專利名稱:一種電能表檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置的制造方法
【專利摘要】一種電能表自動檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置,包括高阻電壓電壓表、計算控制芯片CPU、轟鳴器和報警燈。電能表自動檢定流水線的每個檢定單元加裝一套電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置。當(dāng)電能表自動檢定流水線在檢測電能表時，其電流源輸出檢定用的電流，加裝的電流源故障預(yù)警裝置通過監(jiān)測電流源出口的電壓來實現(xiàn)對電流源輸出功率的監(jiān)測。高阻電壓表實時在線監(jiān)測電能表自動檢定流水線電流源的輸出口的輸出電壓，CPU實時在線讀取電壓表數(shù)據(jù)，電流源輸出出口的電壓不超過8V。本實用新型會發(fā)出聲音報警，閃光報警，并通知電能表檢定流水線停機等待分析排查。本實用新型從而降低電能表自動檢定流水線電流源的故障率。
【專利說明】
一種電能表檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種電能表檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置，屬計量檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前各網(wǎng)省電力公司的電能表、終端、集中器都已實行集中檢定。由于全省的電能表都集中在各網(wǎng)省計量中心檢定，檢定流水線任務(wù)繁忙，必須按照時間節(jié)點計劃進行檢定才能滿足全省電能表的需求。因此電能表檢定流水線的故障率不能太高才能完成全省的檢定任務(wù)，通過對計量器具檢定流水線的故障率進行統(tǒng)計調(diào)查，平均每條檢定流水線故障次數(shù)約為30次/年，其中由程控電流源故障導(dǎo)致的次數(shù)高達(dá)24次/年，占整體故障的80%，所以現(xiàn)在迫切對電能表檢定流水線電流源的故障進行監(jiān)測預(yù)警，一旦電流源有發(fā)生故障的矛頭及發(fā)出預(yù)警信號，提醒工作人員提前進行處理。
[0003]造成電流源故障的關(guān)鍵原因是功率管(IGBT)發(fā)熱被擊穿。功率管(IGBT)發(fā)熱燒壞原因分析如下:
[0004]1.功率管(IGBT)的設(shè)計功率
[0005]以單相智能電表檢定流水線為例，檢定流水線一般有10個檢定單元，每個檢定單元120表位，一條檢定流水線共計1200表位。每個檢定單元有獨立的功率源(包括電壓源和電流源)，電流源通過功率管(IGBT)將小信號放大成檢定所需的大電流。IGBT功率管的技術(shù)參數(shù)為:額定電壓Un=600V，額定電流IB=40A，最大輸出Imax=100A，采用雙管并聯(lián)推挽工作方式，過流能力為3000VA。
[0006]2.每個檢定單元的正常負(fù)載
[0007]每塊單相智能電表的電流元件功耗不超過IVA，每個檢定單元的IGBT只需帶120塊單相電能表和I塊標(biāo)準(zhǔn)表，加上回路的損耗，按5倍裕度設(shè)計，每個檢定單元電流源的輸出功率約為600VA，此時檢定單元輸出端的電壓不會超過6V。所以在正常情況下，輸出能力為3000VA的電流源供給600VA的負(fù)載是沒用問題的。
[0008]3.實際功率
[0009]計量器具檢定流水線常用最大輸出電流為100A，因此在該條件下測試最能反映問題。通過測試得知每個檢定單元的實際功率為4800VA。經(jīng)檢測，此時檢定單元輸出端的電壓超過40V。輸出功率也遠(yuǎn)大于每個檢定單元的正常負(fù)載600VA。經(jīng)分段測量和分析，發(fā)現(xiàn)電流源輸出回路的接觸電阻太大，大部分功率消耗在接觸電阻上了。在智能電表檢定流水線的電壓、電流回路中，接觸電阻最大的就是檢定通電插針和智能電表接線孔之間的接觸電阻。這部分接觸電阻大的原因:一是電流回路為多表位串聯(lián)，回路接觸電阻也是120個表位串聯(lián);二是每次檢定都要重新鏈接。由于插針和智能電表接線孔表面在微觀上都凹凸不平，不能充分接觸，并且每次接觸的方向、力度都有差異而造成接觸電阻又大小不一。用大電流電阻測試儀對接線通電插針和電能表接線孔之間進行電阻測試，經(jīng)測試，壓接接觸電阻的平均值為4.054ι?Ω。檢定單元檢測表位為120個，合計接觸電阻為:4.054ι?Ω X 120=486.48mΩ。當(dāng)檢定電流為10A時，僅壓接電阻上所消耗的功率為:W=I2XR=4864.8W，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電流源能提供的3000VA的額定功率，因而造成IGBT功率管燒壞。
[0010]根據(jù)JJF1033-2008《計量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》規(guī)定，檢定流水線需要進行重新檢定后報主持考核的省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門審核批準(zhǔn)后才能使用。該流程過程長，不光費用不菲，時間消耗也非常大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本實用新型的目的是，為了避免電能表檢定流水線電流源因表位接插件與電能表接觸電阻太大造成檢定流水線電流源故障的情況發(fā)生，為節(jié)省檢定費用及增加檢定流水線的有效工作時間，確保按時、保質(zhì)、保量地完成檢定任務(wù)，本實用新型提出一種電能表檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置。
[0012]本實用新型的技術(shù)方案是，本實用新型一種電能表檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置包括高阻電壓表、CPU、轟鳴器、預(yù)警和接口電路。
[0013]所述高阻電壓表連接電流源輸出端，并通過接口電路連接CPU; CPU的輸出通過接口電路分別連接轟鳴器和報警燈。
[0014]所述裝置安裝在電能表自動檢定流水線的每個檢定單元;檢測電能表時，電流源輸出檢定用的電流，所述裝置通過監(jiān)測電流源出口的電壓來實現(xiàn)對電流源輸出功率的監(jiān)測。
[0015]在電能表檢定流水線每個檢定單元的電流源輸出口處并接一套監(jiān)測預(yù)警裝置，電壓表負(fù)責(zé)監(jiān)測電流源輸出端的電壓，CPU負(fù)責(zé)對電壓表監(jiān)測的電壓進行分析并與閾值比較，如果監(jiān)測到電流源輸出端的電壓小于閾值則說明檢定流水線電流源工作正常，否則說明電流源輸出回路阻抗太大，存在接觸不良的情況，需要馬上解決處理。
[0016]對電能表檢定流水線電流源輸出的監(jiān)測電壓設(shè)置一個閾值，經(jīng)多次檢測試驗分析，將閾值設(shè)置為8V。當(dāng)電能表檢定流水線電流源輸出的監(jiān)測電壓小于8V時，說明電能表檢定流水線的電流源運行指標(biāo)在正常工作允許范圍內(nèi)，可繼續(xù)運行；當(dāng)電能表檢定流水線電流源輸出的監(jiān)測電壓大于或等于8V時，說明電能表檢定流水線的電流源運行指標(biāo)超出了常范圍，監(jiān)測裝置立即通過轟鳴器發(fā)出鳴笛聲報警，還同時開始閃爍報警燈報警;監(jiān)測裝置同時通過RS-485線向主機發(fā)出實時報警信號，指揮電能表檢定流水線停止該檢定單元的電流源輸出，等待運維人員的分析處理。
[0017]本實用新型的有益效果是，本實用新型在電能表檢定流水線進行電能表檢定時，監(jiān)測預(yù)警裝置的高阻電壓實時監(jiān)測檢定流水線電流源電流輸出端的電壓，CPU實時讀取電壓表的電壓值并進行分析判斷，當(dāng)電壓值小于8V時，說明電能表檢定流水線的電流源運行指標(biāo)在正常范圍內(nèi)，可繼續(xù)運行；否則說明電能表檢定流水線的電流源回路存在接觸電阻太大，存在接觸不良的情況，CPU立即控制轟鳴器發(fā)出鳴笛聲報警，CPU同時控制報警燈開始閃爍報警;CPU再通過RS-485線向主機發(fā)出實時報警信號，指揮該檢定單元停止電流源輸出。從而降低計量器具檢定流水線電流源的故障率。節(jié)省了 IGBT燒壞后的檢定費用，增加檢定流水線的有效工作時間，確保計量器具檢定流水線能按時、保質(zhì)、保量地完成檢定任務(wù)。
[0018]本實用新型適用于電能表檢定流水線電流源的故障預(yù)警。
【附圖說明】

[0019]圖1是電能表檢定流水線電流源的故障預(yù)警裝置的工作示意圖；
[0020]圖2是電能表檢定流水線電流源的故障預(yù)警工作軟件流程圖。
【具體實施方式】
[0021 ]本實用新型的【具體實施方式】如下:
[0022]DL/T614電能表技術(shù)規(guī)范規(guī)定，每塊單相智能電表的電流元件功耗不超過1VA。每個檢定單元一般帶120塊單相電能表和I塊標(biāo)準(zhǔn)表，被檢電能表和標(biāo)準(zhǔn)表消耗的功率為12IW。再加上回路的損耗，按5倍裕度設(shè)計，每個檢定單元電流源的輸出功率約為600VA，此時檢定單元輸出端的電壓不會超過6V。
[0023]為電能表自動檢定流水線的每個檢定單元加裝I套電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置。當(dāng)電能表自動檢定流水線在檢測電能表時，其電流源輸出檢定用的電流，加裝的電流源故障預(yù)警裝置通過監(jiān)測電流源出口的電壓來實現(xiàn)對電流源輸出功率的監(jiān)測。
[0024]本實施例一種電能表自動檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置由高阻電壓表、計算控制芯片CPU、轟鳴器和報警燈組成。高阻電壓表實時在線監(jiān)測電能表自動檢定流水線電流源的輸出口的輸出電壓，CPU實時在線讀取電壓表數(shù)據(jù)，雖檢測各種電能表以及進行不同檢測點的監(jiān)測時電流源輸出的電流大小不一，但只要電流回路沒有故障點，各節(jié)點接觸良好，則電流源輸出出口的電壓均不會超過8V;如果超過8V，則說明電流回路存在故障或接觸不良。本實用新型應(yīng)發(fā)出聲音報警，閃光報警，并通知電能表檢定流水線停機等待分析排查。本實用新型工作原理示意圖見圖1:電能表檢定流水線電流源的故障預(yù)警裝置的工作示意圖；具體工作流程見圖2:電能表檢定流水線電流源的故障預(yù)警工作軟件流程圖。
[0025]本實施例一種電能表自動檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置，通過對電能表自動檢定流水線電流源輸出電壓的檢測，如果被檢測電壓低于8V則說明電流回路沒有故障點，各節(jié)點接觸良好;如果超過8V，則說明電流回路存在故障或接觸不良，立即發(fā)出聲音報警，閃光報警，并通知電能表檢定流水線停機等待分析排查。大幅降低了電能表自動檢定流水線電流源的故障率。節(jié)省了IGBT燒壞后的檢定費用，增加檢定流水線的有效工作時間，確保計量器具檢定流水線能按時、保質(zhì)、保量地完成檢定任務(wù)。
【主權(quán)項】
1.一種電能表自動檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于，所述裝置包括高阻電壓表、計算控制芯片CPU、轟鳴器和報警燈;所述高阻電壓表連接電流源輸出端，并通過接口電路連接CPU; CPU的輸出通過接口電路分別連接轟鳴器和報警燈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電能表自動檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于，所述裝置安裝在電能表自動檢定流水線的每個檢定單元;檢測電能表時，電流源輸出檢定用的電流，所述裝置通過監(jiān)測電流源出口的電壓來實現(xiàn)對電流源輸出功率的監(jiān)測。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電能表自動檢定流水線電流源故障監(jiān)測預(yù)警裝置，其特征在于，所述高阻電壓表實時在線監(jiān)測電能表自動檢定流水線電流源的輸出口的輸出電壓不超過8V。
【文檔編號】G01R35/04GK205720633SQ201620317165
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月16日
【發(fā)明人】劉水, 吳田, 丁強, 唐鳳生, 劉強, 劉玲, 王英
【申請人】國網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司