CN204855776U - 用于经互感器接入式三相智能电能表电能计量期间核查的0.05级微型标准电能表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于经互感器接入式三相智能电能表电能计量期间核查的0.05级微型标准电能表，包括电压采集装置、电流采集装置、A/D转换器、DSP以及脉冲接口，电压采集装置通过铜柱端子连接检定装置的电压输出，电压采集装置连接到DSP的输入端；电流采集装置通过铜柱端子连接检定装置的电流输出，电流采集装置连接A/D转换器的输入端，A/D转换器的输出端连接到DSP的输入端；DSP数字处理准确度等级为0.05级，DSP的输出端连接频率发生器的输入端，DSP输出端连接到脉冲接口。本实用新型设计科学、操作便捷、准确可靠，可以实现对电能计量装置或仪器设备进行自动期间核查，显著提升对检测系统准确性的检测效率以及检测准确性，从而有效提升整体检测工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于电测、仪器仪表领域，尤其是一种用于经互感器接入式三相智能电能表电能计量期间核查的0.05级微型标准电能表。
背景技术
电能已成为人类社会赖以生存和发展必不可缺少的一种重要能源,人类的所有活动几乎都与电有密切的关系，而电能表是检测电能使用标准的直接计量仪表，如何保证电能表校验的准确、高效、努力提高电能表的校验效率，就成为摆在各级计量检测部门亟需解决的问题。
为了保持电能计量装置、测试设备的可靠性，保证电能量值溯源性和传递性的准确可靠，按照相关规程规定对仪器设备进行周期性的检定、校准是有效途径之一。一般情况下，在电能表检定装置的校验周期内，电能计量仪器设备都能正常工作，能够保持计量性能的持续稳定，但在实际使用中，由于操作方法、环境条件、使用频率、运输、振动等多种因素的影响，可能使仪器设备的性能发生变化，甚至发生不易发现的故障和意外。为了保证计量标准装置、测量设备在两次检定、校准间隔内的准确可靠，并保持良好的置信度，相关计量规范都提出了对计量标准和测量设备的期间核查要求。
期间核查是指为保持对设备校准状态的可信度，在相邻两次检定、校准之间，用适当的核查标准和适当的方法对标准或测量设备进行的核查。期间核查是用以判断设备是否保持上次校准时的各项计量性能指标，保证测量过程受控，确保量值传递的准确可靠和置信度。目前，期间核查的方法是采用将待测的电能表上线检测，检测线上安装有数十至数百台检测设备以满足大量电能表上线检测需求，该多台检测设备本身的检测精度的校准成为保障电能表检测精度的又一难题，由于现有的设备本身体积大、重量大、难以移动，需要通过人工携带校准设备分别对检测设备进行拆装、接线、校准检测，往往每个校准周期时间长，而且人工工作量大、工作效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计科学、体积小巧、准确可靠的用于经互感器接入式三相智能电能表电能计量期间核查的0.05级微型标准电能表。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种用于经互感器接入式三相智能电能表电能计量期间核查的0.05级微型标准电能表，其特征在于：本电能表的外形尺寸的长、宽、高为290×170×85mm，表壳主体为一立方体结构，在表壳前端上部固装有一预留显示区，预留显示区下部安装有电源指示灯；在表壳前端中部安装有条码屏；
在壳体下端板设置铜柱端子与插针端子，在表壳内安装有主板,准确度等级为0.05级,在主板两侧均间隔安装有多个连接螺栓，主板上间隔排列安装有3个电流互感器，每个电流互感器均通过连接铜板连接到相邻的三个铜柱端子,主板上还安装分压电阻以及数字信号处理器DSP，DSP输出端连接插针端子中的脉冲接口；
接入结构包括安装板、插针、铜柱、支架以及气缸，在支架上水平安装有一气缸，该气缸的活塞杆端部两侧均对称固装有一安装板，该两侧的安装板由气缸驱动同步行进水平往复运动；安装板上、下间隔固装有与标准表壳体下端板所设置铜柱端子以及插针端子一一对应的插针和铜柱，铜柱为横向间隔设置的9根，相邻的每三个铜柱在安装板内均连通有一内置互感器，安装板内置有对应三相检测的三个互感器，检测系统的检测电路经互感器接入标准表进行相应测试。
而且，铜柱端子获取的三相检测电压输出分别对应连接三个分压电阻的输入端，该三个分压电阻的输出端均连接有A/D转换器，该A/D转换器的输出端分别连接到DSP的输入端，DSP为数字信号处理器；铜柱端子获取的三相检测电流输出分别对应连接到三个电流互感器，该三个电流互感器的输出端分别连接有A/D转换器，A/D转换器的输出端连接到DSP的输入端，DSP的输出端连接频率发生器的输入端，频率发生器的脉冲信号输出到插针端子中的脉冲接口。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型设计科学、操作便捷、准确可靠，可以实现对电能计量装置或仪器设备进行自动期间核查，能够有效保证电能量值传递准确、可靠的，显著提升对检测系统准确性的检测效率以及检测准确性，从而有效提升整体检测工作效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构主视图；
图2为图1的右视图(局部剖视)；
图3为图1的内部结构示意图；
图4为图1的仰视图；
图5接入装置结构主视图；
图6为图5的右视图；
图7为图5的俯视图；
图8为本实用新型的电路原理图；
图9为铜柱端子接线图；
图10为插针端子接线图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种用于经互感器接入式三相智能电能表电能计量期间核查的0.05级微型标准电能表，本电能表的外形尺寸的长、宽、高均与Q/GDW1356-2013三相智能电能表外壳的尺寸相同,长×宽×高尺寸为290×170×85mm，Q/GDW1356-2013三相智能电能表为目前通用的国网2013电能表，能够直接安装在现有的检定系统电能计量装置的电能表托盘上，便于在自动化检定系统中自动拆接线和循环流动；
以附图1所示方向进行说明，表壳1主体为一立方体结构，在表壳前端上部固装有一预留显示区3，预留显示区下部安装有多个指示灯2，本实施例的指示灯分别为显示是否通电的电源指示灯，以及用于显示脉冲信号的脉冲指示灯；
在预留显示区下方的表壳前端中部安装有条码屏4，该条码屏用于设置本标准电能表的特制条码以和待检测的普通电能表表计进行区分，将标准电能表信息录入检定系统，在上表时计量装置能根据盲表条码自动识别出本标准电能表。
在条码屏上方的表壳上安装有一设置按钮(图中未标号)，用于设置该台标准电能表的条码信息。
在壳体下端板6设置铜柱端子10与插针端子11，本标准电能表的接线端子排布方式与经互感器接入式三相智能电能表接线端子的排布位置相同，具体为：
在壳体下端板的后部上横向间隔安装有9个用于与检测铜柱连接的铜柱端子10，每相邻的三个铜柱端子为一组对应一相电路，该9个铜柱端子对应附图8所示的铜柱端子①、铜柱端子②、铜柱端子③、铜柱端子④、铜柱端子⑤、铜柱端子⑥、铜柱端子⑦、铜柱端子⑧以及铜柱端子⑨，并且还制有起保护作用的N线接口⑩；
在在壳体下端板的前部横向间隔设置多个插针端子，插针端子(13)至插针端子(28)，插针端子位置排布方式与三相智能电能表接线端子的排布位置相同，参见附图6，其中插针端子(24)与插针端子(25)为485通讯接口。
在表壳内通过限位卡扣7固定安装有主板8，主板上成“品”字形间隔排列安装有3个电流互感器9，每个电流互感器均通过连接铜板12连接到相邻的三个铜柱端子,主板上还安装分压电阻以及数字信号处理器DSP，DSP输出端连接插针端子。为了便于稳定固定主板与表壳，在主板两侧均间隔安装有多个连接螺栓5。
微型表的接入结构参见附图5至附图7，接入结构包括安装板13、插针14、铜柱15、支架16以及气缸17，在支架上水平安装有一气缸，该气缸的活塞杆端部两侧均对称固装有一安装板，该两侧的安装板由气缸驱动同步行进水平往复运动；安装板上、下间隔固装有与标准表壳体下端板所设置铜柱端子以及插针端子一一对应的插针和铜柱，铜柱为横向间隔设置的9根，相邻的每三个铜柱在安装板内均连通有一内置互感器，安装板内置有对应三相检测的三个互感器，检测系统的检测电路经互感器接入标准表进行相应测试。
本实施例接线端子的接线连接结构参见附图9所示：
微型标准表内部连接结构，铜柱端子①、铜柱端子②以及铜柱端子③连通一个表体内的电流互感器，铜柱端子④、铜柱端子⑤以及铜柱端子⑥连通一个表体内的电流互感器，铜柱端子④、铜柱端子⑤以及铜柱端子⑥连通一个表体内的电流互感器；
微型标准表外部接线结构，铜柱端子①与铜柱端子③连接U相线的互感器，铜柱端子②连接U相线形成回路；铜柱端子④与铜柱端子⑥连接V相线的互感器，铜柱端子⑤连接V相线形成回路；铜柱端子⑦与铜柱端子⑨连接W相线的互感器，铜柱端子⑧连接W相线形成回路。
本实施例中标准电能表电路连接结构及工作原理：
铜柱端子获取的电压输出端通过导线连接分压电阻的输入端，分压电阻的输出端连接A/D转换器的输入端，A/D转换器的输出端连接到DSP的输入端，电压输出经过电阻分压取样，变成小信号后，做A/D转换送DSP处理；DSP为数字信号处理器。
铜柱端子获取的电流输出端分别通过连接铜板12输入到三个电流互感器9，该三个电流互感器的输出端分别连接有A/D转换器，A/D转换器的输出端连接到DSP的输入端，电流输出经过电流互感器取样变成小信号后，做A/D转换送DSP处理，DSP同步进行U、I实时运算，求出实际功率值P，并由P控制频率发生器分别分频产生高频电能脉冲以及低频电能脉冲，DSP的输出端连接频率发生器的输入端，频率发生器所产生的比例高于P的高频脉冲输出为电能高脉冲，由分频器分频得比例低于P的低频电能低脉冲为电能低脉冲，上述的高、低频电能脉冲输出到脉冲接口，输出接口位置为插针端子19和20位置，参见附图7插针端子接线图所示；
DSP的输出端连接有485通讯接口，该485通讯接口的波特率为9600。测量P的同时，DSP还完成电压、电流真有效值相位、频率等的测量，该测值量通过485通讯接口传送给自动化校表流水线，485通讯接口位置为插针端子24和插针端子25，见附图7插针端子接线图所示。
本标准电能表具备以下性能：
准确度等级：0.05级；
参比电压：3×220/380V；3×57.7/100V(80％～115％)；
参比电流In：1.5A；Imax：6A,Imin：0.15A；经互感器接入式；
低功耗：电压线路功耗<8W(18VA)；电流线路功耗<0.6VA，
宽供电范围：45V～460V交流电压供电；
外观尺寸：满足Q/GDW1356-2013三相智能电能表型式规范要求；
通讯接口：RS485，波特率9600，可设置。
本标准电能表在检定系统电能计量装置上的检定流程步骤如下：
⑴准备：设置本三相智能电能表的标准电能表，本标准电能表的精度为0.05级，而一般居民使用的电能表，即待检测的正常任务电能表为2级，标准电能表精度远高于任务电能表；
对标准电能表制定特别的条码，以和正常表计进行区分；将标准电能表信息录入检定系统，在上表时能根据盲表条码自动识别；
⑵装表：在正在运行的流水线上表位置处，人工把标准电能表放到任意或指定的空托盘上，然后把标准电能表托盘放进绑定位和正常的任务电能表随机混合流入自动化检定线体；
⑶绑定：标准电能表经过绑定位后，流水线服务器会按照预先设置的方案把标准电能表的条码号和该托盘的信息进行绑定；
⑷试验：标准电能表流经流水线上各个试验专机后，自动线会按照预定的试验方案执行，选择对标准电能表做试验或者不做试验；
⑸下表：标准电能表在各专机做完试验后，在流水线上按照设定的流程进入下表流程，标准电能表在流经下表流程后，PLC会自动根据绑定信息识别该托盘上的标准电能表，不执行下表流程，而是把标准电能表托盘自动放行，标准电能表托盘会自动流经绑定位，循环执行步骤⑶、⑷、⑸的流程；
⑹数据处理：标准电能表的检定数据根据任务号和标准电能表条码在系统中进行查询，获取检测数据并导出该检定数据。
尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (2)
1.一种用于经互感器接入式三相智能电能表电能计量期间核查的0.05级微型标准电能表，其特征在于：本电能表的外形尺寸的长、宽、高为290×170×85mm，表壳主体为一立方体结构，在表壳前端上部固装有一预留显示区，预留显示区下部安装有电源指示灯；在表壳前端中部安装有条码屏；
在壳体下端板设置铜柱端子与插针端子，在表壳内安装有主板,准确度等级为0.05级,在主板两侧均间隔安装有多个连接螺栓，主板上间隔排列安装有3个电流互感器，每个电流互感器均通过连接铜板连接到相邻的三个铜柱端子,主板上还安装分压电阻以及数字信号处理器DSP，DSP输出端连接插针端子中的脉冲接口；
接入结构包括安装板、插针、铜柱、支架以及气缸，在支架上水平安装有一气缸，该气缸的活塞杆端部两侧均对称固装有一安装板，该两侧的安装板由气缸驱动同步行进水平往复运动；安装板上、下间隔固装有与标准表壳体下端板所设置铜柱端子以及插针端子一一对应的插针和铜柱，铜柱为横向间隔设置的9根，相邻的每三个铜柱在安装板内均连通有一内置互感器，安装板内置有对应三相检测的三个互感器，检测系统的检测电路经互感器接入标准表进行相应测试。
2.根据权利要求1所述的用于经互感器接入式三相智能电能表电能计量期间核查的0.05级微型标准电能表，其特征在于：铜柱端子获取的三相检测电压输出分别对应连接三个分压电阻的输入端，该三个分压电阻的输出端均连接有A/D转换器，该A/D转换器的输出端分别连接到DSP的输入端，DSP为数字信号处理器；铜柱端子获取的三相检测电流输出分别对应连接到三个电流互感器，该三个电流互感器的输出端分别连接有A/D转换器，A/D转换器的输出端连接到DSP的输入端，DSP的输出端连接频率发生器的输入端，频率发生器的脉冲信号输出到插针端子中的脉冲接口。
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