CN203552005U - 挂表异常切换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种挂表异常切换装置，包括：信号采集比较单元，PLC控制单元以及继电器控制单元；其中，信号采集比较单元连接走字台，用于对走字台的电压和回路电阻进行采集，并与设定的电压阈值和电阻阈值进行比较，生成电平信号，其中，大于电压阈值或大于电阻阈值输出高电平，反之，输出低电平；PLC控制单元连接信号采集比较单元，根据信号采集比较单元输出的电平信号输出PLC控制指令给继电器控制单元；继电器控制单元根据PLC控制指令，控制继电器的断开和闭合。本实用新型可以实现在走字台出现故障或者需要断电时，自动或手动切断走字台，确保“现场实际设备”不断电，使实际现场负载走字成为可能，对发现电表的故障隐患有重要意义。

Description

挂表异常切换装置

技术领域

本实用新型涉及电能表领域，尤其涉及一种电能表挂表异常切换装置，具体的讲是一种当电能表挂表异常时，自动或手动断开走字台，从而不影响负载设备的正常用电的切换装置。

背景技术

电表挂表走字往往是假负载走字，负载较为平稳，走字台自成体系，由于负载较为平稳，因此难以激发电表的故障隐患，为此一般也把实际负载也接入走字台，这样走字电表就处于实际干扰应力的作用之下。但实际负载是不能随意被接通、断电的，也不能影响电压幅值，这就对走字台提出了要求，即不能影响“实际负载”的正常工作。

对于走字台来说，这种问题是不可避免的，例如：试验需要装表、卸表，这时需要断电，挂表架有很多表，每一块表都会存在接线端子接触不良、内部继电器触点开路、电表电源故障短路，使电力线路空开跳闸的可能性，以上这些问题都会影响“实际负载”的正常工作，而且这些问题不可避免。一般将走字台的电流回路出现接触电阻过大、开路或者电压回路出现短路、继电器触点开路等出现异常的情形成为挂表异常。

现有的“实际负载”走字方案往往采用自成体系的实际负载模拟，它不把真实的用电设备作为负载，而是在走字体系内增加几个负载装置，例如：电动机、发热电阻丝、可控硅控制电流，电力电容器等，有的负载是空载运行，因此，这种方式不存在走字台的切换，这些模拟负载可随时关停。

但是，现有的“实际负载”走字方案虽然采用“真实负载”作为干扰源，但对现场的设备模拟是有限的，有的是空载运行，因此它只能模拟部分现场干扰应力，电表的一些故障隐患可能不被激发出来，这也是模拟负载的缺陷所在。

实用新型内容

鉴于现场“实际负载”的走字需要，必须确保“现场实际设备”的安全运行，本实用新型提供一种挂表异常切换装置，保证在走字台出现故障或需要断电时，切换装置可手动或自动断开走字台，确保“现场实际设备”不断电，同时走字台体又处于断电状态，方便进行装表、卸表操作。

为了达到上述目的，本实用新型实施例提供一种挂表异常切换装置，包括：信号采集比较单元，PLC控制单元以及继电器控制单元；其中，所述信号采集比较单元连接走字台，用于对所述走字台的电压和回路电阻进行采集，并与设定的电压阈值和电阻阈值进行比较，生成电平信号，其中，大于所述电压阈值或大于所述电阻阈值输出高电平，反之，输出低电平；所述PLC控制单元连接所述信号采集比较单元，根据所述信号采集比较单元输出的电平信号输出PLC控制指令给所述继电器控制单元；所述继电器控制单元根据所述PLC控制指令，控制继电器的断开和闭合。

进一步地，在本实施例中，所述信号采集比较单元包括电压采样比较单元和回路电阻采样比较单元；其中，所述电压采样比较单元用于采集所述走字台的电压信号，并与设定的电压阈值和进行比较，当所述采集的电压信号大于所述电压阈值时输出高电平，反之，输出低电平；所述回路电阻采样比较单元用于采集所述的回路电阻信号，并与设定的电阻阈值和进行比较，当所述采集的回路电阻信号大于所述电阻阈值时输出高电平，反之，输出低电平。

进一步地，在本实施例中，所述继电器控制单元包括电压开关继电器、两个电流开关继电器以及短路继电器；其中，所述短路继电器连接所述电压开关继电器、PLC控制单元以及负载设备，其中一个电流开关继电器连接所述走字台、PLC控制单元以及电流线，另外一个电流开关继电器连接所述走字台、PLC控制单元以及所述负载设备，所述电压开关继电器连接所述走字台和所述PLC控制单元；当所述PLC控制单元输出高电平时，控制所述短路继电器闭合，所述电流开关继电器和电压开关继电器断开。

进一步地，在本实施例中，所述设定的电压阈值和电阻阈值根据走字台的电流回路的正常接触电阻来设定。

进一步地，在本实施例中，所述装置还包括手动控制单元，连接所述PLC控制单元，实现对继电器控制单元中的继电器的手动控制。

本实用新型实施例的挂表异常切换装置，可以实现在走字台出现故障或者需要断电时，自动或手动切断走字台，确保“现场实际设备”不断电，使实际现场负载走字成为可能，对发现电表的故障隐患有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的挂表异常切换装置的结构示意图；

图2为本实用新型的挂表异常切换装置的另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型的挂表异常切换装置的又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型实施例的挂表异常切换装置的结构示意图。如图所示，本实施例的挂表异常切换装置包括：信号采集比较单元101，PLC控制单元102以及继电器控制单元103；其中，所述信号采集比较单元101连接走字台，用于对所述走字台的电压和回路电阻进行采集，并与设定的电压阈值和电阻阈值进行比较，生成电平信号，其中，大于所述电压阈值或大于所述电阻阈值输出高电平，反之，输出低电平；所述PLC控制单元102连接所述信号采集比较单元101，根据所述信号采集比较单元101输出的电平信号输出PLC控制指令给所述继电器控制单元103；所述继电器控制单元103根据所述PLC控制指令，控制继电器的断开和闭合。

在本实施例中，为了提高PLC控制单元102的抗干扰能力，将所述PLC控制单元102隔离供电。

图2为本实用新型的挂表异常切换装置的另一实施例的结构示意图。在本实施例中，所述信号采集比较单元101包括电压采样比较单元1011和回路电阻采样比较单元1012；其中，所述电压采样比较单元1011用于采集所述走字台的电压信号，并与设定的电压阈值和进行比较，当所述采集的电压信号大于所述电压阈值时输出高电平，反之，输出低电平；所述回路电阻采样比较单元1012用于采集所述的回路电阻信号，并与设定的电阻阈值和进行比较，当所述采集的回路电阻信号大于所述电阻阈值时输出高电平，反之，输出低电平。

电压采样比较单元1011和回路电阻采样比较单元1012是跟据电流回路的正常接触电阻来制定电阻电压比较阈值的，因为不同型号的电表其接触电阻有差异，因此其反馈电压有差异，而且回路电阻电压降与电流有关，因此阈值设置考虑因数较多，另外考虑强点与弱电隔离，电压采用互感器采样。

进一步地，如图2所示，在本实施例中，所述继电器控制单元103包括电压开关继电器1031、两个电流开关继电器1032、1033以及短路继电器1034；其中，所述短路继电器1034连接所述电压开关继电器1031、PLC控制单元102以及负载设备，其中一个电流开关继电器1032连接所述走字台、PLC控制单元102以及电流线，另外一个电流开关继电器1033连接所述走字台、PLC控制单元102以及所述负载设备，所述电压开关继电器1031连接所述走字台和所述PLC控制单元102；当所述PLC控制单元102输出高电平时，控制所述短路继电器1034闭合，所述电流开关继电器1031和电压开关继电器1032、1033断开。

图3为本实用新型的挂表异常切换装置的又一实施例的结构示意图。在本实施例中，所述装置还包括手动控制单元104，连接所述PLC控制单元102，能够输出手动控制信号，以实现对继电器控制单元103中的继电器的手动控制。例如，当挂表完成后或者电流走字任务完成后，也就是说并不是走字台出现故障时，可以按下手动控制单元104中的手动按钮，以实现对继电器的控制。

利用上述实施例的挂表异常切换装置进行状态切换的方法如下：

平时非工作状态时，短路继电器1034处于短路状态（常闭），电流开关继电器1032、1033、电压开关继电器1031处于开路状态（常开）。走字台挂表时，短路继电器1034还是处于短路状态（常闭），电流开关继电器1032、1033，电压开关继电器1031还是处于开路状态（常开），当挂表完成，接通电压开关继电器1031，电表接通电源，这时可完成一些电表通信地址设置、电表参数设置、抄表、清零等工作，当电表走字初始工作完成后，电表可正式进入现场实负载走字状态，手动控制单元104控制电流开关继电器1032、1033闭合，延时2秒钟，短路继电器1034跳开，负载电流流过走字电表。

假设走字台每块表由于接线端子螺钉没有压好，电流通过使接触点发热，其接触电阻过大，此时，回路电阻采样比较单元102会触发，输出高电平，PLC控制单元102接到信号，会控制短路继电器1034闭合，延时2秒钟，电流开关继电器1032、1033、电压开关继电器1031跳开，同时PLC控制单元102发出报警信号。

同理，假设走字台每块表由于电源故障，发生短路故障，使走字台电压被瞬间拉低，此时，电压采样比较单元101会触发，输出高电平，PLC控制单元102接到信号，会立即控制电压开关继电器1031断开，延时2秒钟，短路继电器1034闭合，延时2秒电流开关继电器1032、1033跳开，同时PLC控制单元102发出报警信号。

当电流走字任务完成，PLC控制单元102控制短路继电器1034闭合，延时2秒钟，电流开关继电器1032、1033、电压开关继电器1031跳开。

采用本实用新型的挂表异常切换装置，使实际现场负载走字成为可能，这对发现电表的故障隐患有重要意义，以前的可靠性走字试验都是在假负载下走字，这种负载非常平稳，因此，根本不能激发产品的故障隐患，让有故障的产品流入现场；即使是真实负载模拟，但因产生的干扰应力与实际现场负载还有较大的差距，因此有一些故障隐患还是没有暴露出来。而本实用新型可以实现在走字台出现故障或者需要断电时，自动或手动切断走字台，确保“现场实际设备”不断电，使实际现场负载走字成为可能，对发现电表的故障隐患有重要意义。

本实用新型实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路（ASIC），现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本领域技术人员还可以了解到本实用新型实施例列出的各种说明性逻辑块（illustrative logical block），单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性（interchangeability），上述的各种说明性部件（illustrative components），单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本实用新型实施例保护的范围。

本实用新型实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种挂表异常切换装置，其特征在于，所述装置包括：信号采集比较单元，PLC控制单元以及继电器控制单元；

其中，所述信号采集比较单元连接走字台，用于对所述走字台的电压和回路电阻进行采集，并与设定的电压阈值和电阻阈值进行比较，生成电平信号，其中，大于所述电压阈值或大于所述电阻阈值输出高电平，反之，输出低电平；

所述PLC控制单元连接所述信号采集比较单元，根据所述信号采集比较单元输出的电平信号输出PLC控制指令给所述继电器控制单元；

所述继电器控制单元根据所述PLC控制指令，控制继电器的断开和闭合。

2.根据权利要求1所述的挂表异常切换装置，其特征在于，所述信号采集比较单元包括电压采样比较单元和回路电阻采样比较单元；

其中，所述电压采样比较单元用于采集所述走字台的电压信号，并与设定的电压阈值和进行比较，当所述采集的电压信号大于所述电压阈值时输出高电平，反之，输出低电平；

所述回路电阻采样比较单元用于采集所述的回路电阻信号，并与设定的电阻阈值和进行比较，当所述采集的回路电阻信号大于所述电阻阈值时输出高电平，反之，输出低电平。

3.根据权利要求1所述的挂表异常切换装置，其特征在于，所述继电器控制单元包括电压开关继电器、两个电流开关继电器以及短路继电器；

其中，所述短路继电器连接所述电压开关继电器、PLC控制单元以及负载设备，其中一个电流开关继电器连接所述走字台、PLC控制单元以及电流线，另外一个电流开关继电器连接所述走字台、PLC控制单元以及所述负载设备，所述电压开关继电器连接所述走字台和所述PLC控制单元；

当所述PLC控制单元输出高电平时，控制所述短路继电器闭合，所述电流开关继电器和电压开关继电器断开。

4.根据权利要求1所述的挂表异常切换装置，其特征在于，所述设定的电压阈值和电阻阈值根据走字台的电流回路的正常接触电阻来设定。

5.根据权利要求1-4任一项所述的挂表异常切换装置，其特征在于，所述装置还包括手动控制单元，连接所述PLC控制单元，实现对继电器控制单元中的继电器的手动控制。

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