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    摘要：本文介紹了一種利用自動化技術實現母排式電流互感器誤差校驗的自動接拆線裝置，闡述了其工作原理，介紹了結構設計方案及控制系統設計方案。

    關鍵詞：母排式電流互感器；自動接拆線裝置；西門子PLC

    Abstract: This article describes an automatic wiring and stitches device to achievethe error checking of busbar current transformer by use of automation technology,presents its working principle, and introduces the structural design and controlsystem design scheme.

    Key words: Busbar current transformer; Automatic wiring and stitches device;Siemens PLC

    1 引言

    在電力領域中，電能計量的重要的裝置之一的計量用互感器在投入使用前，需要專門的檢定機構檢定合格后方能投入使用。早期，檢定采取的方式純人工、電工式，即人工將檢定所需儀器設備接線，人工調節源輸出，按規程點一只一只的進行檢定。當單片機系統的應用在國內普及后，檢定裝置也實現了電子式，特別是針對計量用電流互感器，發展到一套檢定裝置實現多達十二只互感器誤差的同時檢定。檢定時，將十二只互感器放置到檢定臺面上，人工接上二次線及一次線后，即可實現全自動校驗，不需人工干預。

    但是，電流互感器檢定裝置的二次及一次接拆線均由人工完成，特別煩瑣的是二次線得一只一只的接線，一次回路接線較簡單，但也靠人的手感將銅排壓緊，若壓接不牢靠，則測試數據不準確。

    為了進一步提高勞動效率，避免人為誤差，我們引入自動化技術，研發一種新型的母排式電流互感器檢定裝置，自動進行一次及二次接拆線。PLC作為接拆線的核心控制部件，控制作為執行部件的氣缸進行接拆線，位置傳感器則采集氣缸到位信號，判斷接線或拆線完成否，PLC將此信息交互給檢定裝置，自動進行互感器全自動校驗。

    2 結構系統設計

    系統結構設計圖如圖1所示。

                
                             圖1 自動接拆線臺面主視、俯視圖

    2.1 系統組成

    該裝置能實現母排式互感器的自動接拆線。

    裝置臺體上一側安裝二次氣缸，一次氣缸位于另一側。一次氣缸先固定在一次撐架上，一次撐架再固定在臺面上。一次壓接頭固定在一次氣缸的氣桿上。導向定位條固定在臺面上，二次撐架安裝在導向定位條上，二次氣缸則固定在二次撐架上。二次壓接頭活動連接在二次氣缸氣桿上，不使用固定結構是為了保證兩個二次端子都能壓緊。二次氣桿底部裝有一個滑塊，滑塊固定在導槽上，導槽則固定在導向定位條上，這個結構防止了二次氣桿的轉動，保證二次壓接頭的對位。母排擋塊則安裝在一次氣缸的前端。并且，一次壓緊頭和二次壓緊頭都設計與氣桿絕緣

    2.2 工作過程

    接線：首先，利用互感器的底座下的凹槽，互感器放置在定位導條上，保證二次氣缸與互感器的相對位置固定。前后兩只互感器錯位放置，即第一只的母排在前，第二只的母排在后，第三只的母排又在前，第四只的母排又在后，依此類推。互感器的二次端子一側朝向二次氣缸一側。然后，同時驅動一次氣缸，一次氣桿推動一次壓緊頭壓向互感器母排，至母排擋塊處被阻擋，一次接線完成。最后，同時驅動二次氣缸，二次氣桿推動二次壓接頭壓向二次接線端子，壓緊后，二次接線完成，如圖2所示。
  
                 
                            圖2 自動接拆線臺面左視圖

    拆線則先復位二次氣缸，實現二次壓接頭與二次接線端子的分離；再復位一次氣缸，實現一次壓接頭和一次接線端子的分離。

    3 控制系統設計

     3.1 控制系統硬件選型

    電流互感器校驗裝置工作時，最高時一次電流高達2000Ａ，有強烈的磁場干擾，因此，接拆線的控制系統沒有選擇一般的單片機控制系統，而是選用了技術成熟、抗干擾能力強的西門子的PLC。而此控制系統本身較簡單，主要進行簡單的接拆線，只涉及數字量輸入輸出，因此選用西門子PLC中性價比較高的200系列PLC。

    3.2 控制系統硬件設計

    CPU選擇了200系列中性價比較高的226，它自帶輸入和輸出點，且輸出為帶有繼電器的輸出點，免去了外接繼電器的不便。為了擴展I/O點，另選了輸入輸出模塊223，此模塊也選用了輸出帶有繼電器的輸出點。硬件配置圖如圖3所示。
        
                 
                                 圖3 硬件配置圖

    3.3 控制系統軟件設計

    軟件采寫采用西門子公司的STEP 7 MicroWin SP6，使用梯形圖語言編寫。控制軟件流程圖如圖4所示。
        
                       
                                     圖4 控制軟件流程圖

    4結語

    本裝置實現了母排式電流互感器的自動接拆線，但是隨著《計量用低壓電流互感器技術規范》的推行，母排式互感器為一次額定電流為60A以下的小電流互感器，使用量遠不及穿心式互感器大，因此，穿心式互感器的自動接拆線技術的攻克是必然的趨式。下階段的工作重點應放在母排式和穿心式互感器結合的自動接拆線技術的研究。

    隨著《低壓電流互感器自動檢定化檢定線技術規范》的出臺，對自動接拆線技術的攻克提出了更為迫切的要求。

    參考文獻：

    [1] 張運剛, 宋小春. PLC職業技能培訓及視頻精講西門子S7-200系列[M]. 北京: 人民郵電出版社, 2010.

    [2] 袁任光. 可編程序控制器選用與系統設計實例[M]. 北京: 機械工業出版社, 2010.

    王曼（1976-）

    女，湖北漢陽人，本科，工程師，現就職于國網電科院武漢南瑞，主要從事電力系統測試設備的自動化技術及電磁兼容技術方面的研究。

    摘自《自動化博覽》2011年第八期