可测量剩余电流的电能表制造技术

本发明专利技术提供一种可测量剩余电流的电能表，包括壳体、接线端子座、相线、零线、继电器、相线电流采样电阻、剩余电流互感器和电路装置；继电器、相线电流采样电阻和剩余电流互感器均设置在壳体内；相线和零线穿过剩余电流互感器；电路装置包括电压采样模块、信号处理模块、A/D转换模块、电能计量模块、单片机处理模块、继电器控制模块、通信模块、LCD显示模块、按键模块和电源模块。本发明专利技术可实现对用户线路中的剩余电流进行实时测量、记录，并具有剩余电流超限报警事件和事件记录功能；本发明专利技术只需在现有的智能电表上进行改进，改进成本不高，且不影响现有电能表的功能和外形尺寸，便于大面积推广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能电能表，具体涉及一种可测量剩余电流的电能表。
技术介绍
剩余电流是指配电线路中各相电流矢量和不为零的电流，大部分情况下是由设备或线路的漏电引起的，漏电严重时会烧毁电气设备或线路，引起火灾。因此在低压电网中进行剩余电流检测和安装剩余电流动作保护器是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。世界各国和国际电工委员会通过制订相应的电气安装规程和用电规程在低压电网中大力推广使用剩余电流动作保护器。但是剩余电流保护器只能在剩余电流发生超限故障时进行跳闸保护，无法进行预警及实时监测。现在的电能表虽然可以进行相线电流、零线电流测量，但都没有剩余电流的测量功能。申请号为200420018274.5、名称为“单相电子式漏电检测智能电能表”的中国专利文献，其公开了一种可以对漏电流进行检测识别的电能表，但该电能表却无法对漏电流值进行实时测量，且无法对用户线路中的漏电流进行记录。
技术实现思路
本专利技术的目的是：为解决用户线路中剩余电流的实时测量问题，本专利技术提供一种可以对用户侧的剩余电流进行实时测量、预警和报警功能的电能表，并且具有节省成本、安装方便、可以大面积推广等优点。本专利技术的技术方案是：本专利技术的可测量剩余电流的电能表，包括壳体、接线端子座、相线、零线；上述的接线端子座包括第一接线端子、第二接线端子、第三接线端子和第四接线端子；接线端子座固定安装在壳体上；相线和零线安装在壳体内；零线的一端与第三接线端子电连接；零线的另一端与第四接线端子电连接；其结构特点是：还包括继电器、相线电流采样电阻、剩余电流互感器和电路装置；上述的继电器、相线电流采样电阻和剩余电流互感器均设置在壳体内；相线电流采样电阻的一端与第一接线端子电连接；相线电流采样电阻的另一端与继电器电连接；相线的一端与第二接线端子电连接；相线的另一端与继电器电连接；零线与相线相靠近，且零线与相线相靠近处折弯成口字形；剩余电流互感器设置于相线和零线相靠近处，且相线和零线穿过剩余电流互感器；上述的电路装置包括电压采样模块、信号处理模块、A/D转换模块、电能计量模块、单片机处理模块、继电器控制模块、通信模块、LCD显示模块、按键模块和电源模块；电路装置的电压采样模块、信号处理模块、A/D转换模块、电能计量模块、单片机处理模块、继电器控制模块、通信模块和电源模块设置在壳体内；电压采样模块设有信号输出端；信号处理模块设有电压采样信号输入端、相线电流采样信号输入端、剩余电流信号输入端和信号输出端；A/D转换模块设有信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端；电能计量模块设有信号输入端和信号输出端；单片机处理模块设有采样信号输入端、用电量信号输入端、继电器控制信号输出端、通信端、显示信号输出端和按键信号输入端；继电器控制模块设有信号输入端和控制信号输出端；通信模块设有对内通信端和对外通信端；LCD显示模块设有信号输入端；按键模块设有信号输出端；信号处理模块的电压采样信号输入端、相线电流采样信号输入端和剩余电流信号输入端分别与电压采样模块的信号输出端、相线电流采样电阻和剩余电流互感器对应电连接；A/D转换模块的信号输入端与信号处理模块的信号输出端电连接；电能计量模块的信号输入端与A/D转换模块的第一信号输出端信号电连接；单片机处理模块的采样信号输入端与A/D转换模块的第二信号输出端信号电连接；单片机处理模块的用电量信号输入端与电能计量模块信号输出端信号电连接；继电器控制模块的信号输入端与单片机处理模块的继电器控制信号输出端信号电连接；继电器控制模块的控制信号输出端与继电器的控制端电连接；通信模块的对内通信端与单片机处理模块的通信端双向信号电连接；LCD显示模块的信号输入端与单片机处理模块的显示信号输出端信号电连接；按键模块的信号输出端与单片机处理模块的按键信号输入端信号电连接；电源模块提供工作电源。进一步的方案是：上述的电路装置的通信模块包括红外通信接口、RS485通信接口和载波通信接口；红外通信接口、RS485通信接口和载波通信接口分别设有对内通信端和对外通信端；红外通信接口、RS485通信接口和载波通信接口的对内通信端共同构成上述的通信模块的对内通信端；红外通信接口、RS485通信接口和载波通信接口的对外通信端共同构成上述的通信模块的对外通信端。进一步的方案是：上述的电路装置的LCD显示模块包括安装在壳体上用于显示用电量、实时剩余电流值以及剩余电流超限时报警信息的LCD显示屏；按键模块包括安装在壳体上供用户查阅信息交互用的按键。进一步的方案还有：上述的继电器为JML82型磁保持的继电器；剩余电流互感器为HLTY1型电流互感器；相线电流采样电阻为锰铜采样电阻。本专利技术具有积极的效果：（1）本专利技术的可测量剩余电流的电能表，可以实现对用户线路中的剩余电流进行实时测量、记录，当检测的剩余电流超过预置的报警阀值时能够自动报警，并形成剩余电流超限报警事件记录；所有的剩余电流测量数据和记录可通过RS485、载波等通信接口上传到监控后台的数据采集系统，由监控后台对所有用户的剩余电流事件进行统计分析，并最终对用户的剩余电流事件进行预警。（2）本专利技术的可测量剩余电流的电能表，在现有的智能电表上进行改进，改进成本不高，且不影响现有电能表的功能和外形尺寸，便于大面积推广。附图说明图1为本专利技术的结构示意图，图中壳体省略了前盖未画出；图2为本专利技术的电路结构示意框图。上述附图中的附图标记如下：壳体1，接线端子座2，第一接线端子21，第二接线端子22，第三接线端子23，第四接线端子24，继电器3，相线电流采样电阻4，相线5，零线6，剩余电流互感器7，电路装置8，电压采样模块81，信号处理模块82，A/D转换模块83，电能计量模块84，单片机处理模块85，继电器控制模块86，通信模块87，LCD显示模块88，按键模块89，电源模块80。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。（实施例1）见图1，本实施例的可测量剩余电流的电能表，壳体1、接线端子座2、继电器3、相线电流采样电阻4、相线5、零线6、剩余电流互感器7和电路装置8组成。接线端子座2包括第一接线端子21、第二接线端子22、第三接线端子23和第四接线端子24，接线端子座2固定安装在壳体1上，且位于壳体1的下端。继电器3固定设置在壳体1内。本实施例中，继电器3优选采用JML82型磁保持继电器。相线电流采样电阻4设置在壳体1内。相线电流采样电阻4本实施例中优选采用锰铜采样电阻。相线电流采样电阻4的一端与第一接线端子21电连接；相线电流采样电阻4的另一端与继电器3电连接。相线5、零线6和剩余电流互感器7均设置在壳体1内。相线5的一端与第二接线端子22电连接；相线5的另一端与继电器3电连接。零线6的一端与第三接线端子23电连接；零线6的另一端与第四接线端子24电连接。零线6在壳体1内与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可测量剩余电流的电能表，包括壳体（1）、接线端子座（2）、相线（5）、零线（6）；所述的接线端子座（2）包括第一接线端子（21）、第二接线端子（22）、第三接线端子（23）和第四接线端子（24）；接线端子座（2）固定安装在壳体（1）上；相线（5）和零线（6）安装在壳体（1）内；零线（6）的一端与第三接线端子（23）电连接；零线（6）的另一端与第四接线端子（24）电连接；其特征在于：还包括继电器（3）、相线电流采样电阻（4）、剩余电流互感器（7）和电路装置（8）；所述的继电器（3）、相线电流采样电阻（4）和剩余电流互感器（7）均设置在壳体（1）内；相线电流采样电阻（4）的一端与第一接线端子（21）电连接；相线电流采样电阻（4）的另一端与继电器（3）电连接；相线（5）的一端与第二接线端子（22）电连接；相线（5）的另一端与继电器（3）电连接；零线（6）与相线（5）相靠近，且零线（6）与相线（5）相靠近处折弯成口字形；剩余电流互感器（7）设置于相线（5）和零线（6）相靠近处，且相线（5）和零线（6）穿过剩余电流互感器（7）；所述的电路装置（8）包括电压采样模块（81）、信号处理模块（82）、A/D转换模块（83）、电能计量模块（84）、单片机处理模块（85）、继电器控制模块（86）、通信模块（87）、LCD显示模块（88）、按键模块（89）和电源模块（80）；电路装置（8）的电压采样模块（81）、信号处理模块（82）、A/D转换模块（83）、电能计量模块（84）、单片机处理模块（85）、继电器控制模块（86）、通信模块（87）和电源模块（80）设置在壳体（1）内；电压采样模块（81）设有信号输出端；信号处理模块（82）设有电压采样信号输入端、相线电流采样信号输入端、剩余电流信号输入端和信号输出端；A/D转换模块（83）设有信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端；电能计量模块（84）设有信号输入端和信号输出端；单片机处理模块（85）设有采样信号输入端、用电量信号输入端、继电器控制信号输出端、通信端、显示信号输出端和按键信号输入端；继电器控制模块（86）设有信号输入端和控制信号输出端；通信模块（87）设有对内通信端和对外通信端；LCD显示模块（88）设有信号输入端；按键模块（89）设有信号输出端；信号处理模块（82）的电压采样信号输入端、相线电流采样信号输入端和剩余电流信号输入端分别与电压采样模块（81）的信号输出端、相线电流采样电阻（4）和剩余电流互感器（7）对应电连接；A/D转换模块（83）的信号输入端与信号处理模块（82）的信号输出端电连接；电能计量模块（84）的信号输入端与A/D转换模块（83）的第一信号输出端信号电连接；单片机处理模块（85）的采样信号输入端与A/D转换模块（83）的第二信号输出端信号电连接；单片机处理模块（85）的用电量信号输入端与电能计量模块（84 ）信号输出端信号电连接；继电器控制模块（86）的信号输入端与单片机处理模块（85）的继电器控制信号输出端信号电连接；继电器控制模块（86）的控制信号输出端与继电器（3）的控制端电连接；通信模块（87）的对内通信端与单片机处理模块（85）的通信端双向信号电连接；LCD显示模块（88）的信号输入端与单片机处理模块（85）的显示信号输出端信号电连接；按键模块（89）的信号输出端与单片机处理模块（85）的按键信号输入端信号电连接；电源模块（80）提供工作电源。...

【技术特征摘要】
1.一种可测量剩余电流的电能表，包括壳体（1）、接线端子座（2）、相线（5）、零线（6）；所述的接线端子座（2）包括第一接线端子（21）、第二接线端子（22）、第三接线端子（23）和第四接线端子（24）；接线端子座（2）固定安装在壳体（1）上；相线（5）和零线（6）安装在壳体（1）内；零线（6）的一端与第三接线端子（23）电连接；零线（6）的另一端与第四接线端子（24）电连接；其特征在于：还包括继电器（3）、相线电流采样电阻（4）、剩余电流互感器（7）和电路装置（8）；
所述的继电器（3）、相线电流采样电阻（4）和剩余电流互感器（7）均设置在壳体（1）内；
相线电流采样电阻（4）的一端与第一接线端子（21）电连接；相线电流采样电阻（4）的另一端与继电器（3）电连接；相线（5）的一端与第二接线端子（22）电连接；相线（5）的另一端与继电器（3）电连接；零线（6）与相线（5）相靠近，且零线（6）与相线（5）相靠近处折弯成口字形；剩余电流互感器（7）设置于相线（5）和零线（6）相靠近处，且相线（5）和零线（6）穿过剩余电流互感器（7）；
所述的电路装置（8）包括电压采样模块（81）、信号处理模块（82）、A/D转换模块（83）、电能计量模块（84）、单片机处理模块（85）、继电器控制模块（86）、通信模块（87）、LCD显示模块（88）、按键模块（89）和电源模块（80）；
电路装置（8）的电压采样模块（81）、信号处理模块（82）、A/D转换模块（83）、电能计量模块（84）、单片机处理模块（85）、继电器控制模块（86）、通信模块（87）和电源模块（80）设置在壳体（1）内；
电压采样模块（81）设有信号输出端；信号处理模块（82）设有电压采样信号输入端、相线电流采样信号输入端、剩余电流信号输入端和信号输出端；A/D转换模块（83）设有信号输入端、第一信号输出端和第二信号输出端；电能计量模块（84）设有信号输入端和信号输出端；单片机处理模块（85）设有采样信号输入端、用电量信号输入端、继电器控制信号输出端、通信端、显示信号输出端和按键信号输入端；继电器控制模块（86）设有信号输入端和控制信号输出端；通信模块（87）设有对内通信端和对外通信端；LCD显示模块（88）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铭，高晓雷，戚星宇，黄健，
申请(专利权)人：江苏省电力公司常州供电公司，江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32