CN205193269U - 一种用于智能电表的电压跌落测试仪 - Google Patents
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Abstract
一种用于智能电表的电压跌落测试仪，所述测试仪包括电源单元、第一调压器、第二调压器、第一绝缘栅双极型晶体管、第二绝缘栅双极型晶体管、控制单元和波形检测单元。本实用新型可根据被测试品的规格以及电压跌落、短时中断试验的要求，任意设定跌落前与跌落后的电压幅值与跌落时电压初始相位，结构简单，成本低等特点；并且通过波形监测单元来检测试验时电压的幅值和相位，便于检测人员对试验波形进行观察分析。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于智能电表的电压跌落测试仪，属电测仪表技术领域。
背景技术
作为智能电网重要组成部分的智能电表，承担着用电用户所用电量的准确可靠计量的重要任务。然而，由于高压、中压和低压电网中偶尔产生的短路、接地故障，或负荷突然出现大的变化，会造成智能电表的电压发生跌落，达到该设备正常运行的220V电压值。国家电网公司智能电表相关的企业技术规范规定，当电表的运行电压降低到正常运行电压的60%以下时，电表检测到掉电事件，并主动上报给用电信息采集***，当电压恢复到60%以上，电表内的数据不应丢失且能正常运行。
为保护和存储表内部的数据，智能电表均有断电检测单元，但是有些电表的掉电检测单元对电压的跌落不能作出快速的反应，导致掉电检测单元给出信号之前，直流电源的输出电压已经降低到最低运行电压以下，此时数据丢失。当电源电压恢复时，电表仍不能正常工作。因此，需对智能电表进行电压跌落测试，目前用于检测的设备主要有二种，一种采用调压器和晶闸管或双向晶闸管组成的测试仪器，由于晶闸管具有电压过零时导通，电流过零时断开的特点，其缺点是只能模拟起始的跌落电压相位为0°和180°的情况；另一种采用波形发生器和功率放大器组成的测试仪器，虽然该类仪器具有波形失真度小和跌落时电压初始相位任意的优点，但是其结构复杂且造价相对较昂贵。
发明内容
本实用新型的目的是，根据对智能电表进行电压跌落测试设备存在的不足，本实用新型提出一种用于智能电表的电压跌落测试仪。
本实用新型的技术方案是，一种用于智能电表的电压跌落测试仪包括电源单元、第一调压器、第二调压器、第一绝缘栅双极型晶体管（IGBT1）、第二绝缘栅双极型晶体管（IGBT2）、控制单元和波形检测单元。
第一调压器和第二调压器的输入端连接电源单元；第一调压器的调压触头端连接第一绝缘栅双极型晶体管的漏极，第二调压器的调压触头端连接第二绝缘栅双极型晶体管的漏极；第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管的信号栅极控制端分别连接控制单元；第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管的源极连接后的公共端分别连接波形检测单元和被试品单元；第一调压器和第二调压器的公共端分别连接波形检测单元和被试品单元。
第一调压器的输入二端分别和电源单元的相线及零线相连，以得到220V的一次侧电压；第一调压器的调压触头端和IGBT1的一端相连，通过调节第一调压器的调压触头，以得到发生跌落前的电压幅值；第二调压器的输入二端分别和电源单元的相线及零线相连，以得到220V的一次侧电压；第二调压器的调压触头端和IGBT2的一端相连，通过调节第二调压器的调压触头，以得到发生跌落后的电压幅值；IGBT1和IGBT2的另一端则相连接，并和波形监测单元的一端相连接；波形监测单元的另一端和电源单元的零线相连接；波形监测单元用于检测试验时电压的幅值和相位，便于在检测人员对试验波形进行观察分析；IGBT1和IGBT2的信号控制端和控制单元相连接，通过控制单元控制IGBT1和IGBT2的导通触发角，通过控制其导通和关断，进而控制电压跌落时的电压初始相位。
本实用新型的有益效果是：本发明可根据被测试品的规格以及电压跌落、短时中断试验的要求，任意设定跌落前与跌落后的电压幅值与跌落时电压初始相位，结构简单，成本低等特点；并且通过波形监测单元来检测试验时电压的幅值和相位，便于检测人员对试验波形进行观察分析。
附图说明
图1为本实用新型测试仪结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式如图1所示。
本实施例一种用于智能电表的电压跌落测试仪包括电源单元、第一调压器、第二调压器、第一绝缘栅双极型晶体管（IGBT1）、第二绝缘栅双极型晶体管（IGBT2）、控制单元和波形检测单元。第一调压器和第二调压器的输入端连接电源单元；第一调压器的调压触头端连接第一绝缘栅双极型晶体管的漏极，第二调压器的调压触头端连接第二绝缘栅双极型晶体管的漏极；第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管的信号栅极控制端分别连接控制单元；第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管的源极连接后的公共端分别连接波形检测单元和被试品单元；第一调压器和第二调压器的公共端分别连接波形检测单元和被试品单元。
在本实施例中，为满足GB/T17215.301-2007《多功能电能表特殊要求》和GB/T17215.211-2006《交流电测量设备-通用要求、试验和试验条件第11部分：测量设备》的要求，电压暂降和短时中断试验需要50%的电压暂降，暂降时间为1min，暂降次数1次。
本实施例的电源单元接入的是配电网的220V交流电，第一调压器的输入二端分别和电源单元的相线及零线相连，以得到220V的一次侧电压；第一调压器的调压触头端和IGBT1的一端相连，通过调节第一调压器的调压触头，可以任意设定，可设置发生跌落前的电压幅值为100V；第二调压器的输入二端分别和电源单元的相线及零线相连，以得到220V的一次侧电压；第二调压器的调压触头端和IGBT2的一端相连，通过调节第二调压器的调压触头，可以任意设定，按照试验要求暂降和短时中断试验需要50%的电压暂降，可设置发生跌落后的电压幅值为50V；IGBT1和IGBT2的另一端则相连接，并分别和波形监测单元的一端相连接；IGBT1和IGBT2的信号控制端和控制单元相连接，通过控制单元控制IGBT1和IGBT2的导通触发角，控制电压跌落时的电压初始相位，可以模拟任意角度的电压瞬时的情形。
本实施案例模拟起始和跌落电压为30°，通过控制单元控制IGBT1和IGBT2导通和关断时间与次数，设定暂降时间1min，暂降次数1次；跌落前，控制单元控制IGBT1导通，IGBT2断开，被试品单元的电压为100V；跌落后，控制单元控制IGBT2导通，IGBT1断开，被试品单元的电压为50V，跌落时电压相位为30°，暂降时间维持1min；1min后暂降恢复，此时控制单元在电压相位角为30°时，控制IGBT1导通，IGBT2断开，被试品单元的电压恢复为100V。
波形监测单元用于检测试验时电压的幅值和相位，便于在检测人员对试验波形进行观察分析。
需要说明的是，线路中的调压器可以人工调整，也可设计成电动机自动调整；当用电动机控制的连续调节时，还可以模拟电压渐变现象，只是由于电动机和调压器调节部分的惯性，渐变的调节过程不能做的太快。
本实用新型中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
Claims (1)
1.一种用于智能电表的电压跌落测试仪，其特征在于，所述测试仪包括电源单元、第一调压器、第二调压器、第一绝缘栅双极型晶体管、第二绝缘栅双极型晶体管、控制单元和波形检测单元；
所述第一调压器和第二调压器的输入端连接电源单元；所述第一调压器的调压触头端连接第一绝缘栅双极型晶体管的漏极，第二调压器的调压触头端连接第二绝缘栅双极型晶体管的漏极；所述第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管的信号栅极控制端分别连接控制单元；所述第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管的源极连接后的公共端分别连接波形检测单元和被试品单元；所述第一调压器和第二调压器的公共端分别连接波形检测单元和被试品单元。
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