CN203310934U - 一种通用串联式电流负荷箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种通用串联式电流负荷箱，由电阻R1~R19、电抗X1~X19、继电器J1～J19和输出端子T1、T2组成；输出端子T1接电抗X1的一端，电抗X1的另一端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端与电抗X2的一端共同连接继电器J1的一端；电抗X2的另一端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与电抗X3的一端共同连接继电器J2的一端；依此类推；电抗X18的另一端接电阻R18的一端，电阻R18的另一端与电抗X19的一端共同连接继电器J18的一端；电抗X19的另一端接电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接继电器J19的一端；继电器J1～J19的另一端并联接输出端子T2。本实用新型无需更换输出端子，可同时满足额定电流为1A、5A的电流互感器常规检定和磁饱和裕度检测要求，适用于电流互感器的检定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通用串联式电流负荷箱，属电力计量技术领域。
背景技术
电流互感器的误差与其二次负荷的大小及功率因数有关，且接近与二次负荷阻抗的大小成正比。电流负荷箱是在检定电流互感器时，用来给被检电流互感器加上规定负荷，即额定负荷和下限负荷。电流负荷箱串联在被试品电流互感器二次回路中，并根据被试品电流互感器额定二次负荷设置负荷箱的输出阻抗量程。依据GB1208-2006《电流互感器》§5.2 额定二次电流标准值：“额定二次电流标准值为：1A和5A。”因此，通常只有额定电流为：1A和5A二种规格的电流负荷箱。JJG1021-2007《电力互感器检定规程》§4.5 磁饱和裕度：“电流互感器铁心磁通密度在相当于额定电流和额定负荷状态下的1.5倍时，误差应不大于额定电流和额定负荷下误差限值的1.5倍。”南方电网要求：电流互感器铁心磁通密度在相当于额定电流和额定负荷状态下的2倍时，误差应不大于额定电流和额定负荷下误差限值的2倍。即要求在2倍的额定电流下对电流互感器进行检测。依据JJF1264-2010《互感器负荷箱校准规范》要求电流负荷箱不能满足过载到额定电流2倍的要求。考虑到使用方便电流负荷箱应兼顾常规电流互感器误差检定的功能。为此研制既能满足常规电流互感器误差检定又能满足电流互感器磁饱和裕度直接测量的一种通用串联式电流负荷箱，具有现实意义。
发明内容
本实用新型的目的是，为了解决目前电流负荷箱不能满足过载到10A电流的要求，无法进行电流互感器的磁饱和裕度直接测量、不能兼容额定电流为5A、1A等问题，本实用新型提供一种通用串联式电流负荷箱。
实现本实用新型的技术方案是，本实用新型由电阻R1 ~R19、电抗X1 ~X19、继电器J1～J19和输出端子T1、T2组成，输出端子T1接电抗X1的一端，电抗X1的另一端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端与电抗X2的一端共同连接继电器J1的一端；电抗X2的另一端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与电抗X3的一端共同连接继电器J2的一端；电抗X3的另一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端与电抗X4的一端共同连接继电器J3的一端；依此类推；电抗X18的另一端接电阻R18的一端，电阻R18的另一端与电抗X19的一端共同连接继电器J18的一端；电抗X19的另一端接电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接继电器J19的一端；继电器J1～J19的另一端并联接输出端子T2。
本实用新型的设计原理是，依据JB1208-2006《电流互感器》§5.4额定输出的标准值：2.5VA，5VA，10VA，15VA，20VA，25VA，30VA，40VA，50VA；JJG1021-2007《电流互感器检定规程》关于电流互感器磁饱和裕度直接测量方法的规定，额定二次电流为5A的电流互感器下限负荷按3.75VA选取, 额定二次电流为1A的电流互感器下限负荷按1VA选取。JB1208-2006《电流互感器》§13.2测量用电流互感器的电流误差和相位差限制：…供试验用的二次负荷，其功率因数应是0.8（滞后）。依据上述规定，对本实用新型的元器件进行选择：
电阻元件：采用电阻康铜丝导线绕组。截面积的选择：考虑到电流互感器的磁饱和裕度直接测量过程为间歇性、时间短（约10秒）等因素，在额定电流5A段即电阻R1～R10选用康铜丝导线的截面积3.54mm2；在额定电流1A段即电阻R11～R19选用康铜丝导线的截面积0.8mm2。
电抗元件：电感磁芯由不闭合的矽钢片叠片构成，截面积450mm2，所有电抗线圈按同一方向绕制。
继电器：切换继电器触点额定电流的选择：在额定电流5A段即J1～J10选用≥20A触点的继电器；在额定电流1A段J11～J19选用≥5A触点的继电器。
外接导线电阻：r=0.06Ω。
负荷箱采用串联阻抗设计方式。
由于负荷箱内部阻抗采用串联结构，则负荷箱内部各个量程阻抗可按公式⑹进行计算：依据电工基础：
上述公式中：Z i 为某序号阻抗（单位：Ω）；R i 为某序号电阻（单位：Ω）；X i 为某序号电抗（单位：Ω）；S i 为某序号负荷视在功率（单位：VA）；i为序号数字，i=1,2,…19；φ为功率因数角（单位：°）；依据规程cosφ=0.8,则sinφ=0.6；r为外接导线电阻（单位：Ω），在本实用新型中r=0.06Ω； In为额定电流（单位：A）。
依据公式⑴、⑵、⑶、⑷，可计算出Z1～ Z19各个量程阻抗的电阻值及电抗值。
表1 负荷箱内部阻抗对应表
为满足JJG1021-2007《电力互感器检定规程》§4.2基本误差：“额定二次电流5A的电流互感器，下限负荷按3.75VA选取。”的要求。增加Z2（3.75VA）。继电器J1～J19为相互闭锁多选一型开关，以确保该电路为串联阻抗输出，当J1～ J19的某一开关接通时，负荷箱输出如表1中对应的阻抗值。
本实用新型的有益效果是，采用串联电阻电抗、继电器构成一种通用串联式电流负荷箱，无需更换输出端子的情况下即可同时满足额定电流为1A、5A的电流互感器常规检定和磁饱和裕度检测要求。解决了传统负荷箱额定电流不能兼容、不能满足磁饱和裕度检测要求的问题。具有方法简洁、经济、科学、实用、可操作性强、成本低等优点。
本实用新型适用于电流互感器的检定。
附图说明
图1为本实用新型一种通用串联式电流负荷箱接线图；
图中符号表示：R1～R19为电阻；X1～X19为电抗；J1～J19为继电器；T1、T2为输出端子；Z为阻抗。
具体实施方式
本实用新型一种通用串联式电流负荷箱的具体实施方式如图1所示。
本实用新型实施例一种通用串联式电流负荷箱由康铜丝电阻R1～R19、电抗X1～X19、继电器J1～J19、输出端子T1、T2组成。
本实施例一种通用串联式电流负荷箱中康铜丝电阻R1～R19选用3级精度，在额定电流5A段即R1～R10选用康铜丝导线的截面积3.54mm2；在额定电流1A段即R11～R19选用康铜丝导线的截面积0.8mm2；电抗X1～X19为3级，电感磁芯的截面积450mm2；继电器在额定电流5A段即J1～J10选用触点额定电流≥20A的继电器；在额定电流1A段J11～J19选用触点额定电流≥5A的继电器；外接导线电阻设定为r=0.06Ω。
将上述元器件接成如图1所示的电路：
输出端子T1接电抗X1的一端，电抗X1的另一端接电阻R1的一端，R1的另一端和电抗X2的一端共同接继电器J1的一端；电抗X2的另一端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端和电抗X3的一端共同接继电器J2的一端；依此类推；继电器J1～J19的另一端并联接输出端子T2。
至此，本实施例一种通用串联式电流负荷箱就可完成从1A、5A电流量程的2.5VA，3.75VA，5VA，10VA，15VA，20VA，25VA，30VA，40VA，50VA负荷阻抗输出。
Claims (4)
1.一种通用串联式电流负荷箱，包括电阻、电抗、继电器，其特征在于，所述负荷箱由电阻R1 ~R19、电抗X1 ~X19、继电器J1～J19和输出端子T1、T2组成；输出端子T1接电抗X1的一端，电抗X1的另一端接电阻R1的一端，电阻R1的另一端与电抗X2的一端共同连接继电器J1的一端；电抗X2的另一端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与电抗X3的一端共同连接继电器J2的一端；电抗X3的另一端接电阻R3的一端，电阻R3的另一端与电抗X4的一端共同连接继电器J3的一端；依此类推；电抗X18的另一端接电阻R18的一端，电阻R18的另一端与电抗X19的一端共同连接继电器J18的一端；电抗X19的另一端接电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接继电器J19的一端；继电器J1～J19的另一端并联接输出端子T2。
2.根据权利要求1所述的一种通用串联式电流负荷箱，其特征在于，所述电阻R1～R10为截面积3.54mm2的康铜丝；R11～R19为截面积0.8mm2的康铜丝。
3.根据权利要求1所述的一种通用串联式电流负荷箱，其特征在于，所述电抗元件的电感磁芯由不闭合的矽钢片叠片构成，其截面积为450mm2。
4.根据权利要求1所述的一种通用串联式电流负荷箱，其特征在于，所述继电器J1～J10为触点电流大于20A的继电器；J11～J19为触点电流大于5A的继电器。
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| CN105738852A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-06 | 江苏方天电力技术有限公司 | 串联式防开路电流负荷箱 |
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