[實用新型]一種電能表用負荷開關(guān)過零操作測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621305311.X
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN206348433U
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文文;袁瑞銘;丁恒春;都正周;梁慧敏;魯觀娜;張蓬鶴;徐占河;劉影;巨漢基;鐘侃;薛陽;于昊;姜振宇;呂言國;劉巖;張保亮
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學研究院;華北電力科學研究院有限責任公司;中國電力科學研究院;哈爾濱工業(yè)大學;河南許繼儀表有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 王濤,湯在彥

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電能表用負荷開關(guān)測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電能表用負荷開關(guān)過零操作測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，國家電網(wǎng)公司大力推進智能電能表推廣應(yīng)用，2014年底建成用電信息采集系統(tǒng)，并于2015年全面實現(xiàn)“全采集、全覆蓋、全費控”的功能。截止2014年5月底，國家電網(wǎng)公司已安裝智能電能表2.0億只，每只智能電能表對應(yīng)了一只負荷開關(guān)。電能表用負荷開關(guān)能夠切斷和恢復(fù)用戶負載，是實現(xiàn)遠程費控的重要元器件。目前，針對電能表用負荷開關(guān)的費控方式為當透支金額低于設(shè)定的透支門限金額時，電能表應(yīng)發(fā)出斷電信號，控制負荷開關(guān)中斷供電。該方式僅以用戶電費情況為跳閘依據(jù)，而未考慮用戶實際負載情況。若在負載峰值時刻跳開負荷開關(guān)，可能導(dǎo)致開關(guān)觸頭間隙產(chǎn)生電弧而發(fā)生燒蝕，嚴重時將造成線路燒毀進而燒毀電能表、引發(fā)火災(zāi)，嚴重影響了用戶安全用電。

利用交流50Hz電壓、電流每半個周波都存在過零時刻的特點，控制負荷開關(guān)斷開時恰好在電流過零點附近，而閉合時恰好在電壓過零點附近，可有效降低負荷開關(guān)觸點電弧，從而減少觸點燒蝕。但過零操作的性能提升效果需要通過測試進行驗證。但現(xiàn)有檢測設(shè)備主要針對電能表用負荷開關(guān)在隨機分斷、閉合過程中的基本性能參數(shù)進行測試。由于智能電能表在接收到跳、合閘動作允許信號，執(zhí)行跳、合閘動作命令而發(fā)出控制脈沖，直至負荷開關(guān)觸點開始斷開或閉合的動作瞬間，存在一定的時間間隔。因此，傳統(tǒng)的檢測設(shè)備為了實現(xiàn)控制電能表用負荷開關(guān)在交流負載電流過零點分斷、在交流負載電壓過零點閉合，需要首先施加直流負載，通過計時器分別記錄動作脈沖發(fā)出時刻、負荷開關(guān)銜鐵動作時刻，再計算兩者間的時間間隔。但由于電能表用負荷開關(guān)動作時間快、動作間隔時間短，而過零操作對于控制時間精度要求高，因此傳統(tǒng)的檢測設(shè)備及過零操作控制方法難以保證過零操作的準確度。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的實施例提供一種電能表用負荷開關(guān)過零操作測試系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)的檢測設(shè)備及過零操作控制方法難以保證過零操作的準確度的問題。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種電能表用負荷開關(guān)過零操作測試系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)處理器電路、交流電壓過零檢測電路、MCU芯片電路、實負載發(fā)生電路、脈沖信號發(fā)生電路；所述數(shù)據(jù)處理器電路分別與MCU芯片電路、實負載發(fā)生電路和脈沖信號發(fā)生電路連接；所述交流電壓過零檢測電路與所述MCU芯片電路連接；所述實負載發(fā)生電路和脈沖信號發(fā)生電路還分別連接電能表用負荷開關(guān)；

所述數(shù)據(jù)處理器電路，用于在電能表用負荷開關(guān)觸點處于斷開狀態(tài)時，在控制閉合脈沖輸出時刻向脈沖信號發(fā)生電路發(fā)送控制閉合命令；或者，在電能表用負荷開關(guān)觸點處于閉合狀態(tài)時，在控制分斷脈沖輸出時刻向脈沖信號發(fā)生電路發(fā)送控制分斷命令；

所述脈沖信號發(fā)生電路，用于在接收到控制閉合命令時，向電能表用負荷開關(guān)發(fā)送閉合脈沖信號，以控制電能表用負荷開關(guān)觸點閉合；或者，在接收到控制分斷命令時，向電能表用負荷開關(guān)發(fā)送分斷脈沖信號，以控制電能表用負荷開關(guān)觸點分斷。

進一步的，所述電能表用負荷開關(guān)過零操作測試系統(tǒng)還包括：動作機構(gòu)驅(qū)動電源、電壓示波器和電流示波器；所述動作機構(gòu)驅(qū)動電源分別與所述交流電壓過零檢測電路和脈沖信號發(fā)生電路連接，以進行供電；所述電壓示波器和電流示波器均與數(shù)據(jù)處理器電路和電能表用負荷開關(guān)連接；所述電壓示波器用于監(jiān)測電能表用負荷開關(guān)的負載電壓實時波形；所述電流示波器用于監(jiān)測電能表用負荷開關(guān)的負載電流實時波形和線圈電流實時波形。

具體的，所述交流電壓過零檢測電路，包括：零線端、火線端、第一限流電阻、第二限流電阻、第三限流電阻、第四限流電阻、第一半導(dǎo)體二極管、第二半導(dǎo)體二極管、光電耦合器、負載電阻、濾波電容；所述火線端和零線端加載交流輸入電的兩相后，分別與第一限流電阻的一端和第三限流電阻的一端連接；所述第一限流電阻的另一端和第三限流電阻的另一端分別連接第二限流電阻的一端和第四限流電阻的一端；第二限流電阻的另一端與第一半導(dǎo)體二極管的正極連接；第四限流電阻的另一端與第二半導(dǎo)體二極管的正極連接；第一半導(dǎo)體二極管的負極和第二半導(dǎo)體二極管的負極均連接光電耦合器的陽極；所述第二半導(dǎo)體二極管的正極還與光電耦合器的陰極連接；光電耦合器的集電極加載有正5伏電壓；光電耦合器的發(fā)射極分別連接有交流半波信號輸出端、負載電阻的一端以及濾波電容的一端；所述交流半波信號輸出端用于連接MCU芯片電路的輸入接口；所述負載電阻的另一端以及濾波電容的另一端連接在一起，并接地。