一种用电管理终端检定装置的层次电源系统的制作方法

本实用新型涉及装置检定领域，尤其是一种用电管理终端检定装置的层次电源系统。

背景技术：
随着国家电网公司和南方电网公司对用电管理终端的要求提高，需要对用电管理终端进行交流耐压试验，交流耐压试验过程中设备输出高达4KV的高压，对设备的隔离要求非常高。使得用电管理终端检定设备的制造成本非常高，另外现有的制造工艺也难以符合此要求。现有的耐压隔离技术为加大距离和填充耐压物，由于4KV在空气中的放电隔离距离至少为4mm，加上设备和环境的影响，隔离一定要超过5mm才会有效，还要考虑巨大的尖端放电的风险；若大量使用高压填充物，如塑料、青稞纸等材料的话，会大幅增加成本，而且内部工艺极差；若全部线缆使用高压隔离线缆，会增加无法承受的成本，且安装极其困难。

技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种用电管理终端检定装置的层次电源系统，所述层次电源系统结构简单，容易实现，设计成本低，隔离效果好，稳定性好。本实用新型所采用的技术方案是：一种用电管理终端检定装置的层次电源系统，包括电源模块、低压供应模块、高压隔离模块、高压供应模块、耐压测试模块和电容分压模块，其中：所述电源模块的输出端分别与低压供应模块、高压隔离模块和耐压测试模块的输入端连接；所述高压隔离模块的输出端与高压供应模块的输入端连接；所述耐压测试模块的输出端与电容分压模块的输入端连接；所述电容分压模块的输出端与高压供应模块的输入端连接。进一步地，所述电容分压模块包括聚丙烯电容。进一步地，所述低压供应模块包括第一开关电源，所述电源模块的输出端与第一开关电源的输入端连接。进一步地，所述高压供应模块包括电压互感器和第二开关电源，所述电源模块的输出端与电压互感器的输入端连接，所述电压互感器的输出端与第二开关电源的输入端连接，所述电容分压模块的输出端与第二开关电源的接地端连接。进一步地，所述耐压测试模块包括耐压测试仪。本实用新型的有益效果是：本实用新型一种用电管理终端检定装置的层次电源系统，所述层次电源系统结构简单，利用电容分压原理，容易实现，设计成本低，隔离效果好，稳定性好。附图说明下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：图1是本实用新型一种用电管理终端检定装置的层次电源系统的结构框图；图2是本实用新型一种用电管理终端检定装置的层次电源系统的原理示意图；图3是本实用新型一种用电管理终端检定装置的层次电源系统的连接示意图。具体实施方式需要说明的是，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。一种用电管理终端检定装置的层次电源系统，参考图1，包括电源模块、低压供应模块、高压隔离模块、高压供应模块、耐压测试模块和电容分压模块，其中：所述电源模块的输出端分别与低压供应模块、高压隔离模块和耐压测试模块的输入端连接；所述高压隔离模块的输出端与高压供应模块的输入端连接；所述耐压测试模块的输出端与电容分压模块的输入端连接；所述电容分压模块的输出端与高压供应模块的输入端连接。作为进一步优选的实施方式，所述耐压测试模块包括耐压测试仪。在本实施例中，所述耐压测试仪采用CL2038A型号的耐压测试仪，所述CL2038A型号的耐压测试仪通过内部程控功率源输出一个工频高压，用于对整个层次电源系统提供试验用的高压，高压输出范围100V-5KV。作为进一步优选的实施方式，所述低压供应模块包括第一开关电源，所述电源模块的输出端与第一开关电源的输入端连接。作为进一步优选的实施方式，所述高压供应模块包括电压互感器和第二开关电源，所述电源模块的输出端与电压互感器的输入端连接，所述电压互感器的输出端与第二开关电源的输入端连接，所述电容分压模块的输出端与第二开关电源的接地端连接。在本实施例中，所述第一开关电源和第二开关电源均为24V交流-直流开关电源。所述电压互感器采用1:1电压互感器，此电压互感器为一个500VA，工频电压隔离互感器，互感器的额定工作电压为交流220V，初级和次级之间的耐压等级为4KV。作为进一步优选的实施方式，所述电容分压模块包括聚丙烯电容。参考图2，对本实用新型所利用的原理做说明如下：电阻器可以构成交直流分压电路，但是由于电阻器自身会消耗大量的电能。而电容器在分压衰减电压的同时能量损耗较小，由于电容器的隔直特性，所以电容分压电路仅适用于交流电路。高压交流电信号输入电容分压电路后，由于电容具有容抗，可以对输入的高压信号进行分压衰减，当电容C1和电容C2电容值相同时，输出电压为输入电压的一半。在本实施例中，电容分压模块采用6个阻值相同的聚丙烯电容串联组成，再将高压4KV（输入电压）和0V（接地端）接在串联电容两端，这样，在电容串联中间，就产生了一个2KV的电压（输出电压）。参考图3，实际运用时，电容分压模块的输入电压提供给用电管理终端检定装置用于高压试验，即图3中的4000V端子连接到电能表电压电流接线柱，图3中的0V端子连接到电能表辅助端子；所述输出电压的端子与第二开关电源的接地端GL-GND端口连接。参考图3，所述第二开关电源为一个24V交流-直流开关电源，第二开关电源在耐压试验时工作在2KV电平端，为温度采样板、显示板和继电器控制板等工作在2KV电平上的模块进行供电。然而第二开关电源的交流端和直流端无法承受这么大的电压，第二开关电源的交流端和直流端耐压处理的成本也高。所以增加一个1:1电压互感器，将高压隔离，降低对第二开关电源的要求。本实用新型可以使用电管理终端检定装置的主要设备之间的隔离高压从4KV锐减到2KV，减少了对制造工艺和材料的要求，容易实现且成本低。在本实施例中，仅采用2组电平，同理，还可以升级为4组电平、5组电平的方式来降低对产品各部分的耐压值，如将10KV分为0V、2.5KV、5KV、7.5KV、10KV的耐压电平。参考图3，所述第一开关电源也为一个24V交流-直流开关电源，通过交流-直流转换输出一个恒定的直流24V，为检定装置的误差板、电机控制板和多功能板等工作在低压状态的设备提供稳定的供电。用电管理终端检定装置的层次电源系统是采用在同一个系统中，不同层次的多个电源系统来给不同的电源网络提供电源，层次电源系统采用分压原理，把不同电源系统分别定义到不同的电位点，从而减少高压电路与隔离电路的压降，从而降低设计成本，提高系统稳定性。且隔离后不影响正常的用电管理终端检定，实用性高。以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。