一种低压侧不停电换表装置及其换表操作方法与流程

1.本发明属于电力设备领域，具体涉及一种低压侧不停电换表装置及其换表操作方法。


背景技术：

2.电能表是客户用电的计量终端，是智能电网数据采集环节不可或缺的重要组成部分。电能表的计量准确性直接关系到用电结算双方的利益；因此保证电能表的计量值的精准度非常重要。电能表运行过程出现故障后可能会对计量结果的精准度造成影响，这时候需要进行电能表更换；此外，电能表具有一定的使用寿命，电表到达使用年限前一般也需要进行电能表更换。
3.传统的电能表在进行更换时需要对用户进行计划断电，采用“先断开计进线开关，再更换电能表”的作业模式进行。采用这种作业模式的原因主要有两条：一是提高换表作业的安全性；带电作业存在较大的安全风险。二是为了降低换表过程在的计量损失。在电能表大批量更换过程中，旧表的拆除后可能无法及时安装新表，在换表周期用户的用电量无法得到有效统计，这会造成较大的计量损耗，给电力公司造成损失。
4.但是，这种先断电后换表的作业模式会给用电户的正常用电造成影响，尤其是对于某些无法承担断电风险的工业用户而言。断电会造成设备停机和重启，影响企业正常的生产计划。因此如何实现不停电换表是目前亟需解决的一个技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有电能表更换过程需要进行停电作业，容易给客户生产生活造成负面影响的问题，本发明提供一种低压侧不停电换表装置及其换表操作方法。
6.本发明采用以下技术方案实现：
7.一种低压侧不停电换表装置，包括：破线装置，一号二极管，二号二极管，以及电量计量附加模块。
8.其中，破线装置内包括四个线位，每个线位对依次对应原电能表的一个接线端子。破线装置内包括四个导针，分别为一号导针、二号导针、三号导针和四号导针；每个导针用于按序号刺破四个接线端子上对应的导线的绝缘护套，并与内部的电芯电连接。
9.一号二极管连接在一号导针和二号导针之间，且导通方向沿一号导针指向二号导针。二号二极管连接在三号导针和四号导针之间，且导通方向沿三号导针指向四号导针。
10.电量计量附加模块用于在破线装置刺破原电能表的导线后，替代原电能表进行电量计量；电量计量附加模块具有两个接线端，电量计量附加模块的两个接线端分别与二号导针和四号导针电连接。
11.进一步的，作为更优化的实时方案，本发明提供的换表装置包括：导线限位装置，破线装置和电量计量模块。
12.其中，导线限位装置包括底板和四个线夹。线夹安装在底板上，线夹用于夹持原电
能表的四个接线端子上连接的线缆。线夹的夹持部上设置通孔。根据对应的接线柱编号，将四个线夹依次命名为一号线夹、二号线夹、三号线夹、四号线夹。
13.破线装置包括支座，绝缘衬套、入线导针、同步连接件、旋进螺栓，以及两个二极管。支座内设置螺纹孔，旋进螺栓沿支座顶部向下旋入到螺纹孔内。绝缘衬套连接在支座底部，且绝缘衬套与螺纹孔同心设置并相互导通。入线导针为一端呈针状的金属针体。入线导针的数量为四个，分别为一号导针、二号导针、三号导针和四号导针；四个入线导针的尖锐端分别指向四个线夹中的通孔，四个入线导针和四个线夹按序号对应。同步连接件为绝缘件；同步连接件呈倒t型，包括横板和竖杆；竖杆的上端插入到绝缘衬套内，竖杆的下端与横板的中段固定连接。四个入线导针的非尖锐端分别固定连接在横板上。其中一个二极管连接在一号导针和二号导针之间，二极管的导通方向沿一号导针指向二号导针；另一个二极管连接在三号导针和四号导针之间；二极管的导通方向沿三号导针指向四号导针。
14.电量计量附加模块用于在破线装置刺破原电能表的导线后，替代原电能表进行电量计量。电量计量附加模块具有两个接线端，电量计量附加模块的两个接线端分别与二号导针和四号导针电连接。
15.作为本发明进一步地改进，线夹的夹持部组合后呈套筒状；夹持部由第一半套筒和第二半套筒组合而成，第一半套筒和第二半套筒的组合体中央形成圆柱形腔体。圆柱形腔体的内径与电能表接线端子上连接的导线的外径相匹配。第一半套筒和第二半套筒的侧壁上设置位置对应的半圆形缺口，两个半圆形缺口组合成夹持部上的通孔。
16.作为本发明进一步地改进，同步连接件采用一体式烧制的陶瓷件，同步连接件的横板上等间隔设置四个连接孔；一号导针、二号导针、三号导针和四号导针的非尖锐端依次插入到各个连接孔内，进而使得四个入线导针与同步连接件固定连接。
17.作为本发明进一步地改进，同步连接件的竖杆顶部设置一段外径增大扩径段；绝缘衬套的内腔分别两段，绝缘衬套的内腔上段的内径较大，且与竖杆的扩径段的外径相匹配。绝缘衬套的内腔下段的内径较小，且与竖杆的常规段的外径相匹配。竖杆的常规段上还套设有一个复位弹簧，复位弹簧位于绝缘衬套的上段内。复位弹簧一端抵接在绝缘衬套内腔上段的底壁上，另一端抵接在竖杆的扩张段上。
18.作为本发明进一步地改进，旋进螺栓自上至下包括螺帽、螺纹段和光杆段；螺帽的顶部还设置有用于连接内六角扳手的内六角插槽；旋进螺栓中螺纹段的外螺纹与支座中螺纹孔的内螺纹相匹配；旋进螺栓沿支座向下进给时，光杆段的底部与绝缘衬套内的同步连接件的竖杆顶部相抵接。
19.作为本发明进一步地改进，底板的四周设有凸缘，破线装置外周还设置有套盒。套盒的开口与底板上的凸缘相匹配；当破线装置的套盒插接在底板的凸缘上时，破线装置中的入线导针与导线限位装置中线夹上的通孔位置对应。
20.作为本发明进一步地改进，电量计量附加模块内包括一个存储单元；电量计量附加模块在两个连接端受电后自动开始计量；并在两个连接端断电后将计量结果存储在存储单元中，同时将自身的计量值结果归零。
21.作为本发明进一步地改进，电量计量模块中还包括一个通信单元，通信单元用于将存储模块中存储的计量结果发送到远端的结算中心。
22.本发明中还提供一种低压侧不停电换表装置的换表操作方法，前述的低压侧不停
电换表装置采用该方法在不断电的状态下完成换表过程；该操作方法包括如下步骤：
23.步骤一：按照顺序将待拆卸的电能表的四个接线端子上连接的导线依次卡入到导线限位装置中的四个线夹内，并将线夹锁紧；
24.步骤二：将破线装置与导线限位装置正确装配，使得破线装置中的各个入线导针与所述导线限位装置中线夹上的各个通孔位置对应；
25.步骤三：旋拧破线装置上旋进螺栓，进而使得入线导针刺破各个导线的绝缘护套，并与导线内部的线芯电接触；此时，电量计量附加模块开始计量，同时，原电能表停止计量；
26.步骤四：将原电能表拆除后，等待安装新的电能表；
27.步骤五：当新电能表安装完成后，反向旋拧破线装置上旋进螺栓，直到电量计量附加模块停止计量，此时新电能表开始计量；
28.步骤六：新电能表开始计量后，拆除低压侧不停电换表装置；并将电量计量附加模块计量的用电账户在电能表更换期间的用量数据抄送给的结算中心。
29.本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：
30.1、本发明提供的低压侧不停电换表装置可以在不对用户断电的情况下，完成电能表的更换操作。同时，在进行更换电表的过程中，低压侧不停电换表装置还具有临时电能表，临时电能表可以在旧电能表和新电能表之间实现无缝切换，进而对用户在换表过程在所使用的电量进行计量，避免了换表过程中的电量计量错误，减少了供电公司与用户双方的经济损失。
31.2、本发明提供的换表装置和换表方法可以提升电能表的换表效率，减少资源浪费。传统的换表方式，换一只表可能需要10-15min，替换时间过长，增加不必要的资源浪费。本发明提供的装置可大大缩短更换电表的流程，减少供电公司的运营成本；提升了用户的体验感，增加了用户的满意度。
32.3、本发明的换表装置虽然可以实现带电作业，但是在操作过程中可以实现绝缘作业，尽量避免工作人员与带电元件的接触几率，增加操作人员的安全性。
附图说明
33.图1为本发明实施例1中原电能表的电路原理图和低压侧不停电换表装置使用后的电路原理图。
34.图2为本发明实施例1中提供的一种低压侧不停电换表装置的拆解示意图。
35.图3为本发明实施例1中低压侧不停电换表装置内破线装置的结构示意图。
36.图4为图3中a部分的绝缘衬套出的局部放大图。
37.图5为本发明实施例1中提供的一种低压侧不停电换表装置换表过程的操作流程图。
38.图6为本发明实施例2中含有存储单元和通信单元的电量计量附加模块的模块示意图。
39.图中标记为：
40.1、导线限位装置；2、破线装置；3、电量计量附加模块；11、底板；12、线夹；110、凸缘；120、通孔；21、支座；22、绝缘衬套；23、入线导针；24、同步连接件；25、旋进螺栓；26、复位弹簧；241、横板；242、竖杆。
具体实施方式
41.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步地详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
42.实施例1
43.本实施例提供一种低压侧不停电换表装置，图1给出了该装置的电路原理图，其中电能表的原始接线图如图1中的上半部分所示，采用本实施的低压侧不停电换表装置进行换表时的电路原理图如图1中的下半部分所示。
44.在图1中，l和n分别为电网的火线和零线。a1、a2、a3、a4分别表示电能表的四个接线端子；d指原始的电能表。b1、b2、b3、b4分别表示穿刺在四个接线端子连接的导线上的导针。vd1表示一号二极管，vd2表示二号二极管。d1表示低压侧不停电换表装置中自带的电量计量附加模块(一个临时电能表)。图2中b代表的虚线框内b1、b2、b3、b4各元件即构成破线装置。
45.结合图1可以看到，低压侧不停电换表装置包括：破线装置，一号二极管，二号二极管，以及电量计量附加模块。
46.其中，破线装置内包括四个线位，每个线位对依次对应原电能表的一个接线端子。破线装置内包括四个导针，分别为一号导针、二号导针、三号导针和四号导针；每个导针用于按序号刺破四个接线端子上对应的导线的绝缘护套，并与内部的电芯电连接。
47.一号二极管连接在一号导针和二号导针之间，且导通方向沿一号导针指向二号导针。二号二极管连接在三号导针和四号导针之间，且导通方向沿三号导针指向四号导针。
48.电量计量附加模块用于在破线装置刺破原电能表的导线后，替代原电能表进行电量计量；电量计量附加模块具有两个接线端，电量计量附加模块的两个接线端分别与二号导针和四号导针电连接。
49.结合该电路原理图可以看出，当破线装置中的一号导针b1、二号导针b1、三号导针b3和四号导针b4分别刺破一号端子a1、二号端子a2、三号端子a3、四号端子a4连接的导线之后，一号端子a1和二号端子a2相当于被一号二极管vd1短接，三号端子a3和四号端子a4也相当于被二号二极管vd2短接。此时，原电能表d被断开了，而电量计量附加模块d1恰好完成受电，并替代原电能表d进行能耗的计量工作。
50.这样操作人可以在不对用户进行断电的情况下，将旧表拆除，然后安装新表。新表安装完成之后，再将该低压侧不停电换表装置拆除，电力计量工作又会重新切换到新电能表中进行。
51.为了使得本发明的技术方案更加清楚，以下结合一种可行的产品方案实例对本发明的技术方案进行阐述，事实上本发明的的技术方案并不限于采用以下实例来实现。
52.具体地。如图2所示，本实施例提供的换表装置包括：导线限位装置1，破线装置2和电量计量模块。
53.其中，导线限位装置1包括底板11和四个线夹12。线夹12安装在底板11上，线夹12用于夹持原电能表的四个接线端子上连接的线缆。线夹12的夹持部上设置通孔120。根据对应的接线柱编号，将四个线夹12依次命名为一号线夹、二号线夹、三号线夹、四号线夹。
54.本实施例中导线限位装置1仅用于对原电表上的导线进行固定，便于后续对导线
进行护套破损和与导线进行电连接。因此在其它实施例中可以采用卡扣等其它组件代替本实施中的线夹12。
55.如图3所示，破线装置2包括支座21，绝缘衬套22、入线导针23、同步连接件24、旋进螺栓25，以及两个二极管。支座21内设置螺纹孔，旋进螺栓25沿支座21顶部向下旋入到螺纹孔内。绝缘衬套22连接在支座21底部，且绝缘衬套22与螺纹孔同心设置并相互导通。入线导针23为一端呈针状的金属针体。入线导针23的数量为四个，分别为一号导针、二号导针、三号导针和四号导针；四个入线导针23的尖锐端分别指向四个线夹12中的通孔120，四个入线导针23和四个线夹12按序号对应。同步连接件24为绝缘件；同步连接件24呈倒t型，包括横板241和竖杆242；竖杆242的上端插入到绝缘衬套22内，竖杆242的下端与横板241的中段固定连接。四个入线导针23的非尖锐端分别固定连接在横板241上。其中一个二极管连接在一号导针和二号导针之间，二极管的导通方向沿一号导针指向二号导针；另一个二极管连接在三号导针和四号导针之间；二极管的导通方向沿三号导针指向四号导针。
56.电量计量附加模块3用于在破线装置2刺破原电能表的导线后，替代原电能表进行电量计量。电量计量附加模块3具有两个接线端，电量计量附加模块3的两个接线端分别与二号导针和四号导针电连接。
57.本实施例中，线夹12的夹持部组合后呈套筒状；夹持部由第一半套筒和第二半套筒组合而成，第一半套筒和第二半套筒的组合体中央形成圆柱形腔体。圆柱形腔体的内径与电能表接线端子上连接的导线的外径相匹配。第一半套筒和第二半套筒的侧壁上设置位置对应的半圆形缺口，两个半圆形缺口组合成夹持部上的通孔120。
58.工作人员换表作业时，先将各个线夹12打开，然后将旧电能表的四个接线端子依次卡入到各个线夹12上。然后闭合线夹12。
59.本实施例中，旋进螺栓25自上至下包括螺帽、螺纹段和光杆段；螺帽的顶部还设置有用于连接内六角扳手的内六角插槽；旋进螺栓25中螺纹段的外螺纹与支座21中螺纹孔的内螺纹相匹配；旋进螺栓25沿支座21向下进给时，光杆段的底部与绝缘衬套22内的同步连接件24的竖杆242顶部相抵接。
60.本实施例中，同步连接件24采用一体式烧制的陶瓷件，同步连接件24的横板241上等间隔设置四个连接孔；一号导针、二号导针、三号导针和四号导针的非尖锐端依次插入到各个连接孔内，进而使得四个入线导针23与同步连接件24固定连接。
61.同步连接件24采用陶瓷件后，各个入线导针23均相互绝缘。同步连接件24用于控制各个入线导针23同步刺入到各个导线内，完成与导线内部电芯电连接。
62.使用时，旋进螺栓25顺时针自旋时，光杆段下方将同步连接件24的竖杆242向下抵，进而驱动同步连接件24上的各个入线导针23刺破线夹12内的导线。当旋进螺杆逆时针自旋时，光杆段不再抵紧同步连接件24，此时入线导针23不在向下刺入导线内。
63.本实施例中，如图4所示，同步连接件24的竖杆242顶部设置一段外径增大扩径段；绝缘衬套22的内腔分别两段，绝缘衬套22的内腔上段的内径较大，且与竖杆242的扩径段的外径相匹配。绝缘衬套22的内腔下段的内径较小，且与竖杆242的常规段的外径相匹配。竖杆242的常规段上还套设有一个复位弹簧26，复位弹簧26位于绝缘衬套22的上段内。复位弹簧26一端抵接在绝缘衬套22内腔上段的底壁上，另一端抵接在竖杆242的扩张段上。
64.复位弹簧26的作用是：在使用过程中，当旋进螺杆逆时针自旋时，光杆段不再抵紧
同步连接件24。复位弹簧26会将同步连接件24向上顶起，此时，入线导针23从线夹12中脱离。
65.本实施例中，底板11的四周设有凸缘110，破线装置2外周还设置有套盒。套盒的开口与底板11上的凸缘110相匹配；当破线装置2的套盒插接在底板11的凸缘110上时，破线装置2中的入线导针23与导线限位装置1中线夹12上的通孔120位置对应。
66.采用套盒可以对破线内的各个组件进行保护，达到绝缘防护的效果，避免用户操作过程与各个带电元件接触。同时套盒和底面上的凸缘110相互匹配，便于在破线装置2和导线限位装置1组装式实现准确定位。
67.如图5所示，本实施例中的低压侧不停电换表装置在换表时的操作方法包括如下步骤：
68.步骤一：按照顺序将待拆卸的电能表的四个接线端子上连接的导线依次卡入到导线限位装置1中的四个线夹12内，并将线夹12锁紧。
69.步骤二：将破线装置2与导线限位装置1正确装配，使得破线装置2中的各个入线导针23与所述导线限位装置1中线夹12上的各个通孔120位置对应。
70.步骤三：旋拧破线装置2上旋进螺栓25，进而使得入线导针23刺破各个导线的绝缘护套，并与导线内部的线芯电接触；此时，电量计量附加模块3开始计量，同时，原电能表停止计量。
71.步骤四：将原电能表拆除后，等待安装新的电能表。
72.步骤五：当新电能表安装完成后，反向旋拧破线装置2上旋进螺栓25，直到电量计量附加模块3停止计量，此时入线导针23已经与旧表的导线脱离。新电能表开始计量。
73.步骤六：新电能表开始计量后，拆除低压侧不停电换表装置；并将电量计量附加模块3计量的用电账户在电能表更换期间的用量数据抄送给的结算中心。
74.实施例2
75.为了使得本实施例提供的低压侧不停电换表装置更加智能，在其它实施例中还可以为电量计量附加模块3提供数据的存储功能和数据远程上传到电力结算系统功能。
76.具体的，如图6所示，电量计量附加模块3自身包含一个显示单元，用于对计量的结果进行显示。在电量计量附加模块3内增加一个存储单元；电量计量附加模块3在两个连接端受电后自动开始计量；并在两个连接端断电后将计量结果存储在存储单元中，同时将自身的计量值结果归零。电量计量模块中还增加一个通信单元，通信单元用于将存储模块中存储的计量结果发送到远端的结算中心。
77.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。