一种适用于智能电能表与用电信息采集终端的交流耐压检测系统的制作方法

本发明涉及电能计量技术领域，尤其是一种适用于智能电能表与用电信息采集终端的交流耐压检测系统。

背景技术：

为了检测智能电能表及用电信息采集终端的绝缘强度需要对其进行耐压试验，以确保设备及人身安全，现有的检测手段主要是通过交流耐压测试仪利用人工接线将规程中对应的接线端子进行可靠连接，并可靠接地以确保设备安全。因三相智能表、专变采集终端和ⅰ型集中器试验端子多，且耐压方案较多，试验时极易出现端子接线错误的情况，造成设备损坏。且在试验过程中若有人靠近，接触到设备极易造成人身伤害。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于智能电能表与用电信息采集终端的交流耐压检测系统，以解决现有的电能计量二次设备(智能电能表和用电信息采集终端)耐压试验接线繁琐，同一设备需要多次接线来完成不同耐压方案，且无法自动完成测试的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明提供了一种适用于智能电能表与用电信息采集终端的交流耐压检测系统，包括工控机、交流耐压测试仪和交流耐压试验台体，所述工控机与交流耐压测试仪的控制端连接，根据不同的耐压检测方案控制交流耐压测试仪产生不同等级的电压输出；所述工控机与交流耐压试验台体的控制端连接，控制交流耐压试验台体不同表位的压接和释放以及高压继电器的断开和闭合；交流耐压测试仪与交流耐压试验台体连接，将产生的不同等级的电压输出给交流耐压试验台体；交流耐压试验台体包括四个检测工位、与四个检测工位分别对应的四套高压继电器切换单元；四个检测工位包括：第一检测工位用于单相单相智能电能表和ⅱ型集中器的检测；第二检测工位用于三相直接接入式智能电能表的检测；第三检测工位用于三相经互感器接入式智能电能表的检测；第四检测工位用于ⅰ型集中器采集终端和ⅲ型专变采集终的检测；四套高压继电器切换单元包括第一高压继电器切换单元、第二高压继电器切换单元、第三高压继电器切换单元和第四高压继电器切换单元。

进一步地，所述交流耐压试验台体还包括高压继电器反馈检测电路，所述高压继电器反馈检测电路分别与第一高压继电器切换单元、第二高压继电器切换单元、第三高压继电器切换单元和第四高压继电器切换单元连接，检测对应高压继电器开合是否正确。

进一步地，所述交流耐压试验台体还包括自动压接检测单元，利用位置传感器判断检测设备是否移动到指定位置，判断智能电能表或用电信息采集终端的强电和弱电端子是否压接正常。

进一步地，所述交流耐压试验台体包括外壳体，所述检测工位、与检测工位分别对应的高压继电器切换单元设置于外壳体内部，外壳体左右两侧面设置有两个红外光栅，红外光栅形成的平面以下为禁止接触空间，红外光栅在试验过程中检测到人或物体靠近设备时立即切断电源。

进一步地，所述第一高压继电器切换单元包括12只端子：端子1到端子12，端子1至端子4串接后与继电器k1-1的一端连接，继电器k1-1的另一端与继电器k1-2的一端和高压端连接，继电器k1-2的另一端依次与继电器k1-4和继电器k1-3连接后与低压端连接，端子5、端子6设置于继电器k1-2和继电器k1-4之间，端子7至端子12设置在继电器k1-4与继电器k1-3之间。

进一步地，所述第二高压继电器切换单元包括26只端子：端子1至端子10串接后与继电器k2-1的一端连接，继电器k2-1的另一端与高压端连接，端子13至端子17串接后与低压端连接，端子19至端子28串接后与继电器k2-2的一端连接，继电器k2-2的另一端与低压端连接。

进一步地，所述第三高压继电器切换单元包括28只端子：端子1至端子28，端子1、端子3、端子4、端子6、端子7、端子9串接在继电器k3-2及继电器k3-5之间，继电器k3-2与高压端连接，继电器k3-5与低压端连接，端子2、端子5、端子8、端子10分别与继电器k3-3的一端连接，继电器k3-3的另一端与高压端连接，端子13至端子17串接后与继电器k3-1的一端连接，继电器k3-1的另一端与高压端连接，端子19至端子28串接后与继电器k3-4的一端连接，继电器k3-4的另一端与低压端连接。

进一步地，所述第四高压继电器切换单元包括38个端子：端子1至端子38，端子1、端子3、端子4、端子6、端子7、端子9串接于继电器k4-2和继电器k4-11之间，继电器k4-2与高压端连接，继电器k4-11与继电器k4-9、继电器k4-8、继电器k4-7连接后与低压端连接；端子2、端子5、端子8、端子10串接于继电器k4-1和继电器k4-12之间，继电器k4-12还与端子11和端子12连接；端子13至端子30串接于继电器k4-3和继电器k4-10之间，继电器k4-3与高压端连接，继电器k4-10与继电器k-pe连接后接地；端子31、端子33、端子34和端子36分别与继电器k4-4的一端和继电器k4-8的一端连接，继电器k4-4的另一端接高压端，继电器k4-8的另一端接低压端；端子32、端子35与继电器k4-5的一端和继电器k4-9连接，继电器k4-5的另一端与高压端连接；端子37、端子38分别与继电器k4-6的一端和继电器k4-7的一端连接，继电器k4-6的另一端与高压端连接。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明提供一种适用于智能电能表与用电信息采集终端的交流耐压检测系统，在保证试验准确的前提下，可以实现自动接线，并可通过片选信号实现不同计量设备不同测试方案的自动检测，且具有红外感应自动断电的功能。可以在确保设备和人身安全的前提下，大幅度节约检测时间，提高检测效率。

附图说明

图1是本发明交流耐压检测系统结构图；

图2是第一高压继电器切换单元电路原理图；

图3是第二高压继电器切换单元电路原理图；

图4是第三高压继电器切换单元电路原理图；

图5是第四高压继电器切换单元电路原理图；

其中，1、工控机，2、交流耐压测试仪，3、交流耐压试验台体，4、第一高压继电器切换单元，5、第二高压继电器切换单元，6、第三高压继电器切换单元，7、第四高压继电器切换单元。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

如图1所示，一种适用于智能电能表与用电信息采集终端的交流耐压检测系统，包括工控机1、交流耐压测试仪2和交流耐压试验台体3，所述工控机1与交流耐压测试仪2的控制端连接，根据不同的耐压检测方案控制交流耐压测试仪产生不同等级的电压输出；所述工控机1与交流耐压试验台体3的控制端连接，控制交流耐压试验台体不同表位的压接和释放以及高压继电器的断开和闭合；交流耐压测试仪2与交流耐压试验台体3连接，将产生的不同等级的电压输出给交流耐压试验台体3；交流耐压试验台体3包括四个检测工位、与四个检测工位分别对应的四套高压继电器切换单元；四个检测工位包括：第一检测工位用于单相智能电能表和ⅱ型集中器的检测；第二检测工位用于三相直接接入式智能电能表的检测；第三检测工位用于三相经互感器接入式智能电能表的检测；第四检测工位用于ⅰ型集中器采集终端和ⅲ型专变采集终的检测；四套高压继电器切换单元包括第一高压继电器切换单元4、第二高压继电器切换单元5、第三高压继电器切换单元6和第四高压继电器切换单元7。交流耐压测试仪2、交流耐压试验台体3和实验室内的接地铜排可靠连接。交流耐压试验台体3内置有串口服务器，用于实现工控机2与交流耐压试验台体3，工控机1与交流耐压测试仪2之间的数据交换及信号传递。

交流耐压试验台体还包括高压继电器反馈检测电路，高压继电器反馈检测电路分别与第一高压继电器切换单元、第二高压继电器切换单元、第三高压继电器切换单元和第四高压继电器切换单元连接，检测对应高压继电器开合是否正确。

交流耐压试验台体还包括自动压接检测单元，利用位置传感器判断检测设备是否移动到指定位置，判断智能电能表或用电信息采集终端的强电和弱电端子是否压接正常。

交流耐压试验台体包括外壳体，所述检测工位、与检测工位分别对应的高压继电器切换单元设置于外壳体内部，外壳体左右两侧面设置有两个红外光栅，红外光栅形成的平面以下为禁止接触空间，红外光栅在试验过程中检测到人或物体靠近设备时立即切断电源。

如图2所示，第一高压继电器切换单元包括12只端子：端子1到端子12，端子1至端子4串接后与继电器k1-1的一端连接，继电器k1-1的另一端与继电器k1-2的一端和高压端连接，继电器k1-2的另一端依次与继电器k1-4和继电器k1-3连接后与低压端连接，端子5、端子6设置于继电器k1-2和继电器k1-4之间，端子7至端子123设置在继电器k1-4与继电器k1-3之间。

第一高压继电器切换单元可对ⅱ型集中器采集终端进行耐压测试，根据ⅱ型集中器采集终端技术规范要求，在工控机1内设置3组测试方案，如下：

测试方案一：电压回路对地2kv，此时需要闭合的高压继电器有k1-1；

测试方案二：辅助端子对地0.5kv，此时需要闭合的高压继电器有

k1-2,k1-4；

测试方案三：电压回路与辅助端子之间0.5kv，此时需要闭合的高压继电器有k1-1,k1-3,k1-4。

第一高压继电器切换单元还可对单相智能电能表进行耐压测试，根据智能电能表技术规范要求，在工控机1内设置1组测试方案，如下：

测试方案一：电压回路、电流回路、电压超过40v的辅助端子对地4kv，此时需要闭合的高压继电器有k1-1,k1-2,k1-3。

如图3所示，第二高压继电器切换单元包括26只端子：端子1至端子10串接后与继电器k2-1的一端连接，继电器k2-1的另一端与高压端连接，端子13至端子17串接后与高压端连接，端子19至端子28串接后与继电器k2-2的一端连接，继电器k2-2的另一端与低压端连接。

第二高压继电器切换单元可对三相直接接入式智能电能表进行耐压测试，根据智能电能表技术规范要求，在工控机1内设置1组测试方案，如下：

测试方案一：电压回路、电流回路、电压超过40v的辅助端子对地4kv，此时需要闭合的高压继电器有k2-1,k2-2。

如图4所示，第三高压继电器切换单元包括28只端子：端子1至端子28，端子1、端子3、端子4、端子6、端子7、端子9串接在继电器k3-2及继电器k3-5之间，继电器k3-2与高压端连接，继电器k3-5与低压端连接，端子2、端子5、端子8、端子10分别与继电器k3-3的一端连接，继电器k3-3的另一端与高压端连接，端子13至端子17串接后与继电器k3-1的一端连接，继电器k3-1的另一端与高压端连接，端子19至端子28串接后与继电器k3-4的一端连接，继电器k3-4的另一端与低压端连接。

第三高压继电器切换单元可对三相经互感器接入式智能电能表进行耐压测试，根据智能电能表技术规范要求，在工控机1内设置2组测试方案，如下：

测试方案一：电压回路、电流回路、电压超过40v的辅助端子对地4kv，此时需要闭合的高压继电器有k3-1,k3-2,k3-3,k3-4；

测试方案二：电压回路与电流回路之间2kv，此时需要闭合的高压继电器有k3-3,k3-5。

如图5所示，第四高压继电器切换单元包括38个端子：端子1至端子38，端子1、端子3、端子4、端子6、端子7、端子9串接于继电器k4-2和继电器k4-11之间，继电器k4-2与高压端连接，继电器k4-11与继电器k4-9、继电器k4-8、继电器k4-7连接后与低压端连接；端子2、端子5、端子8、端子10串接于继电器k4-1和继电器k4-12之间，继电器k4-12还与端子11和端子12连接；端子13至端子30串接于继电器k4-3和继电器k4-10之间，继电器k4-3与高压端连接，继电器k4-10与继电器k-pe连接后接地；端子31、端子33、端子34和端子36分别与继电器k4-4的一端和继电器k4-8的一端连接，继电器k4-4的另一端接高压端，继电器k4-8的另一端接火线；端子32、端子35与继电器k4-5的一端和继电器k4-9连接，继电器k4-5的另一端与高压端连接；端子37、端子38分别与继电器k4-6的一端和继电器k4-7的一端连接，继电器k4-6的另一端与高压端连接。

第四高压继电器切换单元可对ⅰ型集中器采集终端进行耐压测试，根据ⅰ型集中器采集终端技术规范要求，在工控机1内设置4组测试方案，如下：

测试方案一：电压回路、电流回路对地2kv，此时需要闭合的高压继电器有k4-1,k4-2,k-pe；

测试方案二：辅助端子对地0.5kv，此时需要闭合的高压继电器有

k4-2,k-pe；

测试方案三：电压回路与电流回路之间2kv，此时需要闭合的高压继电器有k4-1,k4-11；

测试方案四：电压回路、电流回路与辅助端子之间0.5kv，此时需要闭合的高压继电器有k4-1,k4-2,k4-11。

第四高压继电器切换单元还可对ⅲ型专变用电信息采集终端进行耐压测试，根据ⅲ型专变用电信息采集终端技术规范要求，在工控机1内设置6组测试方案，如下：

测试方案一：电压回路、电流回路与控制输出端子对地2kv；

测试方案二：辅助端子对地0.5kv；

测试方案三：电压回路、电流回路与控制输出端子之间2kv；

测试方案四：电压回路与电流回路之间2kv；

测试方案五：电压回路、电流回路与辅助端子之间0.5kv；

测试方案六：输出高压继电器动合(常开)触点回路之间1kv。

(2)将被测的ⅲ型专变用电信息采集终端放置于4工位1上。

(3)在工控机1上设置被测ⅲ型专变用电信息采集终端的基本信息，并选择对应的工位，将测试方式选为自动，同时选中测试方案一。

(4)交流耐压试验台体3根据工控机1所选择的工位，自动进行强电和弱电端子的压接，并进行压接可靠检测。

(5)交流耐压试验台体3检测到被测设备端子都压接可靠后，根据工控机1所选择的测试方案一实现图2中的1至12号端子，31至38号端子的短接，即高压继电器k4-1,k4-2,k4-4,k4-5,k4-6,k4-12,k-pe的闭合，其余高压继电器维持断开状态。从而实现电压回路、电流回路与控制输出端子对地进行交流耐压试验的接线。高压继电器闭合完成后，利用高压继电器反馈电路将高压继电器状态反馈给工控机1，以进行高压继电器状态的进一步判断和检测。

(6)工控机1收到高压继电器的可靠接触信号后，控制交流耐压测试仪2产生2kv电压，并将其输出给试验台体3，开始耐压试验，同时检测测试回路中的漏电流。

(7)试验时间1min，若试验中检测到漏电流大于5ma，则交流耐压测试仪2立即停止输出，试验停止。若试验中监测到漏电流均不大于5ma，则1min试验结束后，工控机1读取交流耐压测试仪3试验过程中所检测到的最大漏电流，并将其显示在工控机的显示屏上。

(8)测试方案一完成后，方案一中闭合的高压继电器全部释放，处于断开状态，准备进入下一个测试方案。

(9)根据工控机1中设定的流程进行方案二的试验，闭合图5中的高压继电器k4-3,实现13至30号端子与高压的连接，闭合图5中的k-pe，其余高压继电器维持断开状态，实现辅助端子对地之间进行耐压试验的接线。高压继电器闭合完成后，利用高压继电器反馈电路将高压继电器状态反馈给工控机1，以进行高压继电器状态的进一步判断和检测。

(10)工控机1收到高压继电器的可靠接触信号后，控制交流耐压测试仪2产生0.5kv电压，并将其输出给试验台体3，开始耐压试验，同时检测测试回路中的漏电流。

(11)重复步骤(7)、(8)，完成测试方案二的测试工作。

(12)根据工控机1中设定的流程进行方案三的试验，闭合图5中的高压继电器k4-1,k4-2，k4-7,k4-8,k4-9，k4-12，其余高压继电器维持断开状态。实现电压回路、电流回路与控制输出端子之间进行耐压试验的接线。高压继电器闭合完成后，利用高压继电器反馈电路将高压继电器状态反馈给工控机1以进行高压继电器状态的进一步判断和检测。

(13)工控机1收到高压继电器的可靠接触信号后，控制交流耐压测试仪2产生2kv电压，并将其输出给试验台体3，开始耐压试验，同时检测测试回路中的漏电流。

(14)重复步骤(7)、(8)，完成测试方案三的测试工作。

(15)根据工控机1中设定的流程进行方案四的试验，闭合图2中的高压继电器k4-1,k4-11，k4-12，其余高压继电器维持断开状态。实现电压回路与电流回路之间进行耐压试验的接线。高压继电器闭合完成后，利用高压继电器反馈电路将高压继电器状态反馈给工控机，以进行高压继电器状态的进一步判断和检测。

(16)工控机1收到高压继电器的可靠接触信号后，控制交流耐压测试仪2产生2kv电压，并将其输出给试验台体3，开始耐压试验，同时检测测试回路中的漏电流。

(17)重复步骤(7)、(8)，完成测试方案四的测试工作。

(18)根据工控机1中设定的流程进行方案五的试验，闭合图5中的高压继电器k4-1,k4-2，k4-10，k4-12，其余高压继电器维持断开状态。实现电压回路、电流回路与辅助端子之间进行耐压试验的接线。高压继电器闭合完成后，利用高压继电器反馈电路将高压继电器状态反馈给工控机1，以进行高压继电器状态的进一步判断和检测。

(19)工控机1收到高压继电器的可靠接触信号后，控制交流耐压测试仪2产生0.5kv电压，并将其输出给试验台体3，开始耐压试验，同时检测测试回路中的漏电流。

(20)重复步骤(7)、(8)，完成测试方案五的测试工作。

(21)根据工控机1中设定的流程进行方案六的试验，闭合图5中的高压继电器k4-4,k4-9，其余高压继电器维持断开状态。实现输出高压继电器动合(常开)触点回路之间进行耐压试验的接线。高压继电器闭合完成后，利用高压继电器反馈电路将高压继电器状态反馈给工控机1，以进行高压继电器状态的进一步判断和检测。

(22)工控机1收到高压继电器的可靠接触信号后，控制交流耐压测试仪2产生1kv电压，并将其输出给试验台体3，开始耐压试验，同时检测测试回路中的漏电流。

(23)重复步骤(7)、(8)，完成测试方案六的测试工作。

(24)所有测试方案完成后，工控机1给试验台体3发释放被测设备接线端子的信号，试验台体3释放被测设备的所有强电和弱电端子的压接，完成自动耐压检测。

第四高压继电器切换单元还可对ⅰ型集中器采集终端进行耐压测试，根据ⅰ型集中器采集终端技术规范要求，在工控机1内设置4组测试方案，如下：

测试方案一：电压回路、电流回路对地2kv，此时需要闭合的高压继电器有k4-1,k4-2,k-pe；

测试方案二：辅助端子对地0.5kv，此时需要闭合的高压继电器有

k4-2,k-pe；

测试方案三：电压回路与电流回路之间2kv，此时需要闭合的高压继电器有k4-1,k4-11；

测试方案四：电压回路、电流回路与辅助端子之间0.5kv，此时需要闭合的高压继电器有k4-1,k4-2,k4-11。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。