鉗形電流互感器的校驗裝置和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鉗形電流互感器的校驗裝置和系統(tǒng)。其中，鉗形電流互感器的校驗裝置包括：懸掛架，具有橫桿、第一支撐件、第二支撐件和固定件；電能表標準件，用于提供穩(wěn)定的測試電流；測試桿，穿設在第一支撐件、第二支撐件和固定件上，并且測試桿的兩端均與電能表標準件相連接，形成用于傳輸測試電流的測試回路；以及電能表校驗儀，與電能表標準件和鉗形電流互感器均相連接，用于根據鉗形電流互感器檢測到的測試電流計算測量電能量，并將測量電能量反饋至電能表標準件。通過本實用新型，解決了現有技術中電能表校驗儀容易出現較大誤差的問題，進而達到了減小電能表校驗儀誤差、提高現場校驗準確度的效果。
【專利說明】鉗形電流互感器的校驗裝置和系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力設備領域，具體而言，涉及一種鉗形電流互感器的校驗裝置和系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]電能表現場校驗儀是用于在變電站、居民用戶等安裝式電能表實際運行地點現場測試電能表誤差的計量設備。在現場，電能表處于通電運行狀況，由于客戶需要、試驗安全等多方面因素考慮，往往不能采取斷開電能表線路，然后在線路中接入電能表現場校驗儀的方式進行電能表的誤差測量。此時，采取的手段是使用鉗形電流互感器(也稱電流鉗表)進行電流采樣，通過將電流線置入電流鉗表的鉗口中，利用電磁感應原理獲得電流回路的電流值，從而計算電能誤差。
[0003]由于受到電流鉗表鉗口清潔程度、磨損程度，以及從中穿過的電流線的位置和角度影響，采樣獲得的電流值往往存在一定的誤差，電流鉗表的采樣誤差是構成現場校驗電能表誤差的重要來源和因素之一。由此，在電能表現場校驗儀周期校驗時，實驗室需要校驗電能表現場校驗儀和電流鉗表的整體測量誤差，以保證電能表現場校驗儀的基本誤差符合使用要求。
[0004]目前，對于鉗形電流互感器的校驗，多采取在電能表標準裝置的電流的高端和低端用電流線連接，然后將鉗形電流互感器夾在電流線上的方式開展校驗。此種方式存在以下幾項不足:
[0005]首先，由于電流線多為軟線，且線徑與電流鉗表的鉗口 口徑大多不同，因此電流鉗表鉗住電流線時，無法取得固定的位置和角度，受此影響，校驗結果的穩(wěn)定性很差，在重復測量時難以取得一致性較好的數據，測量結果不具備復現性。
[0006]其次，由于電流線的內阻很小接入電能表標準裝置時，裝置基本是運行在空載狀態(tài)，由此可能對測量結果造成影響。此外，如此連接方式，在通過的電流較大時，會產生強烈的空間磁場，從而影響測量結果準確性。
[0007]再者，由于電流鉗表的規(guī)格不同，試驗中往往需要根據電流鉗表的規(guī)格更換電流線，增加了操作的復雜性，也不利于測試環(huán)境的保持。
[0008]針對相關技術中電能表校驗儀容易出現較大誤差的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
實用新型內容
[0009]本實用新型的主要目的在于提供一種鉗形電流互感器的校驗裝置和系統(tǒng)，以解決現有技術中電能表校驗儀容易出現較大誤差的問題。
[0010]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種鉗形電流互感器的校驗裝置，包括:懸掛架，具有橫桿、第一支撐件、第二支撐件和固定件，其中，第一支撐件支撐在橫桿第一端的下方，第二支撐件支撐在橫桿第二端的下方，固定件的第一端固定在懸掛架的下方；電能表標準件，用于提供穩(wěn)定的測試電流；測試桿，穿設在第一支撐件、第二支撐件和固定件上，并且測試桿的兩端均與電能表標準件相連接，形成用于傳輸測試電流的測試回路；以及電能表校驗儀，與電能表標準件和鉗形電流互感器均相連接，用于根據鉗形電流互感器檢測到的測試電流計算測量電能量，并將測量電能量反饋至電能表標準件。[0011 ] 進一步地，第一導線沿第一支撐件敷設，其中，第一導線為連接測試桿第一端和電能表標準件的導線；以及第二導線依次沿第二支撐件、橫桿和第一支撐件敷設，其中，第二導線為連接測試桿第二端和電能表標準件的導線。
[0012]進一步地，測試桿包括:第一測試桿；以及第二測試桿，其中，第二測試桿的橫截面積小于第一測試桿的橫截面積。
[0013]進一步地，第一測試桿所處水平面高于第二測試桿所處水平面。
[0014]進一步地，第一測試桿和第二測試桿均包括:A相測試桿；B相測試桿；以及C相測試桿，其中，屬于第一測試桿的A相測試桿、B相測試桿和C相測試桿的橫截面積相同，屬于第二測試桿的A相測試桿、B相測試桿和C相測試桿的橫截面積相同。
[0015]進一步地，A相測試桿所處水平面高于B相測試桿所處水平面，B相測試桿所處水平面高于C相測試桿所處水平面。
[0016]進一步地，校驗裝置還包括:A相開關，設置在A相測試桿的測試回路上；B相開關，設置在B相測試桿的測試回路上；以及C相開關，設置在C相測試桿的測試回路上，電能表標準件包括:控制板，與A相開關、B相開關和C相開關均相連接。
[0017]進一步地，固定件的數量為多個，每個固定件的第一端均固定在懸掛架的下方，多個固定件連線的中點與懸掛架的中心處于同一豎直線上。
[0018]為了實現上述目的，根據本實用新型的另一方面，提供了一種鉗形電流互感器的校驗系統(tǒng)，包括:鉗形電流互感器；以及校驗裝置，其中，校驗裝置為本實用新型上述內容所提供的任一種鉗形電流互感器的校驗裝置。
[0019]本實用新型采用具有以下結構的鉗形電流互感器的校驗裝置:懸掛架，具有橫桿、第一支撐件、第二支撐件和固定件，其中，第一支撐件支撐在橫桿第一端的下方，第二支撐件支撐在橫桿第二端的下方，固定件的第一端固定在懸掛架的下方；電能表標準件，用于提供穩(wěn)定的測試電流；測試桿，穿設在第一支撐件、第二支撐件和固定件上，并且測試桿的兩端均與電能表標準件相連接，形成用于傳輸測試電流的測試回路；以及電能表校驗儀，與電能表標準件和鉗形電流互感器均相連接，用于根據鉗形電流互感器檢測到的測試電流計算測量電能量，并將測量電能量反饋至電能表標準件。通過設置上述結構的鉗形電流互感器的校驗裝置，可以將鉗形電流互感器懸掛于測試桿上，通過電磁感應檢測到通過測試桿的測試電流，此種結構的檢驗裝置通過測試桿傳輸測試電流，鉗形電流互感器懸掛于測試桿上時能夠取得固定的位置和角度，保證了校驗結果的穩(wěn)定性，進而能夠對鉗形電流互感器的采樣誤差進行準確校驗，避免后續(xù)給電能表校驗儀構成現場誤差，解決了現有技術中電能表校驗儀容易出現較大誤差的問題，進而達到了減小電能表校驗儀誤差、提高現場校驗準確度的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0021]圖1是根據本實用新型實施例的鉗形電流互感器的校驗裝置的示意圖；
[0022]圖2是圖1中21部分的放大圖；
[0023]圖3是根據本實用新型實施例的鉗形電流互感器的校驗裝置的校驗原理圖；
[0024]圖4是根據本實用新型優(yōu)選實施例的電流互感器的校驗裝置的示意圖；
[0025]圖5是本實用新型實施例的鉗形電流互感器的校驗裝置中控制板控制測試回路的原理圖；以及
[0026]圖6和圖7是根據本實用新型實施例的鉗形電流互感器的校驗裝置中兩塊控制板的本意圖。
【具體實施方式】
[0027]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0028]本實用新型實施例提供了一種鉗形電流互感器的校驗裝置，以下對本實用新型實施例所提供的鉗形電流互感器的校驗裝置進行具體介紹:
[0029]圖1是根據本實用新型實施例的鉗形電流互感器的校驗裝置的結構圖，圖2是圖1中21處的放大圖，如圖1和圖2所示，該校驗裝置主要包括懸掛架10、電能表標準件20、測試桿30和電能表校驗儀(圖中未示出)，其中:
[0030]懸掛架10具有橫桿11、第一支撐件12、第二支撐件13和固定件14，其中，第一支撐件12支撐在橫桿11第一端的下方，第二支撐件13支撐在橫桿11第二端的下方，即，第一支撐件12和第二支撐件13支撐在懸掛架10的兩端，固定件14的第一端固定在懸掛架10的下方。
[0031]電能表標準件20用于提供穩(wěn)定的測試電流。
[0032]測試桿30穿設在第一支撐件12、第二支撐件13和固定件14上，并且測試桿30的兩端均與電能表標準件20相連接，形成用于傳輸測試電流的測試回路。
[0033]電能表校驗儀與電能表標準件20和鉗形電流互感器均相連接，用于根據鉗形電流互感器檢測到的測試電流計算測量電能量，并將測量電能量反饋至電能表標準件20。具體地，電能表校驗儀可以采用現有技術中任一種計算測量電能量的方法對測量電能量進行計算，主要是根據鉗形電流互感器檢測到的測試電流，和測試回路中的電壓值，計算出測量電能量，然后將測量電能量等比例以電脈沖形式反饋給電能表標準件20。電能表標準件20能夠計算自身所提供的理想電能量，并將該理想電能量與電能表校驗儀測量的測量電能量相比較，得到測量誤差，完成校驗。
[0034]圖3是根據本實用新型實施例的校驗裝置的校驗原理圖，如圖3所示，鉗形電流互感器的校驗裝置的校驗原理為:電能表標準件20提供在測試桿30上傳輸的測試電流，將鉗形電流互感器懸掛在測試桿30上，能夠檢測到測試電流，電能表校驗儀根據鉗形電流互感器檢測到的測試電流計算測量電能量，并將測量電能量反饋至電能表標準件20，電能表標準件20將自身所提供的理想電能量與電能表校驗儀測量的測量電能量相比較，得到測量誤差，完成校驗。[0035]通過本實用新型實施例的鉗形電流互感器的校驗裝置，可以將鉗形電流互感器懸掛于測試桿30上，通過電磁感應檢測到通過測試桿30的測試電流，此種結構的檢驗裝置通過測試桿30傳輸測試電流，鉗形電流互感器懸掛于測試桿30上時能夠取得固定的位置和角度，保證了校驗結果的穩(wěn)定性，進而能夠對鉗形電流互感器的采樣誤差進行準確校驗，避免后續(xù)給電能表校驗儀構成現場誤差，解決了現有技術中電能表校驗儀容易出現較大誤差的問題，進而達到了減小電能表校驗儀誤差、提高現場校驗準確度的效果。
[0036]優(yōu)選地，第一導線沿所述第一支撐件12敷設，其中，所述第一導線為連接所述測試桿30第一端和所述電能表標準件20的導線。第二導線依次沿所述第二支撐件13、所述橫桿11和所述第一支撐件12敷設，其中，所述第二導線為連接所述測試桿30第二端和所述電能表標準件20的導線。即，電流線從懸掛架10第一側支撐進入懸掛架10，經固定件14到達懸掛架10的第二側支撐，向上經頂部橫桿11回到懸掛架10的第一側支撐，向下從第一側支撐底部回到電能表標準件20。
[0037]由于在通入電流時，當電流形成環(huán)狀，會在環(huán)的中心產生較強的磁場，從而對測量產生很大的影響。因此采取原路返回的方式，盡量減小電流環(huán)的面積大小，從而減小空間磁場，以減小對鉗形電流互感器檢測測試電流的影響，達到保證校驗準確度的效果。
[0038]圖4是根據本實用新型優(yōu)選實施例的鉗形電流互感器的校驗裝置的示意圖，如圖4所示，在該優(yōu)選實施例中，測試桿30數量包括多種規(guī)格的測試桿，圖4中示意性示出了兩種，其中，第一測試桿31和第二測試桿32均穿設在第一支撐件12、第二支撐件13和固定件14上，測試桿的規(guī)格可以通過測試桿橫截面的大小來體現，圖4中示意性示出了第二測試桿32的橫截面積小于第一測試桿31的橫截面積，在本實用新型實施例中，可以將第一測試桿31設置為橫截面積為25mm2的測試桿，將第二測試桿32設置為橫截面積為4臟2的測試桿。
[0039]通過在懸掛架上設置規(guī)格不同的測試桿，實現了無需更換電流線，即可對不同規(guī)格的鉗形電流互感器進行校驗，減少了操作的復雜性，并且有利于測試和校驗環(huán)境的保持。
[0040]優(yōu)選地，第一測試桿31所處水平面高于第二測試桿32所處水平面，即，橫截面面積較大的測試桿所處的水平面，高于橫截面面積較小的測試桿所處的水平面。
[0041]橫截面積較大的測試桿用于傳輸較大的測試電流，橫截面積較小的測試桿用于傳輸較小的測試電流，而電流越大磁場越強，通過將橫截面積較大的測試桿設置在靠上方的位置，更加接近頂部橫桿的返回電流線，達到進一步減小空間磁場的效果。
[0042]優(yōu)選地，第一測試桿31和第二測試桿32均包括A相測試桿、B相測試桿和C相測試桿，其中，屬于第一測試桿31的A相測試桿、B相測試桿和C相測試桿的橫截面積相同，屬于第二測試桿32的A相測試桿、B相測試桿和C相測試桿的橫截面積相同。
[0043]通過將第一測試桿31和第二測試桿32均設置為三相測試桿，實現了能夠直接進行三相校驗。
[0044]優(yōu)選地，A相測試桿所處水平面高于B相測試桿所處水平面，B相測試桿所處水平面高于C相測試桿所處水平面。
[0045]由于實際校驗中，對鉗形電流互感器的單相校驗比較多，所以，通過將A相測試桿設置在靠上方的位置，更加接近頂部橫桿的返回電流線，達到減小測試校驗過程中的空間磁場。[0046]進一步地，本實用新型實施例的鉗形電流互感器的校驗裝置還包括控制測試回路導通或斷開的開關，該開關可以為繼電器開關。具體地，在A相測試桿的測試回路上設置A相開關，在B相測試桿的測試回路上設置B相開關，在C相測試桿的測試回路上設置C相開關。電能表標準件20則包括控制板，該控制板主要用于控制校驗裝置向哪種規(guī)格的測試桿上提供測試電流，以及用于控制向測試桿的哪相電流線提供測試電流，其中，控制板與A相開關、B相開關和C相開關均相連接，用于通過控制開關的閉合或斷開，來控制是否向某一相電流線提供測試電流與否。
[0047]圖5是控制板控制測試回路的原理圖，如圖5所示，以進行A相電流校驗為例說明原理:電流從三相電流箱的AIH點(A-A相，1-電流，H-高端、輸入端)輸入至電能表標準件20上的I號點旋鈕，經該I號點旋鈕連接進入電能表標準件20內置的標準表，從2號點旋鈕出標準表，來到第一測試桿31的A相測試回路上、第二測試桿32的A相測試回路上和電能表標準件20的內置A相回路上，此3個測試回路上各有一個繼電器開關。當需要經過第一測試桿31的A相回路時，控制5號點的繼電器接通，3、4號點繼電器斷開；當需要經過第二測試桿32的A相回路時，4號點的繼電器接通，3、5號點的繼電器斷開；當需要經過電能表標準件20內置A相電流回路時，3號點的繼電器接通，4、5號點的繼電器斷開，由此實現三個回路的電流切換。通過3或4或5號點后，電流經過測試桿或內置電流回路，從AIL點(A-A相，1-電流，L-低端、輸出端)返回三相電流箱。
[0048]即，本實用新型實施例所提供的鉗形電流互感器的校驗裝置，具有三相雙回路的電流線，有兩條電流回路，而電能表標準件20本身有一條電流回路，因此當在測試桿上安裝鉗形電流互感器時，電能表標準裝置需要能夠對三路電流回路進行控制。本方案采取在電流回路中加裝繼電器的方式進行控制，三相三回路共設計9個繼電器控制電流通斷，為此可以采取雙控制板的方式。將控制命令寫入電能表標準件20的軟、硬件控制系統(tǒng)，從而在電能表標準件20的手動操作鍵盤和計算機安裝的校驗軟件中均實現了對三回路電流的控制。
[0049]圖6和圖7是根據本實用新型實施例的鉗形電流互感器的校驗裝置中兩塊控制板的示意圖，如圖6和圖7所示，A相回路的三個繼電器由2號控制板42的XSB7、XSB8、XSB5控制，B相回路的三個繼電器由I號控制板41的XSB3、XSA3、XSA5控制，C相回路的三個繼電器由I號控制板41的XSBl1、XSA8、XSAll控制。
[0050]優(yōu)選地，在本實用新型實施例中，固定件14的數量為多個，每個固定件14的第一端均固定在懸掛架10的下方，多個固定件14連線的中點與懸掛架10的中心處于同一豎直線上。圖3中示意性示出了鉗形電流互感器的校驗裝置包括兩個固定件14。
[0051]通過將固定件的數量設置為多個，進一步保證了測試桿的穩(wěn)定性，進而進一步保證鉗形電流互感器懸掛于測試桿上時能夠取得固定的位置和角度。
[0052]本實用新型實施例還提供了一種鉗形電流互感器的校驗系統(tǒng)，該校驗系統(tǒng)除了包括鉗形電流互感器外，還包括本實用新型實施例上述內容所提供的任一種鉗形電流互感器的校驗裝置。
[0053]從以上的描述中，可以看出，本實用新型實現了如下技術效果:
[0054]通過與現有的電能表標準件20配套使用，實現了對鉗形電流互感器的標準化校驗，進而實現了對帶有鉗形電流互感器的電能表現場校驗儀的標準化校驗。由于測試桿30采取硬質材料，且固定于懸掛架10上，4mm2和25mm2分別對應當前主流的二次電流鉗表的鉗口大小，實現了穿過電流鉗表鉗口的電流線位置和角度固定的目的，避免了因為方位問題造成測量誤差變化大，不準確的技術問題，保證了測量結果的一致性、準確性。同時因為同時具備了兩條線路，也免除了根據規(guī)格更換電流線的工作，簡化了作業(yè)流程。
[0055]并且，同時考慮了自動化校驗的需要，所有對回路電流的控制均可通過軟件選擇、設置，簡單直觀，通過設置不同的方案，可以實現較高的自動化校驗水平，提高工作效率。
[0056]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種鉗形電流互感器的校驗裝置，其特征在于，包括: 懸掛架(10)，具有橫桿(11)、第一支撐件(12)、第二支撐件(13)和固定件(14)，其中，所述第一支撐件(12)支撐在所述橫桿(11)第一端的下方，所述第二支撐件(13)支撐在所述橫桿(11)第二端的下方，所述固定件(14)的第一端固定在所述懸掛架(10)的下方；電能表標準件(20)，用于提供穩(wěn)定的測試電流； 測試桿(30)，穿設在所述第一支撐件(12)、所述第二支撐件(13)和所述固定件(14)上，并且所述測試桿(30)的兩端均與所述電能表標準件(20)相連接，形成用于傳輸所述測試電流的測試回路；以及 電能表校驗儀，與所述電能表標準件(20 )和鉗形電流互感器均相連接，用于根據所述鉗形電流互感器檢測到的所述測試電流計算測量電能量，并將所述測量電能量反饋至所述電能表標準件(20)。
2.根據權利要求1所述的校驗裝置，其特征在于: 第一導線沿所述第一支撐件(12)敷設，其中，所述第一導線為連接所述測試桿(30)第一端和所述電能表標準件(20)的導線；以及 第二導線依次沿所述第二支撐件(13)、所述橫桿(11)和所述第一支撐件(12)敷設，其中，所述第二導線為 連接所述測試桿(30)第二端和所述電能表標準件(20)的導線。
3.根據權利要求1所述的校驗裝置，其特征在于，所述測試桿(30)包括: 第一測試桿(31);以及 第二測試桿(32)，其中，所述第二測試桿(32)的橫截面積小于所述第一測試桿(31)的橫截面積。
4.根據權利要求3所述的校驗裝置，其特征在于，所述第一測試桿(31)所處水平面高于所述第二測試桿(32)所處水平面。
5.根據權利要求3所述的校驗裝置，其特征在于，所述第一測試桿(31)和所述第二測試桿(32)均包括: A相測試桿； B相測試桿；以及 C相測試桿，其中，屬于所述第一測試桿(31)的所述A相測試桿、所述B相測試桿和所述C相測試桿的橫截面積相同，屬于所述第二測試桿(32)的所述A相測試桿、所述B相測試桿和所述C相測試桿的橫截面積相同。
6.根據權利要求5所述的校驗裝置，其特征在于，所述A相測試桿所處水平面高于所述B相測試桿所處水平面，所述B相測試桿所處水平面高于所述C相測試桿所處水平面。
7.根據權利要求5所述的校驗裝置，其特征在于: 所述校驗裝置還包括: A相開關，設置在所述A相測試桿的測試回路上； B相開關，設置在所述B相測試桿的測試回路上；以及 C相開關，設置在所述C相測試桿的測試回路上， 所述電能表標準件(20)包括: 控制板，與所述A相開關、所述B相開關和所述C相開關均相連接。
8.根據權利要求1所述的校驗裝置，其特征在于，所述固定件(14)的數量為多個，每個所述固定件(14)的第一端均固定在所述懸掛架(10)的下方，多個所述固定件(14)連線的中點與所述懸掛架(10)的中心處于同一豎直線上。
9.一種鉗形電流互感器的校驗系統(tǒng)，其特征在于，包括: 鉗形電流互感器；以及 校驗裝置，其中，所述校驗裝置為權利要求1至8中任一項所述的鉗形電流互感器的校驗裝置 。
【文檔編號】G01R35/02GK203606480SQ201320848500
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月19日 優(yōu)先權日:2013年12月19日
【發(fā)明者】靳陽, 趙成, 李之彧, 陳旭 申請人:國家電網公司, 國網北京市電力公司