CN210136302U - 一种电能计量设备多应力试验装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电能计量设备多应力试验装置，包括：多个不同种类独立设置的试验区块装置、过电应力测试装置和试验应力施加装置；试验区块装置，用于承载电能计量设备中的待测装置进行应力测试；过电应力测试装置，用于为试验区块装置中的待测装置提供过电压状态模拟；试验应力施加装置，用于为各试验区块装置中的待测装置提供试验应力状态模拟；本申请试验装置中增设过电应力测试装置，能够对待测设备进行过电应力测试，确保测试更加全面，得到更为准确的可靠性测试结果，还包括多个试验区块装置，对电能计量设备中每个待测装置分别进行测试，能够得到每个待测装置的测试参数，还可以同时进行测试，提高了测试效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电能表技术领域，特别涉及一种电能计量设备多应力试验装置。
背景技术
随着智能电网的快速发展，融合先进传感器的测量技术、通信技术、信息技术和控制技术的现代化电网初步形成，作为智能电网中的核心部分，AMI(Advanced MeteringInfrastructure，高级计量架构)高级计量架构在其中发挥着重要的作用。电能计量装置是高级计量架构的重要组成部分，包括智能电表与智能计量终端等。
据统计，新装电能表第一年运行的平均故障率就达到900ppm，部分省市甚至高达6000ppm。居高不下的故障率水平不仅增加了电网的运行维护成本，造成电力资源浪费和经济损失，也对电力网的安全运行和用户安全用电造成一定的风险。
由于电能计量设备整体可认为是由其内部各个元器件构成的串联模型，其中每一个元器件失效都会直接导致电能计量设备失效，故而对电能计量设备整体进行试验得到的结论对电能计量设备整体的可靠性预计有一定的参考价值，但对于关键元器件的可靠性预计则无法得到有效结论，且对电能计量设备整体可靠性的提升也无法给出有效方法。
此外，由于以往的可靠性试验仅能整体的对电能计量设备进行温度和湿度的试验应力测试，这样得到的可靠性结论对电能计量设备内某些元器件而言是不准确的。
为此，本实用新型在于提出一种能够得到电能计量设备可靠性更为准确的电能计量设备应力测试装置。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电能计量设备多应力试验装置，能够得到更准确的电能计量设备可靠性。其具体方案如下：
一种电能计量设备多应力试验装置，包括：多个不同种类独立设置的用于测试电能计量设备单元及元器件的试验区块装置、过电应力测试装置和试验应力施加装置；
每个试验区块装置均与所述试验应力施加装置连接，所述过电应力测试装置与相应的试验区块装置连接，每个试验区块装置均设置有用于与外界设备通信，传达待测装置状态的信号排线接口；
试验区块装置，用于承载电能计量设备中的待测装置进行应力测试；
所述过电应力测试装置，用于为试验区块装置中的待测装置提供过电压状态模拟；
所述试验应力施加装置，用于为各试验区块装置中的待测装置提供试验应力状态模拟。
可选的，还包括：
用于承载试验区块装置、过电应力测试装置和试验应力施加装置的外部框架；
所述外部框架上安装有分别与各试验区块装置、过电应力测试装置和试验应力施加装置连接的，用于输入参数和显示各装置工作状态的操控面板。
可选的，所述试验应力施加装置，包括正常工作电应力装置、温度控制装置和湿度控制装置；
所述正常工作电应力装置，用于为各试验区块装置中的待测装置提供正常工作的电应力；
所述温度控制装置，用于控制各试验区块装置中的待测装置的工作环境温度；
所述湿度控制装置，用于控制各试验区块装置中的待测装置的工作环境湿度。
可选的，所述正常工作电应力装置的电流输出范围为0至30A，电压输出范围为0至300V。
可选的，所述温度控制装置的温度调节范围为-60℃至+180℃。
可选的，所述湿度控制装置的湿度调节范围为5％至95％。
可选的，所述多个试验区块装置为显示单元试验区块装置、时钟单元试验区块装置、电池单元试验区块装置、开关电源试验区块装置、计量芯片试验区块装置、电解电容试验区块装置、GPRS单元试验区块装置和RS485模块试验区块装置。
可选的，所述每个试验区块装置均可容纳30至60个待测装置。
可选的，所述过电应力测试装置分别与所述显示单元试验区块装置、所述电池单元试验区块装置、所述开关电源试验区块装置、所述计量芯片试验区块装置、所述电解电容试验区块装置、所述GPRS单元试验区块装置和所述RS485模块试验区块装置连接。
本实用新型中，电能计量设备多应力试验装置，包括：多个不同种类独立设置的用于测试电能计量设备单元及元器件的试验区块装置、过电应力测试装置和试验应力施加装置；每个试验区块装置均与试验应力施加装置连接，过电应力测试装置与相应的试验区块装置连接，每个试验区块装置均设置有用于与外界设备通信，传达待测装置状态的信号排线接口；试验区块装置，用于承载电能计量设备中的待测装置进行应力测试；过电应力测试装置，用于为试验区块装置中的待测装置提供过电压状态模拟；试验应力施加装置，用于为各试验区块装置中的待测装置提供试验应力状态模拟。
本实用新型试验装置中增设过电应力测试装置，能够对待测设备进行过电应力测试，确保测试更加全面，从而得到更为准确的可靠性测试结果，同时，还包括多个试验区块装置，不再对电能计量设备进行整体测试，而是对电能计量设备中每个待测装置分别进行测试，能够得到每个待测装置的测试参数，还可以同时对各试验区块装置中的待测装置进行测试，提高了测试效率。
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为本实用新型实施例提供的一种电能计量设备多应力试验装置结构原理图；
图2为本实用新型实施例提供的另一种电能计量设备多应力试验装置结构原理图；
图3为本实用新型实施例提供的一种电能计量设备多应力试验装置立体结构示意图。
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。
本实用新型实施例公开了一种电能计量设备多应力试验装置，参见图1所示，该装置包括：多个不同种类独立设置的用于测试电能计量设备单元及元器件的试验区块装置1、过电应力测试装置2和试验应力施加装置3；
每个试验区块装置1均与试验应力施加装置3连接，过电应力测试装置2与相应的试验区块装置1连接，每个试验区块装置1均设置有用于与外界设备通信，传达待测装置状态的信号排线接口4；
试验区块装置1，用于承载电能计量设备中的待测装置进行应力测试；
过电应力测试装置2，用于为试验区块装置1中的待测装置提供过电压状态模拟；
试验应力施加装置3，用于为各试验区块装置1中的待测装置提供试验应力状态模拟。
具体的，参见图2所示，每个试验区块装置1，可以为显示单元试验区块装置11、时钟单元试验区块装置12、电池单元试验区块装置13、开关电源试验区块装置14、计量芯片试验区块装置15、电解电容试验区块装置16、GPRS单元试验区块装置17或RS485模块试验区块装置18；整个电能计量设备多应力试验装置可以同时包括显示单元试验区块装置11、时钟单元试验区块装置12、电池单元试验区块装置13、开关电源试验区块装置14、计量芯片试验区块装置15、电解电容试验区块装置16、GPRS单元试验区块装置17和RS485模块试验区块装置18，共八种试验区块装置1，每个试验区块装置1可以放置多个待测装置进行试验，每个待测装置的工作状态均可通过信号排线接口4传输至外界上位机，以便上位机依据每个待测装置的工作状态进行分析，得到可靠性试验结果。
其中，每个试验区块装置1可以同时容纳30至60个待测装置，当然，试验区块装置1的大小可以根据实际应用需求进行设置，在此只是提出一种选择，各试验区块装置1可以同时工作对各自内部的待测装置进行测试，也可以分开单独工作，还可以分别对内部的待测装置进行单独测试，过电应力测试装置2分别与显示单元试验区块装置11、电池单元试验区块装置13、开关电源试验区块装置14、计量芯片试验区块装置15、电解电容试验区块装置16、GPRS单元试验区块装置17和RS485模块试验区块装置18连接，由于时钟单元试验区块装置12中待测装置无需进行过电应力测试，所以过电应力测试装置2不与时钟单元试验区块装置12连接。
具体的，显示单元试验区块装置11中待测装置可以包括电能计量设备的显示器，显示单元试验区块装置11中待测装置的过电应力试验由过电应力测试装置2向其输入高于待测装置的额定工作水平的电压实现。
具体的，时钟单元试验区块装置12中待测装置可以包括电能计量设备的时钟计时电路，时钟单元试验区块装置12中待测装置无需进行过电应力测试，仅需进行温度及湿度应力测试便可。
具体的，电池单元试验区块装置13中待测装置可以包括电能计量设备的供电电池，电池单元试验区块装置13中待测装置的过电应力试验主要由过电应力测试装置2通过向电池单元试验区块装置13的过电应力接口向待测装置施加放电电流实现。
具体的，开关电源试验区块装置14中待测装置可以包括电能计量设备的供电电源，开关电源试验区块装置14中待测装置的过电应力试验由过电应力测试装置2模拟雷电浪涌电压或电快速瞬态脉冲群来提供。
具体的，计量芯片试验区块装置15中待测装置可以包括电能计量设备的计量芯片，计量芯片试验区块装置15中待测装置的过电应力试验由过电应力测试装置2在计量芯片正常工作的电压上加入谐波来实现。
具体的，电解电容试验区块装置16中待测装置可以包括电能计量设备的电解电容电路，电解电容试验区块装置16中待测装置的过电应力试验由过电应力测试装置2向其输入高于它正常工作范围的电压或电流来实现。
具体的，GPRS单元试验区块装置17(GPRS，General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)中待测装置可以包括电能计量设备的GPRS，GPRS单元试验区块装置17中待测装置的过电应力试验由过电应力测试装置2向待测装置输入高于其正常工作范围的电压或电流来实现。
具体的，RS485模块试验区块装置18中可以包括电能计量设备RS485模块，RS485模块试验区块装置18中待测装置的过电应力试验由过电应力测试装置2模拟雷电浪涌电压然后对其输入来实现。
需要说明的是，各试验区内温度湿度与整体试验装置一致且分布均匀。
其中，电能计量设备中，与外部有电连接的装置如开关电源、RS485模块等的失效大多因为雷电冲击等引起，因此过电应力测试装置2引入可提供雷电浪涌冲击的，输出冲击电压幅值0-10kV可调。
具体的，参见图2和图3所示，上述试验应力施加装置3中可以包括正常工作电应力装置31、温度控制装置32和湿度控制装置33；
正常工作电应力装置31，用于为各试验区块装置1中的待测装置提供正常工作的电应力，正常工作电应力装置31可以根据待测装置的不同分别向各待测装置提供不同大小和等级的电应力使其正常工作，正常工作电应力装置31中各个供电线路间互相没有干扰。
具体的，正常工作电应力装置31的电流输出范围可以为0至30A，电压输出范围可以为0至300V。
温度控制装置32，用于控制各试验区块装置1中的待测装置的工作环境温度，温度控制装置32的温度调节范围可以为-60℃至+180℃，温度控制装置32可以采用电子式调节的方式，试验人员只需输入试验温度就可自动调节到指定温度，能实时监控各试验区块装置1内部温度并将测得的温度与输入温度进行对比，能够实时调节。
湿度控制装置33，用于控制各试验区块装置1中的待测装置的工作环境湿度，湿度控制装置33的湿度调节范围可以为5％至95％，湿度控制装置33可以采用电子式调节的方式，试验人员只需输入湿度值就可自动调节到指定湿度，能实时监控各试验区块装置1内部湿度并将测得的湿度值与输入湿度进行对比，能够实时调节。
其中，各试验区块装置1信号排线能实时将对应的试验区块装置1间内待测装置的失效数、正常工作数反馈给外部，信号排线与试验区块装置1间接口处采用耐高温材料，且封闭，不会受到试验装置内湿度及温度的影响。
需要说明的是，图1中过电应力测试装置2和试验应力施加装置3并不相互连接，图2和图3中过电应力测试装置2、正常工作电应力装置31、温度控制装置32和湿度控制装置33并不相互连接，各装置独立工作互不干扰。
可见，本实用新型实施例试验装置中增设过电应力测试装置2，能够对待测设备进行过电应力测试，确保测试更加全面，从而得到更为准确的可靠性测试结果，同时，还包括多个试验区块装置1，不再对电能计量设备进行整体测试，而是对电能计量设备中每个待测装置分别进行测试，能够得到每个待测装置的测试参数，还可以同时对各试验区块装置1中的待测装置进行测试，提高了测试效率。
其中，参见图3所示，电能计量设备多应力试验装置可以包括外部框架5和安装于外部框架的操控面板6，操控面板6可以分别与试验区块装置1、过电应力测试装置2和试验应力施加装置3连接，并且能够设置过电应力测试装置2和试验应力施加装置3中的测试参数，显示试验区块装置1中待测试装置的状态信息。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
以上对本实用新型所提供的技术内容进行了详细介绍，本文中应用了具体个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 (9)
1.一种电能计量设备多应力试验装置，其特征在于，包括：多个不同种类独立设置的用于测试电能计量设备单元及元器件的试验区块装置、过电应力测试装置和试验应力施加装置；
每个试验区块装置均与所述试验应力施加装置连接，所述过电应力测试装置与相应的试验区块装置连接，每个试验区块装置均设置有用于与外界设备通信，传达待测装置状态的信号排线接口；
试验区块装置，用于承载电能计量设备中的待测装置进行应力测试；
所述过电应力测试装置，用于为试验区块装置中的待测装置提供过电压状态模拟；
所述试验应力施加装置，用于为各试验区块装置中的待测装置提供试验应力状态模拟。
2.根据权利要求1所述的电能计量设备多应力试验装置，其特征在于，还包括：
用于承载试验区块装置、过电应力测试装置和试验应力施加装置的外部框架；
所述外部框架上安装有分别与各试验区块装置、过电应力测试装置和试验应力施加装置连接的，用于输入参数和显示各装置工作状态的操控面板。
3.根据权利要求1所述的电能计量设备多应力试验装置，其特征在于，所述试验应力施加装置，包括正常工作电应力装置、温度控制装置和湿度控制装置；
所述正常工作电应力装置，用于为各试验区块装置中的待测装置提供正常工作的电应力；
所述温度控制装置，用于控制各试验区块装置中的待测装置的工作环境温度；
所述湿度控制装置，用于控制各试验区块装置中的待测装置的工作环境湿度。
4.根据权利要求3所述的电能计量设备多应力试验装置，其特征在于，所述正常工作电应力装置的电流输出范围为0至30A，电压输出范围为0至300V。
5.根据权利要求3所述的电能计量设备多应力试验装置，其特征在于，所述温度控制装置的温度调节范围为-60℃至+180℃。
6.根据权利要求3所述的电能计量设备多应力试验装置，其特征在于，所述湿度控制装置的湿度调节范围为5％至95％。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电能计量设备多应力试验装置，其特征在于，所述多个试验区块装置为显示单元试验区块装置、时钟单元试验区块装置、电池单元试验区块装置、开关电源试验区块装置、计量芯片试验区块装置、电解电容试验区块装置、GPRS单元试验区块装置和RS485模块试验区块装置。
8.根据权利要求7所述的电能计量设备多应力试验装置，其特征在于，所述每个试验区块装置均可容纳30至60个待测装置。
9.根据权利要求7所述的电能计量设备多应力试验装置，其特征在于，所述过电应力测试装置分别与所述显示单元试验区块装置、所述电池单元试验区块装置、所述开关电源试验区块装置、所述计量芯片试验区块装置、所述电解电容试验区块装置、所述GPRS单元试验区块装置和所述RS485模块试验区块装置连接。
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