專利名稱：三相多功能電能表走字裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三相多功能電能表走字裝置。
背景技術(shù)：
根據(jù)國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2000年7月17日批準(zhǔn)發(fā)布的《多功能電能表定型鑒定大綱》的規(guī)定，對(duì)每批誤差已檢驗(yàn)合格的多功能電能表必須通電連續(xù)走字不少于120小時(shí)，傳統(tǒng)的三相電能表走字裝置，僅能對(duì)普通三相三線、三相四線的有功或無(wú)功電能表進(jìn)行走字試驗(yàn)，而無(wú)法對(duì)三相多功能電能表特別是II、III、IV象限的有功電能、有功最大需量、無(wú)功電能、無(wú)功最大需量等計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行走字核查。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有三相電能表走字裝置不能適應(yīng)三相多功能電能表走字試驗(yàn)的不足，本實(shí)用新型提供一種三相多功能電能表走字裝置，能滿足多功能電能表I--IV象限有功及無(wú)功電量、最大需量等計(jì)量數(shù)據(jù)的走字核查。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用技術(shù)方案是由隔離變壓器[1]、升流器[2]、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]組成，并構(gòu)成裝置的輸出電壓回路和電流回路及移相回路，供被試電能表[4]作走字試驗(yàn)用的電源，其特征是本裝置移相回路屬電流移相，電流移相由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]按規(guī)定接線方式及象限切換來(lái)實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]的接線是串接在升流器[2]的一次側(cè)及二次側(cè)端，在輸出電流回路中，利用以電流換相和電流倒相形式，改變負(fù)載電流與電壓間的特定相位角，組成各種不同接線方式，利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]，改變并采用對(duì)應(yīng)接線方式，以獲取無(wú)功在I--IV象限內(nèi)的核查點(diǎn)，完成走字試驗(yàn)。
本實(shí)用新型的有益效果是，可對(duì)每批誤差已檢驗(yàn)合格的3×100V、3×220/380V、3×57.7/100V三種電壓規(guī)格的三相多功能電能表進(jìn)行計(jì)量數(shù)據(jù)、計(jì)量性能和計(jì)量功能的走字試驗(yàn)，包括正向有功、無(wú)功總電量(總需量)，反向有功、無(wú)功總電量(總需量)，I--IV象限無(wú)功電量(需量)、各費(fèi)率時(shí)段電量(需量)等數(shù)據(jù)核查及潛動(dòng)、電壓中斷、接地故障抑制等測(cè)試；也可對(duì)每批誤差已檢驗(yàn)合格的3×100V、3×220/380V、3×57.7/100V三種電壓規(guī)格的三相有功無(wú)功組合電能表及普通三相電能表進(jìn)行計(jì)量數(shù)據(jù)、計(jì)量性能和計(jì)量功能的走字試驗(yàn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是三相四線多功能電能表走字裝置原理接線圖；圖2是三相三線多功能電能表走字裝置內(nèi)部接線方式；圖3是三相四線多功能電能表走字裝置內(nèi)部接線方式；圖4是三相三線制電流開(kāi)關(guān)接點(diǎn)位置圖；圖5是三相四線制電流開(kāi)關(guān)接點(diǎn)位置圖；圖6是電能測(cè)量四象限的示意圖；圖7是三相三線電能表在第I象限走字時(shí)的電流、電壓相量圖。
附圖中[1]表示隔離變壓器，[2]表示升流器，[3]表示轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，[4]表示電能表。
具體實(shí)施方式
圖1為三相多功能電能表走字裝置原理接線圖，由輸出電壓回路和電流回路及移相回路構(gòu)成，其中輸出電壓回路由隔離變壓器[1]組成、電流回路由升流器[2]組成、移相回路由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]組成，供被試電能表[4]作走字試驗(yàn)用的電源，其特征是隔離變壓器[1]由三只電壓調(diào)整器TD1、TD2、TD3和三只電壓變壓器T1、T2、T3構(gòu)成，升流器[2]由三只電流調(diào)整器TD4、TD5、TD6和三只升流器T4、T5、T6構(gòu)成，移相回路由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]組成，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]的接點(diǎn)25、27、29、31分別與TD3、TD1、TD2的初級(jí)相連并接至三相電源UC、UA、UB、UN，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]的接點(diǎn)26、28、30、32依次與電流調(diào)整器TD4、TD5、TD6初級(jí)相連接，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]接點(diǎn)1、5、9、13、17、21依次與三只升流器T4、T5、T6的次級(jí)相連，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]接點(diǎn)2、8、10、16、18、24依次與該走字裝置輸出電流接線柱I1*、I1、I2*、I2、I3*、I3相連，被試電能表[4]端鈕盒的電壓線路接線孔2、5、8、10分別外用聯(lián)接導(dǎo)線與該走字裝置的輸出電壓接線柱Ua、Ub、Uc、Un相連，該輸出電壓接線柱Ua、Ub、Uc、Un分別與電壓變壓器T1、T2、T3的次級(jí)相連接，端鈕盒的電流線路接線孔1、3、4、6、7、9分別外用聯(lián)接導(dǎo)線與裝置的輸出電流接線柱I1*、I1、I2*、I2、I3*、I3相連，通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]遵照?qǐng)D2或圖3的不同接線方式，(轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]接點(diǎn)通斷位置按圖4或圖5排列)實(shí)施三相多功能電能表在第I、第II、第III、第IV象限內(nèi)的有功和無(wú)功電量、有功和無(wú)功需量走字試驗(yàn)。
在圖1中改變升流器[2]一次側(cè)電源的相位，并由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]改變接點(diǎn)25-38的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)電流換相；改變升流器[2]二次側(cè)電流的極性，并由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]改變接點(diǎn)1-24的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)電流倒相。
上述移相回路中的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]也可以是電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、交流接觸器或繼電器。
圖2為在三相三線制電能計(jì)量中不同接線方式當(dāng)需要核查I--IV象限的三相有功電量、有功需量、無(wú)功電量、無(wú)功需量時(shí)，在第I象限，采用裝置輸出能提供給電能表第一元件的電壓線路接Uab電壓、電流線路接-Ic電流，第三元件的電壓線路接Ucb電壓、電流線路接-Ib電流的接線方式；在第II象限，采用提供給電能表第一元件的電壓線路接Uab電壓、電流線路接Ib電流，第三元件的電壓線路接Ucb電壓、電流線路接Ia電流的接線方式；在第III象限，采用提供給電能表第一元件的電壓線路接Uab電壓、電流線路接Ic電流，第三元件的電壓線路接Ucb電壓、電流線路接Ib電流的接線方式；在第IV象限，采用提供給電能表第一元件的電壓線路接Uab電壓、電流線路接-Ib電流，第三元件的電壓線路接Ucb電壓、電流線路接-Ia電流的接線方式。
圖3為在三相四線制電能計(jì)量中不同接線方式當(dāng)需要核查I--IV象限的三相有功電量、有功需量、無(wú)功電量、無(wú)功需量時(shí)，在第I象限，采用裝置輸出能提供給電能表第一元件的電壓線路接Uan電壓、電流線路接-Ic電流，第二元件的電壓線路接Ubn電壓、電流線路接-Ia電流，第三元件的電壓線路接Ucn電壓、電流線路接-Ib電流的接線方式；在第II象限，采用提供給電能表第一元件的電壓線路接Uan電壓、電流線路接Ib電流，第二元件的電壓線路接Ubn電壓、電流線路接Ic電流，第三元件的電壓線路接Ucn電壓、電流線路接Ia電流的接線方式；在第III象限，采用提供給電能表第一元件的電壓線路接Uan電壓、電流線路接Ic電流，第二元件的電壓線路接Ubn電壓、電流線路接Ia電流，第三元件的電壓線路接Ucn電壓、電流線路接Ib電流的接線方式；在第IV象限，采用提供給電能表第一元件的電壓線路接Uan電壓、電流線路接-Ib電流，第二元件的電壓線路接Ubn電壓、電流線路接-Ic電流，第三元件的電壓線路接Ucb電壓、電流線路接-Ia電流的接線方式。
圖4為三相三線制電流轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]的接點(diǎn)通斷位置圖；當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]手柄指向45°時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]接點(diǎn)3-4、5-6、19-20、21-22、25-26、27-28、29-30、31-32為接通，其它各接點(diǎn)為斷開(kāi)，表明電能表第一元件電流接為-Ic，第三元件電流接為-Ib，即電能表在第I象限內(nèi)走字，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]手柄指向135°時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]接點(diǎn)1-2、7-8、17-18、23-24、31-32、33-34、35-36、37-38為接通，其它各接點(diǎn)為斷開(kāi)，表明電能表第一元件電流接為Ib，第三元件電流接為Ia，即電能表在第II象限內(nèi)走字，同理，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]手柄分別指向225°、315°時(shí)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]接點(diǎn)通斷位置見(jiàn)圖4所示，即電能表分別為第III、第IV象限內(nèi)走字；
圖5為三相四線制電流轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]的開(kāi)關(guān)接點(diǎn)通斷位置圖；同上理，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]接點(diǎn)按圖5排列，可使電能表分別在第I、第II、第III、第IV象限內(nèi)走字，在此不再贅述。
現(xiàn)就圖2所示三相三線多功能電能表走字裝置實(shí)施為例A.當(dāng)?shù)谝辉捎肬ab-Ic接線方式，第三元件采用Ucb-Ib接線方式；在三相電壓、電流為平衡的前題下，眾所周知，其三相有功、無(wú)功功率表達(dá)式為PI＝Uab×(-Ic)×cos(30+Φ1)+Ucb×(-Ib)×cos(Φ3-30)＝0.866×U×IQI＝Uab×(-Ic)×sin(30+Φ1)+Ucb×(-Ib)×sin(Φ3-30)＝1.5×U×I式中PI--為I象限內(nèi)有功功率QI--為I象限內(nèi)無(wú)功功率Φ1-為-Ic滯后Ua的相位角，Φ1＝60Φ3-為-Ib滯后Uc的相位角，Φ3＝60電壓、電流相量圖見(jiàn)圖7所示即在此種接線方式下，同一時(shí)間段內(nèi)電能表能計(jì)量第I象限內(nèi)正向有功電量和正向感性無(wú)功電量，且符合圖6要求。
圖6為電能測(cè)量四象限示意圖，測(cè)量平面的豎軸表示電壓相量，電流相量用來(lái)表示電能的輸送，并相對(duì)于電壓具有相位角Φ，順時(shí)鐘方向Φ角為正。
圖中A---有功電能； R---無(wú)功電能；RL---感性無(wú)功電能； RC----容性無(wú)功電能；圖7為三相三線電能表在第I象限走字時(shí)的電流、電壓相量圖。
B.當(dāng)?shù)谝辉捎肬abIb接線方式，第三元件采用UcbIa接線方式時(shí)同上測(cè)試條件，三相有功、無(wú)功功率表達(dá)式為PII＝Uab×(Ib)×cos(30+Φ1)+Ucb×(Ia)×cos(Φ3-30)＝-0.866×U×IQII＝Uab×(Ib)×sin(30+Φ1)+Ucb×(Ia)×sin(Φ3-30)＝1.5×U×I
式中PII--為II象限內(nèi)有功功率QII--為II象限內(nèi)無(wú)功功率Φ1-為-Ic滯后Ua的相位角，Φ1＝120Φ3-為-Ib滯后Uc的相位角，Φ3＝120在此種接線方式下，同一時(shí)間段內(nèi)電能表能計(jì)量第II象限內(nèi)反向有功電量和正向容性無(wú)功電量，且符合圖7要求。
C.以此類推，電能表能計(jì)量第III象限反向有功電量和反向感性無(wú)功電量及第IV象限正向有功電量和反向容性無(wú)功電量。
圖3所示三相四線多功能電能表走字裝置實(shí)施例，計(jì)算同上，略。
上述各種接線方式中，電流相位和電流極性的改變(Ib、-Ib)是通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]來(lái)實(shí)現(xiàn)的，改變電壓規(guī)格可通過(guò)隔離變壓器[1]實(shí)現(xiàn)，改變電流規(guī)格則可通過(guò)升流器[2]實(shí)現(xiàn)。另外利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能，可方便地滿足走字電參表各種數(shù)據(jù)的貯存、顯示等需要。
需求指出的是對(duì)三相三線不同接線方式，在第I象限時(shí)，同樣包含采用裝置輸出能提供給電能表第一元件的電壓線路接Ubc電壓、電流線路接-Ia電流，第三元件的電壓線路接Uac電壓、電流線路接-Ic電流的接線方式，也同樣包含采用裝置輸出能提供給電能表第一元件的電壓線路接Uca電壓、電流線路接-Ib電流，第三元件的電壓線路接Uba電壓、電流線路接-Ia電流的接線方式，在第II象限時(shí)，同樣包含采用電能表第一元件電壓線路接Ubc電壓、電流線路接Ic電流，第三元件的電壓線路接Uac電壓、電流線路接Ib電流的接線方式，也同樣包含采用電能表第一元件的電壓線路接Uca電壓、電流線路接Ia電流，第三元件的電壓線路接Uba電壓、電流線路接Ic電流的接線方式。依此類推第III、第IV象限時(shí)的接線方式和三相四線在第I--第IV象限時(shí)的接線方式不再贅述。
權(quán)利要求1.一種三相多功能電能表走字裝置，由輸出電壓回路和電流回路及移相回路構(gòu)成，其中輸出電壓回路由隔離變壓器[1]組成、電流回路由升流器[2]組成、移相回路由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]組成，供被試電能表[4]作走字試驗(yàn)用的電源，其特征是隔離變壓器[1]由三只電壓調(diào)整器TD1、TD2、TD3和三只電壓變壓器T1、T2、T3構(gòu)成，升流器[2]由三只電流調(diào)整器TD4、TD5、TD6和三只升流器T4、T5、T6構(gòu)成，移相回路由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]組成，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]的接點(diǎn)25、27、29、31分別與電壓調(diào)整器TD3、TD1、TD2的初級(jí)相連并接至三相電源UC、UA、UB、UN，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]的接點(diǎn)26、28、30、32依次與電流調(diào)整器TD4、TD5、TD6初級(jí)相連接，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]的接點(diǎn)1、5、9、13、17、21依次與三只升流器T4、T5、T6的次級(jí)相連，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]的接點(diǎn)2、8、10、16、18、24依次與該裝走字置輸出電流接線柱I1*、I1、I2*、I2、I3*、I3相連，被試電能表[4]端鈕盒的電壓線路接線孔2、5、8、10分別外用聯(lián)接導(dǎo)線與該走字裝置的輸出電壓接線柱Ua、Ub、Uc、Un相連，該輸出電壓接線柱Ua、Ub、Uc、Un分別與電壓變壓器T1、T2、T3的次級(jí)相連接，端鈕盒的電流線路接線孔1、3、4、6、7、9分別外用聯(lián)接導(dǎo)線與該走字裝置的輸出電流接線柱I1*、I1、I2*、I2、I3*、I3相連，通過(guò)改變轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]的不同狀態(tài)位置，實(shí)施三相多功能電能表在第I、第II、第III、第IV象限內(nèi)的有功和無(wú)功電量、有功和無(wú)功需量走字試驗(yàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表走字裝置，其特征是采用改變升流器一次側(cè)電源的相位，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]改變接點(diǎn)25-38的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)電流換相，采用改變升流器二次側(cè)電流的極性，由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]改變接點(diǎn)1-24的狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)電流倒相。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能表走字裝置，其特征是移相回路中的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]也可以是電子轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、交流接觸器或繼電器。
專利摘要一種三相多功能電能表走字裝置，由輸出電壓回路和電流回路及移相回路構(gòu)成，其中輸出電壓回路由隔離變壓器[1]組成、電流回路由升流器[2]組成、移相回路由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]組成，供被試電能表[4]作走字試驗(yàn)用的電源，利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]，改變電流相位連接及改變負(fù)載電流和電壓間的特定相位角，組成各種不同接線方式，利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)[3]，改變并采用對(duì)應(yīng)接線方式，實(shí)現(xiàn)各種電壓、電流的三相多功能電能表在第I、第II、第III、第IV象限內(nèi)的有功、無(wú)功電量(需量)走字核查及潛動(dòng)、電壓中斷、接地故障抑制等測(cè)試。
文檔編號(hào)G01R35/00GK2704051SQ0324531
公開(kāi)日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2003年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月23日
發(fā)明者嚴(yán)序良 申請(qǐng)人:江蘇林洋電子有限公司