电能表自动化检定流水线耐压装置的研究与应用

黄 炜，刘 雳，潘晓曼，夏 鹏

0 引言

随着国家电网“三集五大”建设的开展，各省级计量中心为满足智能电表集中检定的需要，分别建设了几条单三相电能表自动化检定流水线。以往电能表的耐压试验都是在人工检定台体上进行，而电能表自动化检定流水线是一个高度智能的自动化检测系统，全程无需人工干预，耐压试验只是其中功能性检测的一部分。本文通过对多路服务器、耐压测试仪、电流采样板、2029B时序控制板、继电器控制板，工位电脑与2018多路服务器连接，2018多路服务器的每个独立端口与耐压测试仪、2029B时序控制板、1-N表位电流采样板通讯连接，电流采样板和2029B时序控制板连接AT电源等进行原理分析，按照《JJG 596-2012交流电能表检定规程》规定，耐压单元对电能表高压端（电流和电压输入端）和地（辅助端和外壳）之间的绝缘测试应符合规程要求，提出了适用于电能表交流电压耐压试验的试验方法。

1 技术方案

电能表自动化流水线耐压装置，包括工位电脑、2018多路服务器、耐压测试仪、电流采样板、2029B时序控制板、继电器控制板，工位电脑与2018多路服务器连接而搭建局域网络，2018多路服务器的每个独立端口与耐压测试仪、2029B时序控制板、1-N表位电流采样板进行通讯连接，电流采样板和2029B时序控制板连接AT电源，电流采样板把控制信号、电源信号和漏电流采样信号线接到继电器控制板，耐压测试仪高压输出口并接到每块继电器控制板的总高压端，耐压测试仪的高压低输出口全部并接到每块继电器控制板的低压端。

单相电能表和三相直接式接入式电能表的耐压测试接线，耐压测试仪的电压电流端子并接一起接一个高压输入线，被检表的被检表辅助端子和外壳大地接一起。三相互感接入式电能表在耐压测试接线中，电压三相四根线并接在一个耐压测试仪的高压输入端，三相电流分项并接到三个独立的高压端口，被检表辅助端子并接到外壳地。

2029B时序控制板连接三色灯，通过三色灯来指示工作状态、每块电流采样板的电流互感器设置在耐压测试仪的高压低输出口。

电能表自动化流水线耐压装置框图和走线图见图1和图2。

图1 电能表自动化流水线耐压装置框图

图2 电能表自动化流水线耐压装置走线图

2 具体实施方式

参照图1和图2，该适用于电能表自动化流水线耐压装置包括工位电脑5、2018多路服务器6、耐压测试仪1、电流采样板2、2029B时序控制板8、继电器控制板4等，工位电脑5与2018多路服务器连接而搭建局域网络，2018多路服务器6的每个独立端口与耐压测试仪1、2029B时序控制板8、1-N表位电流采样板2进行通讯连接，电流采样板2和2029B时序控制板8连接AT电源7，通过AT电源7输出的辅助电源并接到每块电流采样板2上和2029B序控制板8上，并要与台体外壳有良好的绝缘。电流采样板2把控制信号、电源信号和漏电流采样信号线接到继电器控制板4。耐压测试仪1高压输出口并接到每块继电器控制板4的总高压端，耐压测试仪1的高压低输出口全部并接到每块继电器控制板4的低压端，并与耐压测试仪1的外壳相连（避免高压输出的低端在耐压测试时与表位的外壳不共地，造成地浮空，加在表位上的高压不准）。通讯信号线和辅助电源线是低频信号，在走线时一定要与高压线保持一定的安全距离（避免受高频干扰）。

工位电脑5与2018多路服务器搭建的局域网络与各耐压测试单元的各个子模块单元进行通讯连接，可以控制多个耐压单元。

2029B时序控制板8连接三色灯9，通过三色灯9来指示工作状态、

如图1和图2所示，每块电流采样板2的电流互感器3设置在耐压测试仪1的高压低输出口。

由于三相表有直接接入式和互感接入式两种不同的接入法，在同一个耐压测试单元中，表位大多以台体一边一种接入方式分布。单相电能表和三相直接式接入式电能表工作方式和接线方式相同，由于电压电流共输入端的接线特性（单相电能表位之间电压隔离，三相直接式表位之间电流隔离），如图1所示，在耐压测试接线中，耐压测试仪1的电压电流端子并接一起接一个高压输入线，被检表10的被检表辅助端子和外壳大地接一起。耐压测试时测试电流电压端对外壳4 kV持续1 min漏电流有无超漏。三相互感接入式电能表由于三相电压和电流参数独立的输入方式，在耐压测试接线中，电压三相四根线并接在一个耐压测试仪1的高压输入端，三相电流分项并接到三个独立的高压端口，被检表辅助端子并接到外壳地。耐压测试时U对地，三相I对地4 kV持续1 min测试，U对I、Ia对Ib、Ib对Ic、Ia对Ic 2 kV持续1 min测试漏电流有无超漏。

工位电脑5与2018多路服务器6及各耐压测试子单元通讯正常后，在耐压测试时，耐压测试仪1输出对应测试点的电压值，电流采样板2控制对应测试点所要求的高压继电器闭合，高压通过闭合的继电器加到对应测试点的端子上。电能表自动化流水线的托盘底下与电能表外壳金属片连接低压端子上的连接线对应的继电器闭合与耐压测试仪1的低压端子相通。高压通过继电器闭合加在电能表和表外壳之间。电流采样板3通过高压和电能表的绝缘电阻来采样表位上的漏电流值。值得注意的事这里有两个漏电流值需要注意到。一是单个表位的漏电流值；一个是总漏电流值。耐压测试时如总漏电流超漏，耐压测试仪1会自动关断电压输出，蜂鸣器持续报警。单个表位漏电流超出设定值没超出总漏电流设定值时，单个表位电流采样板2会断开该表位的继电器，关断该表位的高压。不会影响其它表位的正常测试。

3 耐压试验注意事项

耐压试验时，因电能表托盘的升降，导致顶升盘底下的低压连接线容易拉断；电流互感器初级的15 K保护电阻容易烧坏；表位信号接触顶针容易断裂。注意正确设置软件漏电电流阀值，耐压阀值设置等，检查及维修时注意把上门拉开，以防高压。通讯信号线和辅助电源线是低频信号，在走线时一定要与高压线保持一定的安全距离（避免受高频干扰）。

4 结论

本文提出的新型电能表耐压装置数据采集方便，自动化程度高，可以适用于不同的电能表自动化流水线耐压测试。

[1]JJG 596-2012电子式交流电能表检定规程[S].

[2]Q/GDW 1574-2014电能表自动化检定系统技术规范[S].

[3]QGDW 10347-2016电能计量装置通用设计规范[S].

[4]王清欣，李胜军.电能表耐电压检测试验装置设计[J].郑州轻工业学院学报，2011（02）∶86-89.

[5]韩有华，郭洪斌，王新亚.一种多工位电能表全自动交流耐压试验装置的方案设计[J].仪表技术，2006（03）∶42-44.

[6]王实，刘颖.耐压测试仪的原理和使用[J].电子质量2004（19）∶13-15.

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