CN113567856A - 一种电能表外置断路器检测装置和检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及断路器检测技术领域，特别涉及一种电能表外置断路器检测装置和检测方法，检测装置包括直流电源模块、可编程逻辑控制器、触摸屏、第一信号转换板、第二信号转换板和电压检测板；直流电源模块、触摸屏、第一信号转换板、第二信号转换板和电压检测板分别与可编程逻辑控制器上的对应端口连接；电压检测板用于检测外部市电的市电电压大小，并转化为相应数值显示于触摸屏上；电能表的控制端C用于控制被测断路器自动进行分合动作，并通过第二信号转换板将控制信号转换成数值显示至触摸屏上；电能表的反馈端F用于接收被测断路器反馈信号，并通过触摸屏反应被测断路器分合状态。本申请有效地解决了现有技术中存在检测不方便的技术问题。

Description

一种电能表外置断路器检测装置和检测方法

技术领域

本申请涉及断路器检测技术领域，特别涉及一种电能表外置断路器检测装置和检测方法。

背景技术

电能表外置断路器配合费控电能表实现用户费控，其大规模使用给断路器质量管理和现场施工运维带来了新的挑战：1、市县级电力公司缺乏简单有效的设备或方法对供应商货物进行质量监督，需要送到省公司进行检测；此外大型的检测设备价值高、不便携带、操作复杂，不适用于市县局购置及使用；2、现场班组缺乏对施工运维过程中问题进行有效分析及解决的方法或手段，导致问题处理时间长，甚至将好的断路器当作坏的处理，浪费了资源；3、电能表外置断路器的零线(N)极为可通断，三相用户具有断零风险，造成重大用户损失，特别是长期运行过程中的断零风险更是难以发现。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种电能表外置断路器检测装置和检测方法，有效地解决了现有技术中存在检测不方便的技术问题。

为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：

一种电能表外置断路器检测装置，包括直流电源模块、可编程逻辑控制器、触摸屏、第一信号转换板、第二信号转换板和电压检测板和；

所述可编程逻辑控制器、所述直流电源模块、所述电压检测板和被测断路器的工作电源均为外部市电；

所述直流电源模块用于为所述触摸屏、所述第一信号转换板和所述第二信号转换板提供直流工作电源；

所述直流电源模块、所述触摸屏、所述第一信号转换板、所述第二信号转换板和所述电压检测板分别与所述可编程逻辑控制器上的对应端口连接；

所述电压检测板用于检测外部市电的市电电压大小，并通过所述第一信号转换板转化为相应数值显示于所述触摸屏上；

电能表的控制端C用于控制被测断路器自动进行分合动作，并通过所述第二信号转换板将控制信号转换成数值显示至所述触摸屏上；

电能表的反馈端F用于接收被测断路器反馈信号，并通过所述触摸屏显示被测断路器分合状态。

优选地，在上述的一种电能表外置断路器检测装置中，还包括恒流源和电压检测仪；

所述恒流源用于产生大电流，对被测断路器的N极施加稳定电流后，并通过人工操作将电压检测仪的表笔IN1和IN2端检测N极两端的电压降，通过电压电流计算出N极的内阻。

优选地，在上述的一种电能表外置断路器检测装置中，所述电压检测仪具体为六位半高精度电压检测仪。

优选地，在上述的一种电能表外置断路器检测装置中，所述恒流源的进线端和出线端均设置有与被测断路器卡扣导通的弹片。

优选地，在上述的一种电能表外置断路器检测装置中，所述进线端的弹片和/或出线端的弹片滑动设置于所述恒流源的接线端座上，且所述进线端的弹片和/或所述出线端的弹片设有推拉手柄。

本申请还提供了一种电能表外置断路器检测方法，应用于上述的一种电能表外置断路器检测装置，检测方法包括；

S1、通过电压检测板检测外部市电的市电电压大小，并将市电电压与设定值比较，若市电电压高于或低于设定值，则判断电源异常，否则执行S2；

S2、通过触摸屏读取电能表控制端C的检测数值，若电能表的反馈端F检测为高电平，控制被测断路器自动合闸时，则执行S3；若电能表的反馈端F检测为低电平，控制被测断路器自动分闸时，则执行S4；

S3、通过触摸屏读取电能表反馈端F的检测数值，若电能表的反馈端F检测为高电压，表示被测断路器合闸，则判断被测断路器功能正常；若电能表的反馈端F检测为低电压，表示被测断路器分闸，则判断被测断路器功能异常；

S4、通过触摸屏读取电能表反馈端F的检测数值，若电能表的反馈端F检测为低电压，表示被测断路器分闸，则判断被测断路器功能正常；若电能表的反馈端F检测为高电压，表示被测断路器合闸，则判断被测断路器功能异常。

优选地，在上述的一种电能表外置断路器检测方法中，若电能表的反馈端F检测为高电压，表示被测断路器合闸具体为：若检测被测断路器输出电压低于5V时，则触摸屏显示为分闸状态；

若电能表的反馈端F检测为低电压，表示被测断路器分闸具体为：若检测被测断路器输出电压高于60V时，则触摸屏显示为分闸状态。

优选地，在上述的一种电能表外置断路器检测方法中，若检测被测断路器输出电压为5V～60V之间时，则触摸屏显示为控制异常。

优选地，在上述的一种电能表外置断路器检测方法中，S3或S4之后，还包括：

S5、通过对被测断路器的N极施加电流并测量其电压，以判断被测断路器的N极的可靠性。

优选地，在上述的一种电能表外置断路器检测方法中，S5具体包括：

S51、通过恒流源产生大电流，对被测断路器的N极施加稳定电流后，并通过人工操作将电压检测仪的表笔IN1端和IN2端检测N极两端的电压降，以便通过电压电流计算出N极的内阻；

S52、将N极的内阻与标准要求值对比，若N极的内阻大于标准要求值的2倍，则判定N极具有断零风险；若N极的内阻不小于标准要求值且不大于标准要求值的2倍，则判定N极电阻过大；若N极的内阻小于标准要求值，则判定被测断路器合格。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

本申请提供了一种电能表外置断路器检测装置和检测方法，通过电压检测板可以检测外部市电的市电电压大小，以便判断外部市电作为工作电源是否正常；通过电能表的控制端C控制被测断路器自动进行分合动作，并电能表的反馈端F反馈显示被测断路器是否根据电能表的控制端C的控制信号相应的运动，从而判断被测断路器功能是否正常。实现了将电能表外置断路器的基本性能检测功能汇集，并利用一台便携式的台体即可完成，具有方便携带、操作简单的优点，满足市县级电力公司对供应商货物进行质量监督的需求，有效地解决了现有技术中存在检测不方便的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电能表外置断路器检测装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电能表外置断路器检测装置的可编程逻辑控制器的放大图；

图3为本申请实施例提供的一种电能表外置断路器检测装置的恒流源与被测断路器的连接示意图；

图4为本申请实施例提供的一种电能表外置断路器检测装置的被测断路器的多端检测俯视图。

图中：

110为直流电源模块、120为可编程逻辑控制器、130为触摸屏、140为第一信号转换板、150为第二信号转换板、160为电压检测板、170为恒流源、171为弹片、172为滑槽、173为推拉手柄、180为电压检测仪、190为电能表、200为被测断路器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

电能表外置断路器配合费控电能表实现用户费控，其大规模使用给断路器质量管理和现场施工运维带来了新的挑战：(1)市县级电力公司缺乏简单有效的设备或方法对供应商货物进行质量监督，需要送到省公司进行检测；此外大型的检测设备价值高、不便携带、操作复杂，不适用于市县局购置及使用；(2)现场班组缺乏对施工运维过程中问题进行有效分析及解决的方法或手段，导致问题处理时间长，甚至将好的断路器当作坏的处理，浪费了资源；(3)电能表外置断路器的零线(N)极为可通断，三相用户具有断零风险，造成重大用户损失，特别是长期运行过程中的断零风险更是难以发现。本实施例提供了一种电能表外置断路器检测装置和检测方法，有效地解决了现有技术中存在检测不方便的技术问题。

请参阅图1-图4，本申请实施例提供了一种电能表外置断路器检测装置，包括直流电源模块110、可编程逻辑控制器120、触摸屏130、第一信号转换板140、第二信号转换板150和电压检测板160；可编程逻辑控制器120、直流电源模块110、电压检测板160和被测断路器200的工作电源均为外部市电；直流电源模块110用于为触摸屏130、第一信号转换板140和第二信号转换板150提供直流工作电源；直流电源模块110、触摸屏130、第一信号转换板140、第二信号转换板150和电压检测板160分别与可编程逻辑控制器120上的对应端口连接；电压检测板160用于检测外部市电的市电电压大小，并通过第一信号转换板140转化为相应数值显示于触摸屏130上；电能表190的控制端C用于控制被测断路器200自动进行分合动作，并通过第二信号转换板150将控制信号转换成数值显示至触摸屏130上；电能表190的反馈端F用于接收被测断路器200反馈信号，并通过触摸屏130显示被测断路器200分合状态。

更具体地说，各部件可以整合安装于台体的机壳内，具有安装合理、携带方便的优点；各部件通过一定的方式的连接，检测过程中外部接入现场电能表190，更真实地检测被测品性能；通过在触摸屏130上显示和操作检测流程，可以直观地告知检测人员操作流程和检测结果；无论是电能表190的控制端C和反馈端F还是被测断路器200的控制端C和反馈端F均直接或间接地接入可编程逻辑控制器120(PLC)，所有的数字量和模拟量信号均通过可编辑逻辑控制器进行逻辑运算后输出相应的控制或显示在触摸屏130上，例如电能表190的控制UIN\N信号接入第二信号转换板150转换为模拟量0～20mA信号后接入可编程逻辑控制器120，可编程逻辑控制器120进行数值处理后与触摸屏130通讯，触摸屏130将值显示出来。

本实施例通过电压检测板160可以检测外部市电的市电电压大小，以便判断外部市电作为工作电源是否正常；通过电能表190的控制端C控制被测断路器200自动进行分合动作，并电能表190的反馈端F反馈显示被测断路器200是否根据电能表190的控制端C的控制信号相应的运动，从而判断被测断路器200功能是否正常。实现了将电能表190外置断路器的基本性能检测功能汇集，并利用一台便携式的台体即可完成，具有方便携带、操作简单的优点，满足市县级电力公司对供应商货物进行质量监督的需求，有效地解决了现有技术中存在检测不方便的技术问题。

进一步地，在本实施例中，还包括恒流源170和电压检测仪180；恒流源170用于产生大电流，对被测断路器200的N极施加稳定电流后，并通过人工操作将电压检测仪180的表笔IN1和IN2端检测N极两端的电压降，通过电压电流计算出N极的内阻。通过对被测断路器200的N极施加电流并测量其电压，可以获取被测断路器200电气连接中的接触电阻、回路电阻数据，尤其是要获取到对于存在虚接、虚焊现象的断路器的相关电阻数据，为实现发现和规避断零风险提供基础数据。

更具体地说，其中恒流源170部分为单独工作的回路部分，但工作电源仍是由基本电路连接回路提供。

进一步地，在本实施例中，电压检测仪180具体为六位半高精度电压检测仪180。六位半高精度电压检测仪180具有检测精度高、操作不复杂的优点，不仅方便工作人员操作，而且还可以得到准确的检测结果。

进一步地，在本实施例中，恒流源170的进线端和出线端均设置有可与被测断路器200卡扣导通的弹片171。弹片171具有很好的收缩性和足够的强度，不仅可以保证试验连接的可靠性，而且还具有连接方便、装拆便捷的优点。

进一步地，在本实施例中，进线端的弹片171和/或出线端的弹片171滑动设置于恒流源170的接线端座上，且进线端的弹片171和/或出线端的弹片171设有推拉手柄173。进出端至少一端具有推拉手柄173，可以快速完成被测断路器200的接入和拆下，实现快速可靠地把被测断路器200接入到测试环境中。

更具体地说，推拉手柄173与弹片171固定在一起，弹片171为半圆弧形，半圆弧的直边与接线端头焊接在一起，进线端和/或出线端滑动安装于接线端座的滑槽172，通过推拉手柄173操作使相应的接线端进出被测断路器200的接线孔。

本实施例还提供了一种电能表外置断路器检测方法，应用于上述的一种电能表外置断路器检测装置，检测方法包括；

S1、通过电压检测板160检测外部市电的市电电压大小，并将市电电压与设定值比较，若市电电压高于或低于设定值，则判断电源异常，否则执行S2；

S2、通过触摸屏130读取电能表190控制端C的检测数值，若电能表190的反馈端F检测为高电平，控制被测断路器200自动合闸时，则执行S3；若电能表190的反馈端F检测为低电平，控制被测断路器200自动分闸时，则执行S4；

S3、通过触摸屏130读取电能表190反馈端F的检测数值，若电能表190的反馈端F检测为高电压，表示被测断路器200合闸，则判断被测断路器200功能正常；若电能表190的反馈端F检测为低电压，表示被测断路器200分闸，则判断被测断路器200功能异常；

S4、通过触摸屏130读取电能表190反馈端F的检测数值，若电能表190的反馈端F检测为低电压，表示被测断路器200分闸，则判断被测断路器200功能正常；若电能表190的反馈端F检测为高电压，表示被测断路器200合闸，则判断被测断路器200功能异常。

更具体地说，直流电源模块110为直流24V模块，用于为第一信号转换板140、第二信号转换板150以及触摸屏130提供电源，第一信号转换板140的输出和第二信号转换板150的输出分别为模拟量AC1\GND1和AC2\GND1，可作为可编程逻辑控制器120PLC的模拟量输入，通过数值转换后，PLC与触摸屏130通讯并将电压值反应在触摸屏130上，分别指示为“市电电压”值和“反馈电压”值。

进一步地，在本实施例中，若电能表190的反馈端F检测为高电压，表示被测断路器200合闸具体为：若检测被测断路器200输出电压低于5V时，则触摸屏130显示为分闸状态；若电能表190的反馈端F检测为低电压，表示被测断路器200分闸具体为：若检测被测断路器200输出电压高于60V时，则触摸屏130显示为分闸状态。

进一步地，在本实施例中，若检测被测断路器200输出电压为5V～60V之间时，则触摸屏130显示为控制异常。

进一步地，在本实施例中，S3或S4之后，还包括：S5、通过对被测断路器200的N极施加电流并测量其电压，以判断被测断路器200的N极的可靠性。

进一步地，在本实施例中，S5具体包括：S51、通过恒流源170产生大电流，对被测断路器200的N极施加稳定电流后，并通过人工操作将电压检测仪180的表笔IN1端和IN2端检测N极两端的电压降，以便通过电压电流计算出N极的内阻；

S52、将N极的内阻与标准要求值对比，若N极的内阻大于标准要求值的2倍，则判定N极具有断零风险；若N极的内阻不小于标准要求值且不大于标准要求值的2倍，则判定N极电阻过大；若N极的内阻小于标准要求值，则判定被测断路器200合格。

具体地，通过恒流源170可以对现场接线中的接触电阻、回路电阻的数据反复分析，提出判定被测断路器200内部存在虚接、虚焊的依据，并给出检测方法，从而规避断零风险。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电能表外置断路器检测装置，其特征在于，包括直流电源模块、可编程逻辑控制器、触摸屏、第一信号转换板、第二信号转换板和电压检测板；

所述可编程逻辑控制器、所述直流电源模块、所述电压检测板和被测断路器的工作电源均为外部市电；

所述直流电源模块用于为所述触摸屏、所述第一信号转换板和所述第二信号转换板提供直流工作电源；

所述直流电源模块、所述触摸屏、所述第一信号转换板、所述第二信号转换板和所述电压检测板分别与所述可编程逻辑控制器上的对应端口连接；

所述电压检测板用于检测外部市电的市电电压大小，并通过所述第一信号转换板转化为相应数值显示于所述触摸屏上；

电能表的控制端C用于控制被测断路器自动进行分合动作，并通过所述第二信号转换板将控制信号转换成数值显示至所述触摸屏上；

电能表的反馈端F用于接收被测断路器反馈信号，并通过所述触摸屏显示被测断路器分合状态。

2.根据权利要求1所述的一种电能表外置断路器检测装置，其特征在于，还包括恒流源和电压检测仪；

所述恒流源用于产生大电流，对被测断路器的N极施加稳定电流后，并通过人工操作将电压检测仪的表笔IN1和IN2端检测N极两端的电压降，通过电压电流计算出N极的内阻。

3.根据权利要求2所述的一种电能表外置断路器检测装置，其特征在于，所述电压检测仪具体为六位半高精度电压检测仪。

4.根据权利要求2所述的一种电能表外置断路器检测装置，其特征在于，所述恒流源的进线端和出线端均设置有与被测断路器卡扣导通的弹片。

5.根据权利要求4所述的一种电能表外置断路器检测装置，其特征在于，所述进线端的弹片和/或出线端的弹片滑动设置于所述恒流源的接线端座上，且所述进线端的弹片和/或所述出线端的弹片设有推拉手柄。

6.一种电能表外置断路器检测方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的一种电能表外置断路器检测装置，检测方法包括；

S1、通过电压检测板检测外部市电的市电电压大小，并将市电电压与设定值比较，若市电电压高于或低于设定值，则判断电源异常，否则执行S2；

S2、通过触摸屏读取电能表控制端C的检测数值，若电能表的反馈端F检测为高电平，控制被测断路器自动合闸时，则执行S3；若电能表的反馈端F检测为低电平，控制被测断路器自动分闸时，则执行S4；

S3、通过触摸屏读取电能表反馈端F的检测数值，若电能表的反馈端F检测为高电压，表示被测断路器合闸，则判断被测断路器功能正常；若电能表的反馈端F检测为低电压，表示被测断路器分闸，则判断被测断路器功能异常；

S4、通过触摸屏读取电能表反馈端F的检测数值，若电能表的反馈端F检测为低电压，表示被测断路器分闸，则判断被测断路器功能正常；若电能表的反馈端F检测为高电压，表示被测断路器合闸，则判断被测断路器功能异常。

7.根据权利要求6所述的一种电能表外置断路器检测方法，其特征在于，若电能表的反馈端F检测为高电压，表示被测断路器合闸具体为：若检测被测断路器输出电压低于5V时，则触摸屏显示为分闸状态；

若电能表的反馈端F检测为低电压，表示被测断路器分闸具体为：若检测被测断路器输出电压高于60V时，则触摸屏显示为分闸状态。

8.根据权利要求7所述的一种电能表外置断路器检测方法，其特征在于，若检测被测断路器输出电压为5V～60V之间时，则触摸屏显示为控制异常。

9.根据权利要求6所述的一种电能表外置断路器检测方法，其特征在于，S3或S4之后，还包括：

S5、通过对被测断路器的N极施加电流并测量其电压，以判断被测断路器的N极的可靠性。

10.根据权利要求9所述的一种电能表外置断路器检测方法，其特征在于，S5具体包括：

S51、通过恒流源产生大电流，对被测断路器的N极施加稳定电流后，并通过人工操作将电压检测仪的表笔IN1端和IN2端检测N极两端的电压降，以便通过电压电流计算出N极的内阻；

S52、将N极的内阻与标准要求值对比，若N极的内阻大于标准要求值的2倍，则判定N极具有断零风险；若N极的内阻不小于标准要求值且不大于标准要求值的2倍，则判定N极电阻过大；若N极的内阻小于标准要求值，则判定被测断路器合格。

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