基于CS5463 芯片的轨道车辆能耗计量装置

井明忠，赵颖异，曾洁

（大连交通大学电气信息工程学院，辽宁大连 116028）

随着我国铁路电气化的快速发展，电力牵引机车越来越普及，轨道交通运输对电能的消耗也越来越大。为了降低轨道交通运输所造成的能耗以及减排，对电力牵引机车能效提出更高要求。为此，对轨道车辆运行的电能消耗进行准确计量非常有必要。由于我国现存轨道车辆数量庞大，研究开发一款能够准确计量轨道车辆电能消耗的计量装置在铁路现场具有很大的需求和发展空间。准确计量轨道车辆电能消耗对于科学统计轨道交通运输成本、机车技术改造以及科学地指导司机节能驾驶有非常重要的意义[1-3]。

1 系统总体结构与主要技术参数

文中设计的电能计量装置的无功功率精度要求达到国家二级标准，有功功率要求达到国家一级标准。另外，由于所设计的装置要适应全天候和强电磁工作环境，因此该装置要求具有高可靠性、高测量精度以及较强的抗电磁干扰能力等特性。

1.1 系统总体结构

根据电能表的实际工作环境以及设计要求，该款电能表的总体设计框图如图1 所示。

图1 电能表总体设计框图

1.2 系统的主要参数

1）系统工作电源：直流5 V，经由直流110 V 电源降压产生；

2）电压通道输入范围：交流0～150 V，额定电压为100 V；

3）电流通道输入范围:交流0～8 A，额定电流为5 A；

4）电压变比：25 000/100；

5）电流变比：400/5；

6）精度等级：有功功率一级，无功功率二级；

7）显示模式：100 V 交流电压输入，经系统标量变换在显示屏对应输出25 000 V；……