CN106597356A - 一种单相电能表工频磁场影响量试验装置 - Google Patents

Abstract

一种单相电能表工频磁场影响量试验装置，包括调压器、滤波器、变流器、感应线圈、校验仪、检测单元、控制器和主机。调压器输入接配网220V交流电源，调压器的输出经滤波器和变流器的一次侧相连；变流器的二次侧接感应线圈；检测单元和感应线圈相连，检测单元输出和控制器的输入端连接，控制器的输出端和调压器的输出相接；主机与控制器通过通信接口进行连接，实现人机交互，主机设置磁感应强度，并显示感应线圈实际的电流及中央位置磁场的磁感应强度，对试验条件进行实时监测；调压器的输入端和校验仪相连接，校验器的输出和被测电表相接，读出电表的基本误差。本发明能实现电能表工频磁场影响量试验的自动检测及工频磁场磁感应强度的实时检测。

Description

一种单相电能表工频磁场影响量试验装置

技术领域

本发明涉及一种单相电能表工频磁场影响量试验装置，属电测技术领域。

背景技术

工频磁场大部分由导体中的工频电流产生，少量的如变压器漏磁通等其他装置也会产生。在实际应用中，供电系统（发电、电力传输、变电设备等）是工频电磁辐射的主要来源。大的用电设备，如大功率电机、电机牵引系统等，在正常工作中也会产生工频磁场辐射，同时，像家用电器、电动工具等产品在使用过程中也会产生一定量的低频电磁辐射。

对部分厂家生产的智能电表在进行工频磁场影响量试验时发现，当其处在工频磁场环境下最敏感的位置时会出现误差改变量不满足标准要求的现象。如果这些电表被安装到附近有工频磁场干扰的现场环境中，必会造成电能表计量的不准确，进而引起计量纠纷，影响国家电网公司的企业形象。

目前没有专门的电能表工频影响量试验装置，需要人工进行测试系统搭建。主要采用工频磁场发生器在标准的矩形或圆形感应线圈里产生磁感应强度为0.5mT的工频磁场，然后将电表接到电能表校验装置，并放入感应线圈内进行误差检测，得到工频磁场引起的电能表误差改变量。此种方法试验时，由于对产生的工频磁场的磁感应强度没有进行检测。当磁场发生器发生故障时，若线圈表面或中央垂直平面上磁场的磁感应强度不满足0.5mT，即使不满足标准要求试验人员也无法及时发现。

发明内容

本发明的目的是，为了克服现有技术的不足，提供了一种单相电能表工频磁场影响量试验装置，用于实时监测工频磁场的磁感应强度，自动检测电能表抗工频磁场干扰的能力。

本发明的技术方案是，一种单相电能表工频磁场影响量试验装置包括调压器、滤波器、变流器、感应线圈、校验仪、检测单元、控制器和主机。

所述调压器的输出端通过滤波器连接变流器的一次侧；所述变流器的二次侧接感应线圈；所述检测单元和感应线圈相连；检测单元输出和控制器的输入端连接；所述控制器与主机互联；所述控制器的输出端和调压器的输出相接；所述调压器的输入端和校验仪相连接，所述校验器的输出和被测电表相接。

调压器输入接配网220V交流电源，调压器的输出经滤波器和变流器的一次侧相连；变流器的二次侧接感应线圈；检测单元和感应线圈相连，检测感应线圈中通过的电流和感应线圈中央位置的磁感应强度，检测单元输出和控制器的输入端连接，将检测到的信息传输给控制器。控制器的输出端和调压器的输出相接，根据感应线圈的线圈因数、线圈匝数及线圈的电流，控制器计算出感应线圈感应出的磁感应强度和设定的磁感应强度值进行比较，通过控制调压器的输出电压，实现对感应线圈电流的控制，最后达到调节感应线圈中央的磁感应强度的目的，直至满足标准的规定。

主机与控制器通过通信接口进行连接，实现人机交互，主机可设置磁感应强度，并显示感应线圈实际的电流及中央位置磁场的磁感应强度，便于对试验条件进行实时监测。调压器的输入端和校验仪相连接，为校验仪提供工作电源，校验器的输出和被测电表相接，对处于感应线圈中央位置的电表进行检测，读出电表的基本误差。通过电能表在工频磁场环境下和不在工频磁场环境下的误差改变量，判断电能表抗工频磁场干扰的能力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过实时检测感应线圈电流及其中央位置磁场的磁感应强度，控制调压器的输出，调节试验工频磁场的磁感应强度满足标准的要求。并且通过校验仪对电能表在工频磁场影响下的误差进行校验，进一步读取工频磁场带来的误差改变量。实现了电能表工频磁场影响量试验的自动检测及工频磁场磁感应强度的实时检测。

附图说明

图1为本发明的装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对照附图对本发明进行详细说明。

图1为本发明的装置的结构示意图。

本实施例一种单相电能表工频磁场影响量试验装置包括：调压器、滤波器、变流器、感应线圈、校验仪、检测单元、控制器和主机。

所述调压器的输出端通过滤波器连接变流器的一次侧；所述变流器的二次侧接感应线圈；所述检测单元和感应线圈相连；检测单元输出和控制器的输入端连接；所述控制器与主机互联；所述控制器的输出端和调压器的输出相接；所述调压器的输入端和校验仪相连接，所述校验器的输出和被测电表相接。

调压器的输入接配电网的220V交流电，其输出电压的大小的控制通过调节其输出端绕组的匝数来实现。为保证调压器输出的电流波形为正弦，且总畸变率小于8%，在调压器的输出端经滤波器接变流器的一次侧。变流器的二次侧接感应线圈，将调压器输出的小电流、高电压交流电变换为大电流、低电压的交流电，进而给线圈提供励磁电流，产生磁感应强度满足标准要求的工频磁场。在本实施例中，为满足GB/T17626.8-2006《电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验》和GB/T 17215.321-2008《交流电测设备特殊要求第21部分：静止式交流有功电能表（1级和2级）》的要求，主机设置的工频磁场的磁感应强度为0.5mT。检测单元检测感应线圈的电流I及感应线圈中央位置磁场的实际的磁感应强度H＇，将测得信息传输给控制器。控制器根据得到的信息以及线圈的线圈因数N及匝数n，计算出此时线圈中央位置磁场的磁感应强度理论值H(H=nNI)，将该值与初始设定的0.5mT进行比较，如H和0.5mT存在偏差，则控制器调节调压器的输出进而调节变流器的输出电流，达到改变感应线圈电流的作用，直至H和设定的0.5mT基本一致。和控制器连接的主机，此时显示感应线圈的电流Ｉ、实际测得感应线圈中央位置磁场的磁感应强度H＇及计算出的磁感应强度理论值H。

当线圈中央位置磁场的磁感应强度H等于0.5mT时，校验仪检测放入感应线圈中央位置的被测电能表的基本误差，并和未施加工频磁场时，被测电表的基本误差进行对比，得到工频磁场引起的电表误差该变量。由于电能表正常工作时，在外磁场影响下，允许电能表计量误差改变量不应超过2.0%（1级表）和3.0%（2级表）。若误差改变量不满足要求，则说明电表抗工频磁场干扰能力不满足要求。

需要说明的是本发明中，实际检测到的感应线圈中央位置磁场的磁感应强度H＇和控制器计算得到的理论值H应基本一致（考虑到检测单元本身的测量误差）。检验人员可根据主机显示的值，判断试验的可靠性，避免得到错误的试验结论。

Claims (5)

1.一种单相电能表工频磁场影响量试验装置，其特征在于，所述装置包括调压器、滤波器、变流器、感应线圈、校验仪、检测单元、控制器和主机；所述调压器的输出端通过滤波器连接变流器的一次侧；所述变流器的二次侧接感应线圈；所述检测单元和感应线圈相连；检测单元输出和控制器的输入端连接；所述控制器与主机互联；所述控制器的输出端和调压器的输出相接；所述调压器的输入端和校验仪相连接，所述校验器的输出和被测电表相接。

2.根据权利要求1所述的一种单相电能表工频磁场影响量试验装置，其特征在于，所述主机与控制器通过通信接口进行连接，实现人机交互；主机设置磁感应强度，并显示感应线圈实际的电流及中央位置磁场的磁感应强度，便于对试验条件进行实时监测。

3.根据权利要求1所述的一种单相电能表工频磁场影响量试验装置，其特征在于，所述校验器的输出和被测电表相接，对处于感应线圈中央位置的电表进行检测，读出电表的基本误差。

4.根据权利要求1所述的一种单相电能表工频磁场影响量试验装置，其特征在于，所述检测单元和感应线圈相连，检测感应线圈中通过的电流和感应线圈中央位置的磁感应强度，检测单元输出和控制器的输入端连接，将检测到的信息传输给控制器。

5.根据权利要求1所述的一种单相电能表工频磁场影响量试验装置，其特征在于，所述控制器的输出端和调压器的输出相接，根据感应线圈的线圈因数、线圈匝数及线圈的电流，控制器计算出感应线圈感应出的磁感应强度和设定的磁感应强度值进行比较，通过控制调压器的输出电压，实现对感应线圈电流的控制，最后达到调节感应线圈中央的磁感应强度。