钳形电流互感器的校验装置和系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种钳形电流互感器的校验装置和系统。其中，钳形电流互感器的校验装置包括：悬挂架，具有横杆、第一支撑件、第二支撑件和固定件；电能表标准件，用于提供稳定的测试电流；测试杆，穿设在第一支撑件、第二支撑件和固定件上，并且测试杆的两端均与电能表标准件相连接，形成用于传输测试电流的测试回路；以及电能表校验仪，与电能表标准件和钳形电流互感器均相连接，用于根据钳形电流互感器检测到的测试电流计算测量电能量，并将测量电能量反馈至电能表标准件。通过本实用新型，解决了现有技术中电能表校验仪容易出现较大误差的问题，进而达到了减小电能表校验仪误差、提高现场校验准确度的效果。
【专利说明】钳形电流互感器的校验装置和系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力设备领域，具体而言，涉及一种钳形电流互感器的校验装置和系统。
【背景技术】
[0002]电能表现场校验仪是用于在变电站、居民用户等安装式电能表实际运行地点现场测试电能表误差的计量设备。在现场，电能表处于通电运行状况，由于客户需要、试验安全等多方面因素考虑，往往不能采取断开电能表线路，然后在线路中接入电能表现场校验仪的方式进行电能表的误差测量。此时，采取的手段是使用钳形电流互感器(也称电流钳表)进行电流采样，通过将电流线置入电流钳表的钳口中，利用电磁感应原理获得电流回路的电流值，从而计算电能误差。
[0003]由于受到电流钳表钳口清洁程度、磨损程度，以及从中穿过的电流线的位置和角度影响，采样获得的电流值往往存在一定的误差，电流钳表的采样误差是构成现场校验电能表误差的重要来源和因素之一。由此，在电能表现场校验仪周期校验时，实验室需要校验电能表现场校验仪和电流钳表的整体测量误差，以保证电能表现场校验仪的基本误差符合使用要求。
[0004]目前，对于钳形电流互感器的校验，多采取在电能表标准装置的电流的高端和低端用电流线连接，然后将钳形电流互感器夹在电流线上的方式开展校验。此种方式存在以下几项不足:
[0005]首先，由于电流线多为软线，且线径与电流钳表的钳口 口径大多不同，因此电流钳表钳住电流线时，无法取得固定的位置和角度，受此影响，校验结果的稳定性很差，在重复测量时难以取得一致性较好的数据，测量结果不具备复现性。
[0006]其次，由于电流线的内阻很小接入电能表标准装置时，装置基本是运行在空载状态，由此可能对测量结果造成影响。此外，如此连接方式，在通过的电流较大时，会产生强烈的空间磁场，从而影响测量结果准确性。
[0007]再者，由于电流钳表的规格不同，试验中往往需要根据电流钳表的规格更换电流线，增加了操作的复杂性，也不利于测试环境的保持。
[0008]针对相关技术中电能表校验仪容易出现较大误差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
[0009]本实用新型的主要目的在于提供一种钳形电流互感器的校验装置和系统，以解决现有技术中电能表校验仪容易出现较大误差的问题。
[0010]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种钳形电流互感器的校验装置，包括:悬挂架，具有横杆、第一支撑件、第二支撑件和固定件，其中，第一支撑件支撑在横杆第一端的下方，第二支撑件支撑在横杆第二端的下方，固定件的第一端固定在悬挂架的下方；电能表标准件，用于提供稳定的测试电流；测试杆，穿设在第一支撑件、第二支撑件和固定件上，并且测试杆的两端均与电能表标准件相连接，形成用于传输测试电流的测试回路；以及电能表校验仪，与电能表标准件和钳形电流互感器均相连接，用于根据钳形电流互感器检测到的测试电流计算测量电能量，并将测量电能量反馈至电能表标准件。[0011 ] 进一步地，第一导线沿第一支撑件敷设，其中，第一导线为连接测试杆第一端和电能表标准件的导线；以及第二导线依次沿第二支撑件、横杆和第一支撑件敷设，其中，第二导线为连接测试杆第二端和电能表标准件的导线。
[0012]进一步地，测试杆包括:第一测试杆；以及第二测试杆，其中，第二测试杆的横截面积小于第一测试杆的横截面积。
[0013]进一步地，第一测试杆所处水平面高于第二测试杆所处水平面。
[0014]进一步地，第一测试杆和第二测试杆均包括:A相测试杆；B相测试杆；以及C相测试杆，其中，属于第一测试杆的A相测试杆、B相测试杆和C相测试杆的横截面积相同，属于第二测试杆的A相测试杆、B相测试杆和C相测试杆的横截面积相同。
[0015]进一步地，A相测试杆所处水平面高于B相测试杆所处水平面，B相测试杆所处水平面高于C相测试杆所处水平面。
[0016]进一步地，校验装置还包括:A相开关，设置在A相测试杆的测试回路上；B相开关，设置在B相测试杆的测试回路上；以及C相开关，设置在C相测试杆的测试回路上，电能表标准件包括:控制板，与A相开关、B相开关和C相开关均相连接。
[0017]进一步地，固定件的数量为多个，每个固定件的第一端均固定在悬挂架的下方，多个固定件连线的中点与悬挂架的中心处于同一竖直线上。
[0018]为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种钳形电流互感器的校验系统，包括:钳形电流互感器；以及校验装置，其中，校验装置为本实用新型上述内容所提供的任一种钳形电流互感器的校验装置。
[0019]本实用新型采用具有以下结构的钳形电流互感器的校验装置:悬挂架，具有横杆、第一支撑件、第二支撑件和固定件，其中，第一支撑件支撑在横杆第一端的下方，第二支撑件支撑在横杆第二端的下方，固定件的第一端固定在悬挂架的下方；电能表标准件，用于提供稳定的测试电流；测试杆，穿设在第一支撑件、第二支撑件和固定件上，并且测试杆的两端均与电能表标准件相连接，形成用于传输测试电流的测试回路；以及电能表校验仪，与电能表标准件和钳形电流互感器均相连接，用于根据钳形电流互感器检测到的测试电流计算测量电能量，并将测量电能量反馈至电能表标准件。通过设置上述结构的钳形电流互感器的校验装置，可以将钳形电流互感器悬挂于测试杆上，通过电磁感应检测到通过测试杆的测试电流，此种结构的检验装置通过测试杆传输测试电流，钳形电流互感器悬挂于测试杆上时能够取得固定的位置和角度，保证了校验结果的稳定性，进而能够对钳形电流互感器的采样误差进行准确校验，避免后续给电能表校验仪构成现场误差，解决了现有技术中电能表校验仪容易出现较大误差的问题，进而达到了减小电能表校验仪误差、提高现场校验准确度的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0021]图1是根据本实用新型实施例的钳形电流互感器的校验装置的示意图；
[0022]图2是图1中21部分的放大图；
[0023]图3是根据本实用新型实施例的钳形电流互感器的校验装置的校验原理图；
[0024]图4是根据本实用新型优选实施例的电流互感器的校验装置的示意图；
[0025]图5是本实用新型实施例的钳形电流互感器的校验装置中控制板控制测试回路的原理图；以及
[0026]图6和图7是根据本实用新型实施例的钳形电流互感器的校验装置中两块控制板的本意图。
【具体实施方式】
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0028]本实用新型实施例提供了一种钳形电流互感器的校验装置，以下对本实用新型实施例所提供的钳形电流互感器的校验装置进行具体介绍:
[0029]图1是根据本实用新型实施例的钳形电流互感器的校验装置的结构图，图2是图1中21处的放大图，如图1和图2所示，该校验装置主要包括悬挂架10、电能表标准件20、测试杆30和电能表校验仪(图中未示出)，其中:
[0030]悬挂架10具有横杆11、第一支撑件12、第二支撑件13和固定件14，其中，第一支撑件12支撑在横杆11第一端的下方，第二支撑件13支撑在横杆11第二端的下方，即，第一支撑件12和第二支撑件13支撑在悬挂架10的两端，固定件14的第一端固定在悬挂架10的下方。
[0031]电能表标准件20用于提供稳定的测试电流。
[0032]测试杆30穿设在第一支撑件12、第二支撑件13和固定件14上，并且测试杆30的两端均与电能表标准件20相连接，形成用于传输测试电流的测试回路。
[0033]电能表校验仪与电能表标准件20和钳形电流互感器均相连接，用于根据钳形电流互感器检测到的测试电流计算测量电能量，并将测量电能量反馈至电能表标准件20。具体地，电能表校验仪可以采用现有技术中任一种计算测量电能量的方法对测量电能量进行计算，主要是根据钳形电流互感器检测到的测试电流，和测试回路中的电压值，计算出测量电能量，然后将测量电能量等比例以电脉冲形式反馈给电能表标准件20。电能表标准件20能够计算自身所提供的理想电能量，并将该理想电能量与电能表校验仪测量的测量电能量相比较，得到测量误差，完成校验。
[0034]图3是根据本实用新型实施例的校验装置的校验原理图，如图3所示，钳形电流互感器的校验装置的校验原理为:电能表标准件20提供在测试杆30上传输的测试电流，将钳形电流互感器悬挂在测试杆30上，能够检测到测试电流，电能表校验仪根据钳形电流互感器检测到的测试电流计算测量电能量，并将测量电能量反馈至电能表标准件20，电能表标准件20将自身所提供的理想电能量与电能表校验仪测量的测量电能量相比较，得到测量误差，完成校验。[0035]通过本实用新型实施例的钳形电流互感器的校验装置，可以将钳形电流互感器悬挂于测试杆30上，通过电磁感应检测到通过测试杆30的测试电流，此种结构的检验装置通过测试杆30传输测试电流，钳形电流互感器悬挂于测试杆30上时能够取得固定的位置和角度，保证了校验结果的稳定性，进而能够对钳形电流互感器的采样误差进行准确校验，避免后续给电能表校验仪构成现场误差，解决了现有技术中电能表校验仪容易出现较大误差的问题，进而达到了减小电能表校验仪误差、提高现场校验准确度的效果。
[0036]优选地，第一导线沿所述第一支撑件12敷设，其中，所述第一导线为连接所述测试杆30第一端和所述电能表标准件20的导线。第二导线依次沿所述第二支撑件13、所述横杆11和所述第一支撑件12敷设，其中，所述第二导线为连接所述测试杆30第二端和所述电能表标准件20的导线。即，电流线从悬挂架10第一侧支撑进入悬挂架10，经固定件14到达悬挂架10的第二侧支撑，向上经顶部横杆11回到悬挂架10的第一侧支撑，向下从第一侧支撑底部回到电能表标准件20。
[0037]由于在通入电流时，当电流形成环状，会在环的中心产生较强的磁场，从而对测量产生很大的影响。因此采取原路返回的方式，尽量减小电流环的面积大小，从而减小空间磁场，以减小对钳形电流互感器检测测试电流的影响，达到保证校验准确度的效果。
[0038]图4是根据本实用新型优选实施例的钳形电流互感器的校验装置的示意图，如图4所示，在该优选实施例中，测试杆30数量包括多种规格的测试杆，图4中示意性示出了两种，其中，第一测试杆31和第二测试杆32均穿设在第一支撑件12、第二支撑件13和固定件14上，测试杆的规格可以通过测试杆横截面的大小来体现，图4中示意性示出了第二测试杆32的横截面积小于第一测试杆31的横截面积，在本实用新型实施例中，可以将第一测试杆31设置为横截面积为25mm2的测试杆，将第二测试杆32设置为横截面积为4臟2的测试杆。
[0039]通过在悬挂架上设置规格不同的测试杆，实现了无需更换电流线，即可对不同规格的钳形电流互感器进行校验，减少了操作的复杂性，并且有利于测试和校验环境的保持。
[0040]优选地，第一测试杆31所处水平面高于第二测试杆32所处水平面，即，横截面面积较大的测试杆所处的水平面，高于横截面面积较小的测试杆所处的水平面。
[0041]横截面积较大的测试杆用于传输较大的测试电流，横截面积较小的测试杆用于传输较小的测试电流，而电流越大磁场越强，通过将横截面积较大的测试杆设置在靠上方的位置，更加接近顶部横杆的返回电流线，达到进一步减小空间磁场的效果。
[0042]优选地，第一测试杆31和第二测试杆32均包括A相测试杆、B相测试杆和C相测试杆，其中，属于第一测试杆31的A相测试杆、B相测试杆和C相测试杆的横截面积相同，属于第二测试杆32的A相测试杆、B相测试杆和C相测试杆的横截面积相同。
[0043]通过将第一测试杆31和第二测试杆32均设置为三相测试杆，实现了能够直接进行三相校验。
[0044]优选地，A相测试杆所处水平面高于B相测试杆所处水平面，B相测试杆所处水平面高于C相测试杆所处水平面。
[0045]由于实际校验中，对钳形电流互感器的单相校验比较多，所以，通过将A相测试杆设置在靠上方的位置，更加接近顶部横杆的返回电流线，达到减小测试校验过程中的空间磁场。[0046]进一步地，本实用新型实施例的钳形电流互感器的校验装置还包括控制测试回路导通或断开的开关，该开关可以为继电器开关。具体地，在A相测试杆的测试回路上设置A相开关，在B相测试杆的测试回路上设置B相开关，在C相测试杆的测试回路上设置C相开关。电能表标准件20则包括控制板，该控制板主要用于控制校验装置向哪种规格的测试杆上提供测试电流，以及用于控制向测试杆的哪相电流线提供测试电流，其中，控制板与A相开关、B相开关和C相开关均相连接，用于通过控制开关的闭合或断开，来控制是否向某一相电流线提供测试电流与否。
[0047]图5是控制板控制测试回路的原理图，如图5所示，以进行A相电流校验为例说明原理:电流从三相电流箱的AIH点(A-A相，1-电流，H-高端、输入端)输入至电能表标准件20上的I号点旋钮，经该I号点旋钮连接进入电能表标准件20内置的标准表，从2号点旋钮出标准表，来到第一测试杆31的A相测试回路上、第二测试杆32的A相测试回路上和电能表标准件20的内置A相回路上，此3个测试回路上各有一个继电器开关。当需要经过第一测试杆31的A相回路时，控制5号点的继电器接通，3、4号点继电器断开；当需要经过第二测试杆32的A相回路时，4号点的继电器接通，3、5号点的继电器断开；当需要经过电能表标准件20内置A相电流回路时，3号点的继电器接通，4、5号点的继电器断开，由此实现三个回路的电流切换。通过3或4或5号点后，电流经过测试杆或内置电流回路，从AIL点(A-A相，1-电流，L-低端、输出端)返回三相电流箱。
[0048]即，本实用新型实施例所提供的钳形电流互感器的校验装置，具有三相双回路的电流线，有两条电流回路，而电能表标准件20本身有一条电流回路，因此当在测试杆上安装钳形电流互感器时，电能表标准装置需要能够对三路电流回路进行控制。本方案采取在电流回路中加装继电器的方式进行控制，三相三回路共设计9个继电器控制电流通断，为此可以采取双控制板的方式。将控制命令写入电能表标准件20的软、硬件控制系统，从而在电能表标准件20的手动操作键盘和计算机安装的校验软件中均实现了对三回路电流的控制。
[0049]图6和图7是根据本实用新型实施例的钳形电流互感器的校验装置中两块控制板的示意图，如图6和图7所示，A相回路的三个继电器由2号控制板42的XSB7、XSB8、XSB5控制，B相回路的三个继电器由I号控制板41的XSB3、XSA3、XSA5控制，C相回路的三个继电器由I号控制板41的XSBl1、XSA8、XSAll控制。
[0050]优选地，在本实用新型实施例中，固定件14的数量为多个，每个固定件14的第一端均固定在悬挂架10的下方，多个固定件14连线的中点与悬挂架10的中心处于同一竖直线上。图3中示意性示出了钳形电流互感器的校验装置包括两个固定件14。
[0051]通过将固定件的数量设置为多个，进一步保证了测试杆的稳定性，进而进一步保证钳形电流互感器悬挂于测试杆上时能够取得固定的位置和角度。
[0052]本实用新型实施例还提供了一种钳形电流互感器的校验系统，该校验系统除了包括钳形电流互感器外，还包括本实用新型实施例上述内容所提供的任一种钳形电流互感器的校验装置。
[0053]从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果:
[0054]通过与现有的电能表标准件20配套使用，实现了对钳形电流互感器的标准化校验，进而实现了对带有钳形电流互感器的电能表现场校验仪的标准化校验。由于测试杆30采取硬质材料，且固定于悬挂架10上，4mm2和25mm2分别对应当前主流的二次电流钳表的钳口大小，实现了穿过电流钳表钳口的电流线位置和角度固定的目的，避免了因为方位问题造成测量误差变化大，不准确的技术问题，保证了测量结果的一致性、准确性。同时因为同时具备了两条线路，也免除了根据规格更换电流线的工作，简化了作业流程。
[0055]并且，同时考虑了自动化校验的需要，所有对回路电流的控制均可通过软件选择、设置，简单直观，通过设置不同的方案，可以实现较高的自动化校验水平，提高工作效率。
[0056]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种钳形电流互感器的校验装置，其特征在于，包括: 悬挂架(10)，具有横杆(11)、第一支撑件(12)、第二支撑件(13)和固定件(14)，其中，所述第一支撑件(12)支撑在所述横杆(11)第一端的下方，所述第二支撑件(13)支撑在所述横杆(11)第二端的下方，所述固定件(14)的第一端固定在所述悬挂架(10)的下方；电能表标准件(20)，用于提供稳定的测试电流； 测试杆(30)，穿设在所述第一支撑件(12)、所述第二支撑件(13)和所述固定件(14)上，并且所述测试杆(30)的两端均与所述电能表标准件(20)相连接，形成用于传输所述测试电流的测试回路；以及 电能表校验仪，与所述电能表标准件(20 )和钳形电流互感器均相连接，用于根据所述钳形电流互感器检测到的所述测试电流计算测量电能量，并将所述测量电能量反馈至所述电能表标准件(20)。
2.根据权利要求1所述的校验装置，其特征在于: 第一导线沿所述第一支撑件(12)敷设，其中，所述第一导线为连接所述测试杆(30)第一端和所述电能表标准件(20)的导线；以及 第二导线依次沿所述第二支撑件(13)、所述横杆(11)和所述第一支撑件(12)敷设，其中，所述第二导线为 连接所述测试杆(30)第二端和所述电能表标准件(20)的导线。
3.根据权利要求1所述的校验装置，其特征在于，所述测试杆(30)包括: 第一测试杆(31);以及 第二测试杆(32)，其中，所述第二测试杆(32)的横截面积小于所述第一测试杆(31)的横截面积。
4.根据权利要求3所述的校验装置，其特征在于，所述第一测试杆(31)所处水平面高于所述第二测试杆(32)所处水平面。
5.根据权利要求3所述的校验装置，其特征在于，所述第一测试杆(31)和所述第二测试杆(32)均包括: A相测试杆； B相测试杆；以及 C相测试杆，其中，属于所述第一测试杆(31)的所述A相测试杆、所述B相测试杆和所述C相测试杆的横截面积相同，属于所述第二测试杆(32)的所述A相测试杆、所述B相测试杆和所述C相测试杆的横截面积相同。
6.根据权利要求5所述的校验装置，其特征在于，所述A相测试杆所处水平面高于所述B相测试杆所处水平面，所述B相测试杆所处水平面高于所述C相测试杆所处水平面。
7.根据权利要求5所述的校验装置，其特征在于: 所述校验装置还包括: A相开关，设置在所述A相测试杆的测试回路上； B相开关，设置在所述B相测试杆的测试回路上；以及 C相开关，设置在所述C相测试杆的测试回路上， 所述电能表标准件(20)包括: 控制板，与所述A相开关、所述B相开关和所述C相开关均相连接。
8.根据权利要求1所述的校验装置，其特征在于，所述固定件(14)的数量为多个，每个所述固定件(14)的第一端均固定在所述悬挂架(10)的下方，多个所述固定件(14)连线的中点与所述悬挂架(10)的中心处于同一竖直线上。
9.一种钳形电流互感器的校验系统，其特征在于，包括: 钳形电流互感器；以及 校验装置，其中，所述校验装置为权利要求1至8中任一项所述的钳形电流互感器的校验装置 。
【文档编号】G01R35/02GK203606480SQ201320848500
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】靳阳, 赵成, 李之彧, 陈旭 申请人:国家电网公司, 国网北京市电力公司