[發(fā)明專利]一種克服直流電能表分流器塞貝克效應(yīng)的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710098158.0
• 申請(qǐng)日: 2017-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN106908645A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭曉丹;張超;張凡;隋淑慧;孫學(xué)文;陳彬;鄧志軍;周新華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)天津節(jié)能服務(wù)有限公司;國(guó)網(wǎng)天津市電力公司;國(guó)家電網(wǎng)公司;長(zhǎng)沙天恒測(cè)控技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01R15/00
• 分類號(hào): G01R15/00;G01R11/17
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司12209
• 代理人: 王來(lái)佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電能計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種克服直流電能表分流器塞貝克效應(yīng)的方法。

背景技術(shù)

直流電能表在測(cè)量直流電流時(shí)，根據(jù)測(cè)量電流的大小分為直接接入式和間接接入式兩種測(cè)量方式，在測(cè)小電流時(shí)可以采用直接接入式，但在測(cè)大電流時(shí)通常都采用分流器間接接入式。分流器實(shí)際上是一個(gè)阻值很小但很標(biāo)準(zhǔn)的小電阻，測(cè)量時(shí)串聯(lián)在電流回路中，利用大電流在小電阻上的壓降，用一個(gè)電壓表來(lái)測(cè)量這個(gè)壓降值，以電流表的刻度來(lái)表示實(shí)際電流。目前有許多儀器可以精確地測(cè)量小的直流電流，但很少有儀器可以精確地測(cè)量直流大電流，而直流大電流目前是電動(dòng)汽車、電網(wǎng)能量存儲(chǔ)和光伏可再生能源裝置等的負(fù)載典型值。

在采用分流器進(jìn)行直流大電流測(cè)量時(shí)，往往有一個(gè)被大家忽略的現(xiàn)象，即塞貝克(Seebeck)效應(yīng)，又稱作第一熱電效應(yīng)，它是指由于兩種不同電導(dǎo)體或半導(dǎo)體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間的電壓差的熱電現(xiàn)象。在兩種金屬A和B組成的回路中，如果使兩個(gè)接觸點(diǎn)的溫度不同，則在回路中將出現(xiàn)電流，稱為熱電流。相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)稱為熱電勢(shì)，其方向取決于溫度梯度的方向。一般規(guī)定熱電勢(shì)方向?yàn)椋涸跓岫穗娏饔韶?fù)流向正。這種效應(yīng)會(huì)使分流器產(chǎn)生較大的偏移誤差，從而影響直流電能表的計(jì)量準(zhǔn)確性。目前行業(yè)內(nèi)沒(méi)有較好的避免直流電能表分流器塞貝克效應(yīng)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種克服直流電能表分流器塞貝克效應(yīng)的方法，解決直流電能表受塞貝克效應(yīng)影響造成準(zhǔn)確性低的問(wèn)題。

本發(fā)明解決現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種克服直流電能表分流器塞貝克效應(yīng)的方法，包括以下步驟：

步驟1、在直流電能表輸入端和分流器輸出端之間連接在一起，在直流電能表輸入端和分流器輸出端上分別設(shè)置一個(gè)溫度探頭；

步驟2、通過(guò)兩個(gè)溫度探頭測(cè)量直流電能表輸入端和分流器輸出端的溫度t₁和t₂，得出直流電能表輸入端和分流器輸出端的溫度差ΔT為：

ΔT＝t₁-t₂

步驟3、測(cè)量得到分流器兩端的壓降U₁以及分流器的電阻R；

步驟4、采用如下修約算法計(jì)算得到直流電能表的準(zhǔn)確電流值I：

上式中，K為分流器接線端和檢測(cè)導(dǎo)線的熱電勢(shì)系數(shù)。

所述分流器設(shè)有四個(gè)接線端，其中兩個(gè)為輸出端并與直流電能表輸入端相連接，另外兩個(gè)為輸入端并連接檢測(cè)導(dǎo)線，四個(gè)接線端均采用銅合金的連接端子，所述檢測(cè)導(dǎo)線均采用銅合金的檢測(cè)導(dǎo)線。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

本發(fā)明在直流電能表的輸入端子和分流器輸出端子設(shè)置溫度探頭，通過(guò)測(cè)量直流電能表的輸入端子和分流器輸出端子之間的溫度差，利用修約算法主動(dòng)補(bǔ)償?shù)羧惪诵?yīng)引起的熱電勢(shì)誤差，同時(shí)采用銅合金的接線端和測(cè)試導(dǎo)線，從而極大地減小由于不同金屬的材料差異產(chǎn)生的熱電勢(shì)，減少了分流器的測(cè)量誤差，提高了直流電能表的計(jì)量準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的直流電能表分流器接線圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述：

一種克服直流電能表分流器塞貝克效應(yīng)的方法，包括以下步驟：

步驟1、將直流電能表輸入端和分流器輸出端連接在一起，在直流電能表輸入端和分流器輸出端上分別設(shè)置一個(gè)溫度探頭。

為了避免引線電阻和接觸電阻附加于分流器而引起誤差，分流器通常做成四端形式，其接線如圖1所示，由于分流器實(shí)際是一個(gè)阻值很小的電阻，當(dāng)有直流電流通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生壓降，供直流電能表顯示。直流電能表實(shí)際是電壓表，直流電能表和分流器是配套使用的。在本步驟中，將直流電能表和分壓器連接在一起使用。

步驟2、通過(guò)兩個(gè)溫度探頭測(cè)量直流電能表輸入端和分流器輸出端的溫度t₁和t₂，得出兩端的溫度差為：

ΔT＝t₁-t₂

步驟3、測(cè)量得到分流器兩端的壓降U₁，分流器的電阻R。

通過(guò)分流器兩端的壓降U₁、分流器的電阻R可以計(jì)算得到實(shí)際測(cè)得的電流值I₁為：

步驟4、采用如下修約算法計(jì)算得到直流電能表的準(zhǔn)確電流值I：