的电位。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述插件还包括高压熔丝，具体的：所述的高压熔丝安装在所述的第三管道13内部，与所述的电压传感器15串联。当电压传感器15因为击穿或者损坏时，所述的高压熔丝烧断，避免所述的高压电缆发生接地故障或者发生相间短路故障。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述第三管道13和所述第二管道12相互平行，并连接在所述第一管道11上，具体的：

所述第二管道12靠近所述第一管道11的后堵头，或者所述第三管道13靠近所述第一管道11的后堵头。

如图2、3、4或5所示，这种布局第一管道11、第二管道12和第三管道13的方式，是比较节省空间的，并且能够将电缆和电压传感器通过第二管道12和第三管道13尽可能的隔离开，将影响整体误差的内部电磁干扰减小到了最低。

本实施例提供了两种后堵头的实现方式，一种是如图2所示的开放式的，这种方式的后堵头采用复合电网标准的电缆附件接口方式，使得后续如果新增了电器件，可以通过如图2所示的接口连接到本发明的插件中。平时不使用时，可以通过绝缘橡胶盖封住该接口。还有一种是如图3所示的封闭式的，其好处是保证了后堵头不会再有其他的电器件增加，从而可以将电能计量芯片安装在第一管道的后堵头处。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述第一管道11由连接第二管道12的第一管道11前段和连接第三管道13的第一管道11后段构成，所述第一管道11前段和第二管道12后段具体为可拔插结构。该可拔插结构参考图2和图3。

所述可拔插结构有利于设备的检修和插件的替换，例如：在确认电能计量芯片损坏的情况下，对于如图2所示的结构，可以替换由第三管道13和第一管道后段构成的电缆附件，而保留由第一管道前段和第二管道12构成的电缆附件。从而能够进一步降低维修成本，也能够增加销售产品模式，即以配件的方式销售。

本发明实施例除了保护上述可拔插结构外，也保护一体式的结构，具体参考图4，其中，第一管道11、第二管道12和第三管道13为一体压制而成，其它功能部件可参考对应图2和图3的实施例，在此不一一赘述。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述导电金属24具体为固定在第一管道11前段绝缘腔体内侧和第一管道11后端绝缘腔体内侧连接处的两圈金属环构成。所述两圈金属环可以是采用贴合式的，也可以采用互嵌式的，它们之间的固定是通过第一管道11和第三管道13之间螺栓21和螺母22固定实现。所述金属环的方式能够保证电导特性，而在实际实现中，也可以采用金属片、柱状互插的方式等等，均属于本发明的保护范围。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述电流传感器14由设置在第一管道11中的方式替换为电流传感器14设置在第二管道12中的方式。

本发明实施例通过在电缆附件中设计电流传感器、电压传感器和电能计量芯片，从而达到在不增加电能计量箱的前提下，实现环网变电柜或者变电站中电能的计量。

实施例二

在实施例一中提出了一种用电缆附件构造高压电能表的插件，该实施例的目的是提出一种替代现有电缆附件，并实现高压电能表功能的插件。然而，更多的现实场景需求则是在变电箱中已经安装了如图1所示的现有电缆附件，此时如果要在该已安装的电缆附件中实现高压电能表的功能，则需要本实施例二所提出的插件。如图6和7所示，本实施例提出了一种基于电缆附件的高压电能表插件，具体的：

所述插件包括第一管道11和第二管道12，所述第一管道11和第二管道12的内腔为绝缘腔体结构，所述第二管道12连接所述第一管道11，具体的：

所述插件还包括电流传感器14，所述电流传感器1用于嵌入电缆附件的绝缘腔内，套接所述绝缘腔中的电缆；当所述插件安装在电缆附件上时，所述电流传感器14的两个电极通过所述第一管道11的绝缘腔体内侧走线，连接到电能计量芯片17；

所述第二管道12的绝缘腔体中安装有电压传感器15，所述电压传感器15的第一电极通过所述第二管道12和所述第一管道11之间连接的绝缘腔体，用导体16与所述第一管道中的电缆连接；所述电压传感器15的第二电极则接地，或者，用导体连接到另外一相电缆上；

所述电能计量芯片17安装在所述第二管道12的绝缘腔中，用于获取所述电流传感器14和电压传感器15检测信号，计算电能量值。

本实施例将原本实施例一中固定在如图2所示的第一管道中的电流传感器剥离出来，并以嵌入现有电缆附件绝缘腔的方式，完成电流传感器的固定。提高了与现有电缆附件的兼容性，提供了一种可以在现有电缆附件基础上升级本发明所提出的高压电能表的实现方式。

需要强调的是，本实施例的主体方案并没有采用如实施例一中所采用的，将电流传感器的一级直接连接到电缆中方式(在实施例一中，具体实现为所述电流传感器的第一电极与所述螺栓相连接，所述电流传感器的第二电极连接固定在绝缘腔体上的导电金属)，而是将电流传感器的两极直接连接到电能计量芯片的A/D转换模块上。两种方式的区别就在于实施例一中的电流传感器由于直接连接着电缆，其电势被拉高，因此，电能计量芯片在连接电压传感器时，也需要连接对应电压传感器的高电势位。而本实施例中，由于电流传感器并没有和电缆直接接触，因此，电流传感器的电势并不高，相应的电能计量芯片在连接电压传感器时，需要连接对应电压传感器的低电势位。上述两种方式在各实施例中所提出的高压电能表都是可行的，相互可替换的。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述电压传感器15的第一电极通过所述第二管道12和所述第一管道11之间建立的绝缘腔体，利用导体16与所述电缆附件中的电缆连接；所述电压传感器15的第二电极用于接地，或者，用导体连接到另外一相电缆上。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述的电能计量芯片14被安放在所述的第一管道11的绝缘腔体中，或者，被安放在所述的第二管道12的绝缘腔体中。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述插件还包括高压熔丝，具体的：所述的高压熔丝安装在所述的第二管道12内部，与所述的电压传感器15 串联。

实施例三

本实施例为本发明各实施例所涉及的电压传感器15提出一种具体的实现方式，其中，所述电压传感器15具体为电容式电压传感器、电阻式电压传感器或者是容阻混合式传感器。如图8和图9所示，为本发明实施例给出的一种电容式电压传感器的结构示意图，包括高压接线端子151、半导电层152、管状电容传感器153、低压引出信号线154和接地线155。本领域技术人员可知，图8、图9所示的低压引出信号线154和接地线155的出线位置和出线方式仅仅是多种情况中的一种，具体实现中还可以从管状电容传感器153侧面、或者半导电层152顶面出线。本实施例中描述的接地线155适用于下面实施例三中所述的三相电三元件计量方法中；而在下面实施例二中应用时，所述接地线155作为管状电容传感器153另一接线端口，则需要连接B相输电线的高压导体上(例如：连接B相电缆上)。

本实施例在图8和图9中，当相应用电缆附件构造高压电能表的插件被使用在三相电两元件计量方法时，所述接地线155则用来连接三相电缆中的某一项电缆，具体参考三相电两元件计量方法，在此不再赘述。

实施例四

本发明实施例还提供了一种用电缆附件构造高压电能表的使用方法，包括如实施例一所提出的用电缆附件构造高压电能表的插件，在所述插件被使用在三相电两元件计量方法中时，如图10所示，所述三相电包括A、B和C三相，其中，用于连接A相的用电缆附件构造高压电能表的插件(在本实施例中被称为电缆附件A，由于其具有电能计量功能，也可称为高压电能表A)和用于连接C相的用电缆附件构造高压电能表的插件(在本实施例中被称为电缆附件C，由于其具有电能计量功能，也可称为高压电能表C)使用所述实施例1所述的插件，具体的：

电缆附件A中的电压传感器的第一电极通过电缆附件A的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的A相电缆连接；所述电压传感器的第二电极连接到B相的高压导体上。

在图10中，具体的，电缆附件A中的电压传感器的第二电极通过导线156连接到B相的高压导体上。

电缆附件C中的电压传感器的第一电极通过电缆附件C的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的C相电缆连接；所述电压传感器的第二电极连接到B相的高压导体上；

在图10中，具体的，电缆附件C中的电压传感器的第二电极通过导线157连接到B相的 高压导体上。

B相电缆附件内安装高压熔丝。

其中，所述高压熔丝的参数值由所述三相线所传输的电压值所决定。例如：传输的电压值具体为10kV，则所述高压电表B的高压熔丝值为10kV。在优选的方案中，所述电缆附件A、电缆附件B。

实施例五

本发明实施例还提供了一种用电缆附件构造高压电能表的使用方法，包括如第一方面所提出的用电缆附件构造高压电能表的插件，在所述插件被使用在三相电三元件计量方法中时，所述三相电包括A、B和C三相，具体的：

电缆附件A中的电压传感器的第一电极通过电缆附件A的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的A相电缆连接；电缆附件A中的电压传感器的第二电极经过高压熔丝接到中性点；

电缆附件B中的电压传感器的第一电极通过电缆附件B的第三管道和第一管道11之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的B相电缆连接；电缆附件B中的电压传感器的第二电极经过高压熔丝接到中性点；

电缆附件C中的电压传感器的第一电极通过电缆附件C的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的C相电缆连接；电缆附件C中的电压传感器的第二电极经过高压熔丝接到中性点；其中，所述中心点用于接地或者悬空。

所述中性点在具体实例中是接地或者悬空，有具体实例的电器特性决定。

实施例六

本发明实施例还提供了一种用电缆附件构造高压电能表计算整体误差的方法，所述用电缆附件构造的高压电能表具体使用在三相电环境中，其中，在三相电的供电分支上连接误差标准器，所述误差标准器为已知整体误差的电能计量装置；其中，所述误差标准器包括电流传感器、电压传感器和电能计量芯片，并且所述电流传感器、电压传感器和电能计量芯片被安装在一个屏蔽外来电磁干扰的空间内；

所述三相电的输入总电能由所述高压电能表计算得到；所述三相电的输出总电能由三相电在各供电分支上的电能计量装置计算得到；

整体误差计量装置获取所述高压电能表计算的电能值、各分支上的电能计量装置的电能值和所述标准误差器的电能值；

所述整体误差计量装置根据输入总电能等于输出总电能的准则，计算高压电能表和电能计量装置各自的整体误差。

本实施例利用了本发明所提出的用电缆附件构造的高压电能表自身满足计算整体误差的客观标准，即要求参与电能计量的各模块能够屏蔽外界不可控的电磁干扰，从而将电流传感器、电压传感器、电能计量芯片，甚至是电缆附件内部电缆所造成的电磁干扰，作为一个整体可计算的量，并使用该整体误差来评判该高压电能表的准确率

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，在三相电两元件计量方法中，所述高压电能表的连接方式如实施例二中所描述的，则所述三相电的输入总电能由所述高压电能表计算得到，具体为：

电缆附件A中的电能计量芯片计算A、B相线间的电能值，电缆附件C中的电能计量芯片计算B、C相线间的电能值，所述电能值被集中传递给所述电缆附件A的电能计量芯片或者所述电缆附件C的电能计量芯片，并由相应电能计量芯片计算出所述三相电的输入总电能。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，在三相电三元件计量方法中，所述高压电能表的连接方式如实施例三所描述的，则所述三相电的输入总电能由所述高压电能表计算得到，具体为：

所述电缆附件A中的电能计量芯片计算A相线的电能值，所述电缆附件B中的电能计量芯片计算B相线的电能值，所述电缆附件C中的电能计量芯片计算C相线的电能值，所述电能值被集中传递给所述电缆附件A的电能计量芯片、电缆附件A的电能计量芯或者所述电缆附件C的电能计量芯片，并由相应电能计量芯片计算出所述三相电的输入总电能。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述计算高压电能表和电能计量装置各自的整体误差，还包括将所述高压电能表的整体误差拆分为电缆附件A、电缆附件B和/或电缆附件C的各自的整体误差进行分析，具体的：

将计算得到的电缆附件A、电缆附件B和/或电缆附件C的各自的整体误差与预设阈值比较，若其中的一个或者几个电缆附件的整体误差值超过所述预设阈值，则确认该电缆附件需要替换。

在具体实施本发明实施例时，存在一种优选的实现方式，其中，所述根据输入总电能等于输出总电能的准则，计算高压电能表和电能计量装置各自的整体误差，具体包括：

将指定时间内由所述高压电能表记录的电能数据和由所述各分支上电能计量装置记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流段下的误差值变量以及所设的系统能耗变量，构造能量平衡方程式，读N次系统的电能数据可以形成N个方程并构成方程组；所述能量平衡方程组包括各电能计量装置在各负荷电流段下的误差值变量；

整体误差计量装置获取存储的各电能计量装置在相应负荷电流段中电能数据；

并将所述电能数据依据其对应的负荷电流分段，代入能量平衡方程组中作为相应误差值 变量的系数，构造方程式和方程组，使用误差标准器的已知误差，求解所述能量平衡方程组，得到各电能计量装置在各负荷等级中的误差值。

在本发明各实施例中，存在一种优选的实现方案中，所述插件的电能计量芯片同时具有整体误差计量装置的计算功能。其具体实现功能如实施例六所述，在此不一一赘述。

本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用电缆附件构造高压电能表的插件，其特征在于，所述的插件包括第一管道(11)、第二管道(12)和第三管道(13)，所述第一管道(11)、第二管道(12)和第三管道(13)的内腔为绝缘腔体结构，所述第二管道(12)连接在所述第一管道(11)，其中，所述第二管道(12)和所述第一管道(11)在绝缘腔体内套接电缆，具体的：

所述第一管道(11)套接电缆的绝缘腔体内侧设置有电流传感器(14)，所述电流传感器(14)的两个电极通过所述第一管道(11)的绝缘腔体内侧走线，连接到电能计量芯片(17)；

所述第三管道(13)的绝缘腔体中安装有电压传感器(15)；

所述电能计量芯片(17)用于获取所述电流传感器(14)和电压传感器(15)检测信号，计算电能量值。

2.根据权利要求1所述的用电缆附件构造高压电能表的插件，其特征在于，所述第二管道(12)内套接的电缆包含一个电缆端子，则所述第二管道(12)和所述第一管道(11)在绝缘腔体内套接电缆，具体为：

第一管道(11)的绝缘腔体利用螺栓(21)和螺母(22)将其套接的电缆与所述第二管道(12)中的电缆端子(23)固定；

则所述电流传感器(14)的两个电极通过所述第一管道(11)的绝缘腔体内侧走线，连接到电能计量芯片，具体为：

所述电流传感器(14)的第一电极与所述螺栓相连接，所述电流传感器(14)的第二电极连接固定在绝缘腔体上的导电金属(24)，基于所述电缆端子(23)和导电金属(24)，实现电流传感器(14)与电能计量芯片的连接。

3.根据权利要求1所述的用电缆附件构造高压电能表的插件，其特征在于，所述电压传感器(15)的第一电极通过所述第三管道(13)和所述第一管道(11)之间建立的绝缘腔体，利用导体(16)与所述第一管道(11)中的电缆连接；所述电压传感器(15)的第二电极用于接地，或者，用导体连接到另外一相电缆上。

4.根据权利要求1所述的用电缆附件构造高压电能表的插件，其特征在于，所述的电能计量芯片(14)被安放在所述的第一管道(11)的绝缘腔体中，或者，被安放在所述的第三管道(13)的绝缘腔体中，或者，被安放在所述的第二管道(12)的绝缘腔体中。

5.根据权利要求1所述的用电缆附件构造高压电能表的插件，其特征在于，所述插件还包括高压熔丝，具体的：所述的高压熔丝安装在所述的第三管道(13)内部，与所述的电压传感器(15)串联。

6.一种基于电缆附件的高压电能表插件，其特征在于，所述插件包括第一管道(11)和第二管道(12)，所述第一管道(11)和第二管道(12)的内腔为绝缘腔体结构，所述第二管道(12)连接所述第一管道(11)，具体的：

所述插件还包括电流传感器(14)，所述电流传感器(14)用于嵌入电缆附件的绝缘腔内，套接所述绝缘腔中的电缆；当所述插件安装在电缆附件上时，所述电流传感器(14)的两个电极通过所述第一管道(11)的绝缘腔体内侧走线，连接到电能计量芯片(17)；

所述第二管道(12)的绝缘腔体中安装有电压传感器(15)，所述电压传感器(15)的第一电极通过所述第二管道(12)和所述第一管道(11)之间连接的绝缘腔体，用导体(16)与所述第一管道(11)中的电缆连接；所述电压传感器(15)的第二电极则接地，或者，用导体连接到另外一相电缆上；

所述电能计量芯片(17)安装在所述第二管道(12)的绝缘腔中，用于获取所述电流传感器(14)和电压传感器(15)检测信号，计算电能量值。

7.一种用电缆附件构造高压电能表的使用方法，其特征在于，包括如权利要求1所述的用电缆附件构造高压电能表的插件，在所述插件被使用在三相电两元件计量方法中时，所述三相电包括A、B和C三相，其中，用于连接A相的电缆附件A和用于连接C相的电缆附件C使用所述插件，具体的：

电缆附件A中的电压传感器的第一电极通过电缆附件A的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的A相电缆连接；所述电压传感器的第二电极连接到B相的高压导体上；

电缆附件C中的电压传感器的第一电极通过电缆附件C的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的C相电缆连接；所述电压传感器的第二电极连接到B相的高压导体上；

B相电缆附件内安装高压熔丝。

8.一种用电缆附件构造高压电能表的使用方法，其特征在于，包括如权利要求1所述的用电缆附件构造高压电能表的装置，在所述装置被使用在三相电三元件计量方法中时，所述三相电包括A、B和C三相，具体的：

电缆附件A中的电压传感器的第一电极通过电缆附件A的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的A相电缆连接；电缆附件A中的电压传感器的第二电极经过高压熔丝接到中性点；

电缆附件B中的电压传感器的第一电极通过电缆附件B的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的B相电缆连接；电缆附件B中的电压传感器的第二电极经过高压熔丝接到中性点；

电缆附件C中的电压传感器的第一电极通过电缆附件C的第三管道和第一管道之间连接的绝缘腔体，用导体与所述第一管道中的C相电缆连接；电缆附件C中的电压传感器的第二电极经过高压熔丝接到中性点；其中，所述中心点用于接地或者悬空。

9.一种用电缆附件构造高压电能表计算整体误差的方法，其特征在于，所述用电缆附件构造的高压电能表具体使用在三相电环境中，其中，在三相电的供电分支上连接误差标准器，所述误差标准器为已知整体误差的电能计量装置；其中，所述误差标准器包括电流传感器、电压传感器和电能计量芯片，并且所述电流传感器、电压传感器和电能计量芯片被安装在一个屏蔽外来电磁干扰的空间内；

所述三相电的输入总电能由所述高压电能表计算得到；所述三相电的输出总电能由三相电在各供电分支上的电能计量装置计算得到；

整体误差计量装置获取所述高压电能表计算的电能值、各分支上的电能计量装置的电能值和所述标准误差器的电能值；

所述整体误差计量装置根据输入总电能等于输出总电能的准则，计算高压电能表和电能计量装置各自的整体误差。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据输入总电能等于输出总电能的准则，计算高压电能表和电能计量装置各自的整体误差，具体包括：

将指定时间内由所述高压电能表记录的电能数据和由所述各分支上电能计量装置记录的电能数据，结合各自在所述负荷电流段下的误差值变量以及所设的系统能耗变量，构造能量平衡方程式，读N次系统的电能数据可以形成N个方程并构成方程组；所述能量平衡方程组包括各电能计量装置在各负荷电流段下的误差值变量；

整体误差计量装置获取存储的各电能计量装置在相应负荷电流段中电能数据；

并将所述电能数据依据其对应的负荷电流分段，代入能量平衡方程组中作为相应误差值变量的系数，构造方程式和方程组，使用误差标准器的已知误差，求解所述能量平衡方程组，得到各电能计量装置在各负荷等级中的误差值。