带漏电保护功能的一体式智能电表制造技术

技术编号:13725159 阅读:300 留言:0更新日期:2016-09-18 18:35
一种带漏电保护功能的一体式智能电表,外壳、机械和电路三部分,外壳由底座(1)和上盖(2)组成,机械部分多安装在底座内,外壳顶面有液晶显示屏、按钮和指示灯,电路包括电源电路(16),主控芯片电路(19),通信和控制电路(17),计量电路(15)和采样电路(18);电源电路中单相交流220V输入经过变压器降压,再桥堆进行整流变成直流,通过稳压块输出5V,为主控芯片电路、通信和控制电路、计量电路和采样电路提供稳定的5V电源和12V电源;电源电路中的交流12V的输出端连接到采样电路的光耦输出端,本电表能对电力用户进行自动负荷控制和漏电保护,省时、省劳、安全、高效。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种低压配电与计量箱内用的带漏电保护功能的一体式智能电表
技术介绍
低压配电柜、计量箱内所使用电度表只能计量实际输出电量使用情况,从而完成使用电量收费任务,该种电度表一旦遇用户欠费时不能及时切断用户用电,只能通过人工现场拉闸方可控制继续欠费用电,因此引发了一些收费不及时、欠费用电等问题,另外当用电线路出现漏电超限、缺相、断零、断相、用电负荷过载、短路等故障时,也不能及时切断供电回路,不能避免引起人身触电及电气火灾等事故的发生。可见,普通电表还需与其他线路保护设备配套使用,设计出一种综合型、一体式智能电表,有一定的实际需求。目前,各自分体式,单独使用,存在着较严重的人身和电器的安全隐患,配套使用则辅助设备成本较高,还受实际箱体安装空间的限制,给实际安装调试过程中带来诸多不便。据今为止,即具有电表自身计量功能,又能真正实现线路保护功能的一体式、综合型智能电表尚未问世,因此为积极配合我国新农村电网改造,提出一种带漏电保护功能的新型智能电表是势在必行的。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种带漏电保护功能的一体式智能电表。解决上述技术问题采用如下技术方案:本带漏电保护功能的一体式智能电表,包括外壳、机械和电路三部分,外壳由底座和上盖组成,底座上安装有接线端子排、进线桩、出线桩、电源控制板和信号控制板,上盖顶面安装有液晶显示屏、操作按钮和通信模块;电路部分包括电源电路、主控芯片电路,机械部分还有安装在底座内其进线端与出线端分别与进线桩和出线桩连接的磁保持继电器,该磁保持继电器的进线侧安装有锰铜采样组件,出线侧穿过零序电流互感器,上盖顶面还安装有分合闸指示和防窃电组件;电路部分还有通信和控制电路、计量电路、采样电路和防窃电专用电路;电源电路中单相交流220V输入经过变压器降压,再桥堆进行整流变成直流,通过稳压块输出5V,为主控芯片电路、通信和控制电路、计量电路和采样电路提供稳定的5V电源和12V电源;电源电路中的交流12V的输出端连接到采样电路中的光耦输出端;主控芯片电路连接通信和控制电路的中RS485芯片的数据输入端,连接通信和控制电路中继电器控制芯片的数据输入端,连接通信和控制电路中外部控制的输出端,连接通信和控制电路中拨位开关的输出端;主控芯片电路连接计量电路的输出端;主控芯片电路连接采样电路的漏电采样的输出端,连接采样电路的同步信号检测的输出端。所述的电源电路中,单相交流电LA、LN分别经过变压器T1降压到交流12V,交流12V连接到采样电路的光耦IC5的输出端,同时交流12V经过TVS管D1进行保护后,再经过桥堆BRG1进行整流变成直流12V,直流12V连接到通信和控制电路的继电器控制芯片IC2的电源端,同时直流12V再经过滤波电容C1,C2,C3,C5连接到稳压块U1输入端,稳压块U1输出直流5V经过滤波电容C6,C7连接到计量电路、通信和控制电路、采样电路和主控芯片电路;所述的通信和控制电路由继电器控制芯片IC2,RS485通讯芯片IC3,外部控制信号输入和拨位开关S1组成,继电器控制芯片的输出端连接到磁保护继电器,继电器控制芯片IC2的输入端连接到主控芯片电路的主控芯片U4的IO口,RS485通讯芯片IC3的数据输入端连接到主控芯片电路的主控芯片U4的UART口,外部信号输入端连接到主控芯片电路的主控芯片U4的IO口,拨位开关S1的输出端连接到主控芯片U4的IO口;所述的计量电路由三路电压采样电路,三路电流采样电路和计量芯片及相关电路组成,计量芯片的数据输出端连接到主控芯片U4的IO口;所述的采样电路由漏电采样电路和同步信号采集电路组成,漏电采样电路的运放IC4的输出连接到主控芯片U4的AD3口,同步信号采集电路的输出连接到主控芯片U4的IO口;所述的主控芯片电路主要由主控芯片MC9S08AC和晶振电路组成,主控芯片MC9S08AC的晶振输入脚连接到晶振JZ,主控芯片MC9S08AC的AD口连接到采样电路的采样输出脚,主控芯片MC9S08AC的IO口连接到计量电路的输入控制脚,主控芯片MC9S08AC的IO口通信和控制电路的继电器控制芯片的输入脚,主控芯片MC9S08AC的UART口连接到通信和控制电路中的RS485芯片的输入脚,主控芯片MC9S08AC的IO口连击到通信和控制电路中外部信号输入端,主控芯片MC9S08AC的IO口连接到通信和控制电路中的拨位开关S1的输出端。本技术的有益效果是采用本带漏电保护功能的一体式智能电表,既能实现用电量计量管理,不必亲临安装现场手动操作,就能实现实时监视电网实际运行情况,特别是线路故障时起保护作用,及时切断用电回路,避免引起人身触电及电气火灾等事故的发生。通过对电表计量管理装置和线路(电气)保护装置的有效整合,可全面实现电网建设统一化、规范化,更加促进电网集中化管理,积极提高农村用电管理水平。采用本综合型电表既可以实现原有的计量管理功能,又能兼具漏电超限、缺相、断零、断相、用电负荷过载、短路等自动保护功能,还可以实现远程控制和具有费控功能,遇紧急情况时,管理人员不必亲临现场就可以轻松完成切电和送电工作,省时、省劳、安全、效率高。附图说明图1为本带漏电保护功能的一体式智能电表外形结构立体图。图2为本带漏电保护功能的一体式智能电表底座结构俯视图。图3为本带漏电保护功能的一体式智能电表分解安装示意图。图4为本带漏电保护功能的一体式智能电表的电路框图。图5为本带漏电保护功能的一体式智能电表的电原理图。具体实施方式本技术下面结合实施例并参照附图予以详述:外壳及机械部分参见图1—3,电路部分参见图4—5,一种带漏电保护功能的一体式智能电表,包括外壳、机械和电路三部分,外壳由底座和上盖组成,底座上安装有接线端子排、进线桩、出线桩、电源控制板和信号控制板,上盖顶面安装有液晶显示屏、操作按钮和通信模块;电路部分包括电源电路、主控芯片电路,其特征是机械部分还有安装在底座内其进线端与出线端分别与进线桩和出线桩连接的磁保持继电器,该磁保持继电器的进线侧安装有锰铜采样组件,出线侧穿过零序电流互感器,上盖顶面还安装有分合闸指示灯;电路部分还有通信和控制电路、计量电路和采样电路;电源电路单相交流220V输入经过变压器降压,再桥堆进行整流变成直流,通过稳压块输出5V,为主控芯片电路、通信和控制电路、计量电路和采样电路提供稳定的5V电源和12V电源;电源电路中的交流12V的输出端连接到采样电路的光耦输出端;主控芯片电路连接通信和控制电路的中RS485芯片的数据输入端,连接通信和控制电路继电器控制芯片的数据输入端,连接通信和控制电路外部控制的输出端,连接通信和控制电路拨位开关的输出端;主控芯片电路连接计量电路输出端;主控芯片电路连接采样电路的漏电采样的输出端,连接采样电路的同步信号检测的输出端。图4给出了本技术的电路框图及相互之间的连接关系,电源电路负责其他各个电路的电源供给,主控芯片电路负责其他电路的控制,通信和控制电路负责设备与外界的联系和外部电路的控制,采样电路负责信号的采集,计量电路负责负荷的采样计算。图5的通信和控制电路17中,是设备和外界信息互通和控制继电器的硬件组成,通信和控制电路17由继电器控制芯片IC2,RS485芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带漏电保护功能的一体式智能电表,包括外壳、机械和电路三部分,外壳由底座(1)和上盖(2)组成,底座上安装有接线端子排(7)、进线桩(9)、出线桩(8)、电源控制板(13)和信号控制板(14),上盖顶面安装有液晶显示屏(3)、操作按钮(4)和通信模块(5);电路部分包括电源电路(16)、主控芯片电路(19),其特征是机械部分还有安装在底座内其进线端与出线端分别与进线桩(9)和出线桩(8)连接的磁保持继电器(12),该磁保持继电器的进线侧安装有锰铜采样组件(11),出线侧穿过零序电流互感器(10),上盖顶面还安装有分合闸指示(6)和防窃电组件;电路部分还有通信和控制电路(17)、计量电路(15)、采样电路(18)和防窃电专用电路;电源电路(16)单相交流220V输入经过变压器降压,再桥堆进行整流变成直流,通过稳压块输出5V,为主控芯片电路(19)、通信和控制电路(17)、计量电路(15)和采样电路(18)提供稳定的5V电源和12V电源;电源电路(16)中的交流12V的输出端连接到采样电路(18)的光耦输出端;主控芯片电路(19)连接通信和控制电路(18)的中RS485芯片的数据输入端,连接通信和控制电路(17)继电器控制芯片的数据输入端,连接通信和控制电路(17)外部控制的输出端,连接通信和控制电路(17)拨位开关的输出端;主控芯片电路(19)连接计量电路(15)输出端;主控芯片电路(19)连接采样电路(18)的漏电采样的输出端,连接采样电路(18)的同步信号检测的输出端。...

【技术特征摘要】
1.一种带漏电保护功能的一体式智能电表,包括外壳、机械和电路三部分,外壳由底座(1)和上盖(2)组成,底座上安装有接线端子排(7)、进线桩(9)、出线桩(8)、电源控制板(13)和信号控制板(14),上盖顶面安装有液晶显示屏(3)、操作按钮(4)和通信模块(5);电路部分包括电源电路(16)、主控芯片电路(19),其特征是机械部分还有安装在底座内其进线端与出线端分别与进线桩(9)和出线桩(8)连接的磁保持继电器(12),该磁保持继电器的进线侧安装有锰铜采样组件(11),出线侧穿过零序电流互感器(10),上盖顶面还安装有分合闸指示(6)和防窃电组件;电路部分还有通信和控制电路(17)、计量电路(15)、采样电路(18)和防窃电专用电路;电源电路(16)单相交流220V输入经过变压器降压,再桥堆进行整流变成直流,通过稳压块输出5V,为主控芯片电路(19)、通信和控制电路(17)、计量电路(15)和采样电路(18)提供稳定的5V电源和12V电源;电源电路(16)中的交流12V的输出端连接到采样电路(18)的光耦输出端;主控芯片电路(19)连接通信和控制电路(18)的中RS485芯片的数据输入端,连接通信和控制电路(17)继电器控制芯片的数据输入端,连接通信和控制电路(17)外部控制的输出端,连接通信和控制电路(17)拨位开关的输出端;主控芯片电路(19)连接计量电路(15)输出端;主控芯片电路(19)连接采样电路(18)的漏电采样的输出端,连接采样电路(18)的同步信号检测的输出端。2.如权利要求1所述的带漏电保护功能的一体式智能电表,其特征是所述的电源电路(16)中,单相交流电LA,LN分别经过变压器T1降压到交流12V,交流12V连接到采样电路(18)的光耦IC5的输出端,同时交流12V经过TVS管D1进行保护后,再经过桥堆BRG1进行整流变成直流12V,直流12V连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔士霞徐晓东程云潘轶东盛云
申请(专利权)人:浙江豪顿电气有限公司
类型:新型
国别省市:浙江;33

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