摘要：本文介绍了一种利用自动化技术实现母排式电流互感器误差校验的自动接拆线装置，阐述了其工作原理，介绍了结构设计方案及控制系统设计方案。

    关键词：母排式电流互感器；自动接拆线装置；西门子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

    在电力领域中，电能计量的重要的装置之一的计量用互感器在投入使用前，需要专门的检定机构检定合格后方能投入使用。早期，检定采取的方式纯人工、电工式，即人工将检定所需仪器设备接线，人工调节源输出，按规程点一只一只的进行检定。当单片机系统的应用在国内普及后，检定装置也实现了电子式，特别是针对计量用电流互感器，发展到一套检定装置实现多达十二只互感器误差的同时检定。检定时，将十二只互感器放置到检定台面上，人工接上二次线及一次线后，即可实现全自动校验，不需人工干预。

    但是，电流互感器检定装置的二次及一次接拆线均由人工完成，特别烦琐的是二次线得一只一只的接线，一次回路接线较简单，但也靠人的手感将铜排压紧，若压接不牢靠，则测试数据不准确。

    为了进一步提高劳动效率，避免人为误差，我们引入自动化技术，研发一种新型的母排式电流互感器检定装置，自动进行一次及二次接拆线。PLC作为接拆线的核心控制部件，控制作为执行部件的气缸进行接拆线，位置传感器则采集气缸到位信号，判断接线或拆线完成否，PLC将此信息交互给检定装置，自动进行互感器全自动校验。

    2 结构系统设计

    系统结构设计图如图1所示。

                
                             图1 自动接拆线台面主视、俯视图

    2.1 系统组成

    该装置能实现母排式互感器的自动接拆线。

    装置台体上一侧安装二次气缸，一次气缸位于另一侧。一次气缸先固定在一次撑架上，一次撑架再固定在台面上。一次压接头固定在一次气缸的气杆上。导向定位条固定在台面上，二次撑架安装在导向定位条上，二次气缸则固定在二次撑架上。二次压接头活动连接在二次气缸气杆上，不使用固定结构是为了保证两个二次端子都能压紧。二次气杆底部装有一个滑块，滑块固定在导槽上，导槽则固定在导向定位条上，这个结构防止了二次气杆的转动，保证二次压接头的对位。母排挡块则安装在一次气缸的前端。并且，一次压紧头和二次压紧头都设计与气杆绝缘

    2.2 工作过程

    接线：首先，利用互感器的底座下的凹槽，互感器放置在定位导条上，保证二次气缸与互感器的相对位置固定。前后两只互感器错位放置，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，依此类推。互感器的二次端子一侧朝向二次气缸一侧。然后，同时驱动一次气缸，一次气杆推动一次压紧头压向互感器母排，至母排挡块处被阻挡，一次接线完成。最后，同时驱动二次气缸，二次气杆推动二次压接头压向二次接线端子，压紧后，二次接线完成，如图2所示。
  
                 
                            图2 自动接拆线台面左视图

    拆线则先复位二次气缸，实现二次压接头与二次接线端子的分离；再复位一次气缸，实现一次压接头和一次接线端子的分离。

    3 控制系统设计

     3.1 控制系统硬件选型

    电流互感器校验装置工作时，最高时一次电流高达2000Ａ，有强烈的磁场干扰，因此，接拆线的控制系统没有选择一般的单片机控制系统，而是选用了技术成熟、抗干扰能力强的西门子的PLC。而此控制系统本身较简单，主要进行简单的接拆线，只涉及数字量输入输出，因此选用西门子PLC中性价比较高的200系列PLC。

    3.2 控制系统硬件设计

    CPU选择了200系列中性价比较高的226，它自带输入和输出点，且输出为带有继电器的输出点，免去了外接继电器的不便。为了扩展I/O点，另选了输入输出模块223，此模块也选用了输出带有继电器的输出点。硬件配置图如图3所示。
        
                 
                                 图3 硬件配置图

    3.3 控制系统软件设计

    软件采写采用西门子公司的STEP 7 MicroWin SP6，使用梯形图语言编写。控制软件流程图如图4所示。
        
                       
                                     图4 控制软件流程图

    4结语

    本装置实现了母排式电流互感器的自动接拆线，但是随着《计量用低压电流互感器技术规范》的推行，母排式互感器为一次额定电流为60A以下的小电流互感器，使用量远不及穿心式互感器大，因此，穿心式互感器的自动接拆线技术的攻克是必然的趋式。下阶段的工作重点应放在母排式和穿心式互感器结合的自动接拆线技术的研究。

    随着《低压电流互感器自动检定化检定线技术规范》的出台，对自动接拆线技术的攻克提出了更为迫切的要求。

    参考文献：

    [1] 张运刚, 宋小春. PLC职业技能培训及视频精讲西门子S7-200系列[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2010.

    [2] 袁任光. 可编程序控制器选用与系统设计实例[M]. 北京: 机械工业出版社, 2010.

    王曼（1976-）

    女，湖北汉阳人，本科，工程师，现就职于国网电科院武汉南瑞，主要从事电力系统测试设备的自动化技术及电磁兼容技术方面的研究。

    摘自《自动化博览》2011年第八期