電能表自動化檢定流水線耐壓裝置的研究與應用

黃 煒，劉 靂，潘曉曼，夏 鵬

0 引言

隨著國家電網“三集五大”建設的開展，各省級計量中心為滿足智能電表集中檢定的需要，分別建設了幾條單三相電能表自動化檢定流水線。以往電能表的耐壓試驗都是在人工檢定臺體上進行，而電能表自動化檢定流水線是一個高度智能的自動化檢測系統，全程無需人工干預，耐壓試驗只是其中功能性檢測的一部分。本文通過對多路服務器、耐壓測試儀、電流采樣板、2029B時序控制板、繼電器控制板，工位電腦與2018多路服務器連接，2018多路服務器的每個獨立端口與耐壓測試儀、2029B時序控制板、1-N表位電流采樣板通訊連接，電流采樣板和2029B時序控制板連接AT電源等進行原理分析，按照《JJG 596-2012交流電能表檢定規程》規定，耐壓單元對電能表高壓端（電流和電壓輸入端）和地（輔助端和外殼）之間的絕緣測試應符合規程要求，提出了適用于電能表交流電壓耐壓試驗的試驗方法。

1 技術方案

電能表自動化流水線耐壓裝置，包括工位電腦、2018多路服務器、耐壓測試儀、電流采樣板、2029B時序控制板、繼電器控制板，工位電腦與2018多路服務器連接而搭建局域網絡，2018多路服務器的每個獨立端口與耐壓測試儀、2029B時序控制板、1-N表位電流采樣板進行通訊連接，電流采樣板和2029B時序控制板連接AT電源，電流采樣板把控制信號、電源信號和漏電流采樣信號線接到繼電器控制板，耐壓測試儀高壓輸出口并接到每塊繼電器控制板的總高壓端，耐壓測試儀的高壓低輸出口全部并接到每塊繼電器控制板的低壓端。

單相電能表和三相直接式接入式電能表的耐壓測試接線，耐壓測試儀的電壓電流端子并接一起接一個高壓輸入線，被檢表的被檢表輔助端子和外殼大地接一起。三相互感接入式電能表在耐壓測試接線中，電壓三相四根線并接在一個耐壓測試儀的高壓輸入端，三相電流分項并接到三個獨立的高壓端口，被檢表輔助端子并接到外殼地。

2029B時序控制板連接三色燈，通過三色燈來指示工作狀態、每塊電流采樣板的電流互感器設置在耐壓測試儀的高壓低輸出口。

電能表自動化流水線耐壓裝置框圖和走線圖見圖1和圖2。

圖1 電能表自動化流水線耐壓裝置框圖

圖2 電能表自動化流水線耐壓裝置走線圖

2 具體實施方式

參照圖1和圖2，該適用于電能表自動化流水線耐壓裝置包括工位電腦5、2018多路服務器6、耐壓測試儀1、電流采樣板2、2029B時序控制板8、繼電器控制板4等，工位電腦5與2018多路服務器連接而搭建局域網絡，2018多路服務器6的每個獨立端口與耐壓測試儀1、2029B時序控制板8、1-N表位電流采樣板2進行通訊連接，電流采樣板2和2029B時序控制板8連接AT電源7，通過AT電源7輸出的輔助電源并接到每塊電流采樣板2上和2029B序控制板8上，并要與臺體外殼有良好的絕緣。電流采樣板2把控制信號、電源信號和漏電流采樣信號線接到繼電器控制板4。耐壓測試儀1高壓輸出口并接到每塊繼電器控制板4的總高壓端，耐壓測試儀1的高壓低輸出口全部并接到每塊繼電器控制板4的低壓端，并與耐壓測試儀1的外殼相連（避免高壓輸出的低端在耐壓測試時與表位的外殼不共地，造成地浮空，加在表位上的高壓不準）。通訊信號線和輔助電源線是低頻信號，在走線時一定要與高壓線保持一定的安全距離（避免受高頻干擾）。

工位電腦5與2018多路服務器搭建的局域網絡與各耐壓測試單元的各個子模塊單元進行通訊連接，可以控制多個耐壓單元。

2029B時序控制板8連接三色燈9，通過三色燈9來指示工作狀態、

如圖1和圖2所示，每塊電流采樣板2的電流互感器3設置在耐壓測試儀1的高壓低輸出口。

由于三相表有直接接入式和互感接入式兩種不同的接入法，在同一個耐壓測試單元中，表位大多以臺體一邊一種接入方式分布。單相電能表和三相直接式接入式電能表工作方式和接線方式相同，由于電壓電流共輸入端的接線特性（單相電能表位之間電壓隔離，三相直接式表位之間電流隔離），如圖1所示，在耐壓測試接線中，耐壓測試儀1的電壓電流端子并接一起接一個高壓輸入線，被檢表10的被檢表輔助端子和外殼大地接一起。耐壓測試時測試電流電壓端對外殼4 kV持續1 min漏電流有無超漏。三相互感接入式電能表由于三相電壓和電流參數獨立的輸入方式，在耐壓測試接線中，電壓三相四根線并接在一個耐壓測試儀1的高壓輸入端，三相電流分項并接到三個獨立的高壓端口，被檢表輔助端子并接到外殼地。耐壓測試時U對地，三相I對地4 kV持續1 min測試，U對I、Ia對Ib、Ib對Ic、Ia對Ic 2 kV持續1 min測試漏電流有無超漏。

工位電腦5與2018多路服務器6及各耐壓測試子單元通訊正常后，在耐壓測試時，耐壓測試儀1輸出對應測試點的電壓值，電流采樣板2控制對應測試點所要求的高壓繼電器閉合，高壓通過閉合的繼電器加到對應測試點的端子上。電能表自動化流水線的托盤底下與電能表外殼金屬片連接低壓端子上的連接線對應的繼電器閉合與耐壓測試儀1的低壓端子相通。高壓通過繼電器閉合加在電能表和表外殼之間。電流采樣板3通過高壓和電能表的絕緣電阻來采樣表位上的漏電流值。值得注意的事這里有兩個漏電流值需要注意到。一是單個表位的漏電流值；一個是總漏電流值。耐壓測試時如總漏電流超漏，耐壓測試儀1會自動關斷電壓輸出，蜂鳴器持續報警。單個表位漏電流超出設定值沒超出總漏電流設定值時，單個表位電流采樣板2會斷開該表位的繼電器，關斷該表位的高壓。不會影響其它表位的正常測試。

3 耐壓試驗注意事項

耐壓試驗時，因電能表托盤的升降，導致頂升盤底下的低壓連接線容易拉斷；電流互感器初級的15 K保護電阻容易燒壞；表位信號接觸頂針容易斷裂。注意正確設置軟件漏電電流閥值，耐壓閥值設置等，檢查及維修時注意把上門拉開，以防高壓。通訊信號線和輔助電源線是低頻信號，在走線時一定要與高壓線保持一定的安全距離（避免受高頻干擾）。

4 結論

本文提出的新型電能表耐壓裝置數據采集方便，自動化程度高，可以適用于不同的電能表自動化流水線耐壓測試。

[1]JJG 596-2012電子式交流電能表檢定規程[S].

[2]Q/GDW 1574-2014電能表自動化檢定系統技術規范[S].

[3]QGDW 10347-2016電能計量裝置通用設計規范[S].

[4]王清欣，李勝軍.電能表耐電壓檢測試驗裝置設計[J].鄭州輕工業學院學報，2011（02）∶86-89.

[5]韓有華，郭洪斌，王新亞.一種多工位電能表全自動交流耐壓試驗裝置的方案設計[J].儀表技術，2006（03）∶42-44.

[6]王實，劉穎.耐壓測試儀的原理和使用[J].電子質量2004（19）∶13-15.

[7]陳立輝.耐壓測試儀輸出電壓的檢測方法[J].計量技術2000（19）∶42-43.