三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置，包括整流电路、具有计量方式选择端口的三相电能计量芯片U2和三相电判断电路；整流电路的输入端与电能表的三相电源接入端连接，整流电路的输出端分别与第一系统隔离电源模块和三相电判断电路连接，三相电判断电路的输出端与三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口连接，第一系统隔离电源模块为电能表的各电路模块和三相电能计量芯片U2供电。本实用新型专利技术中三相电判断电路通过硬件电路判断接入的三相电源是否为三相四线电，并输出相应的控制信号到三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口，三相电能计量芯片U2根据该控制信号选择相应的计量方式。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及三相电能表领域，特别是涉及一种三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置。
技术介绍
三相交流电能的计量方式分为三相三线、三相四线两种。相应的，就有两种三相电能表：三相三线电能表和三相四线电能表。电力公司采购三相电能表时，必须分这两大类进行采购。电工安装电能表时，也需要分清这两种不同计量方式，来安装所需要的三相电能表。国内现有的自适应三相电能表，通过软件判读接入的电压值或电压夹角的方法，切换不同的计量方式。该方案已然出现问题，例如：当电网电压波动、电网负载变化等情况发生时，这都将影响软件的判读结果，导致三相电能表计不计量或错误计量。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置，不论三相电能表接入的电源是三相三线制，还是三相四线制，三相电能表都能通过三相电判断电路以硬件判断的方式，使电能表自动切换到与所接入的三相电相对应的计量方式。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置，它包括整流电路、具有计量方式选择端口的三相电能计量芯片U2和三相电判断电路。整流电路的输入端与电能表的三相电源接入端连接，整流电路的输出端分别与第一系统隔离电源模块和三相电判断电路的输入端正极连接，三相电判断电路的输入端负极与三相电源的N线连接，三相电判断电路的输出端与三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口连接，第一系统隔离电源模块为电能表的各电路模块和三相电能计量芯片U2供电。三相电判断电路通过硬件电路判断接入的三相电源是否为三相四线电，并输出相应的控制信号到三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口，三相电能计量芯片U2根据该控制信号选择相应的计量方式。所述整流电路采用全桥整流方式时，该整流电路包括整流桥堆BG1、整流桥堆BG2和整流桥堆BG3。整流桥堆BG1、整流桥堆BG2和整流桥堆BG3的输出端正极均与整流电路的输出端的正极连接，整流桥堆BG1、整流桥堆BG2、整流桥堆BG3、整流桥堆BG4和整流桥堆BG5的输出端负极均与整流电路的输出端的负极连接。整流桥堆BG1的输入端AC1与三相电源的A线连接，整流桥堆BG1的输入端AC2与三相电源的N线连接。整流桥堆BG2的输入端AC1与三相电源的B线连接，整流桥堆BG2的输入端AC2与三相电源的N线连接。整流桥堆BG3的输入端AC1与三相电源的C线连接，整流桥堆BG3的输入端AC2与三相电源的N线连接。所述整流电路采用半波整流方式时，该整流电路包括第一半波整流电路和第二半波整流电路，还包括第二系统隔离电源模块。当接入的三相电源为三相四线电时，第一系统隔离电源模块为电能表的各电路模块和三相电能计量芯片U2供电，第二系统隔离电源模块也同时工作。当接入的三相电源为三相三线电时，第二系统隔离电源模块为电能表的各电路模块和三相电能计量芯片U2供电，第一系统隔离电源模块不工作。所述第一半波整流电路的输入端分别与三相电源的A线、B线和C线连接，第一半波整流电路的输出端与第一系统隔离电源模块的输入端正极连接，第一系统隔离电源模块的输入端负极与三相电源的N线连接。所述第二半波整流电路的输入端分别与三相电源的A线和C线连接，第二半波整流电路的输出端与第二系统隔离电源模块的输入端正极连接，第二系统隔离电源模块的输入端负极与三相电源的B线连接。所述第一半波整流电路包括整流二极管D1、整流二极管D2和整流二极管D3，所述第二半波整流电路包括整流二极管D4和整流二极管D5。整流二极管D1、整流二极管D2和整流二极管D3的负极均与第一半波整流电路的输出端连接，整流二极管D4和整流二极管D5的负极均与第二半波整流电路的输出端连接。整流二极管D1的正极与三相电源的A线连接。整流二极管D2的正极与三相电源的B线连接。整流二极管D3的正极与三相电源的C线连接。整流二极管D4的正极与三相电源的A线连接。整流二极管D5的正极与三相电源的C线连接。所述第一系统隔离电源模块具有三相电判断电路的功能，第一系统隔离电源模块包含三相电判断电路。当接入的三相电源为三相四线电时，第一系统隔离电源模块工作，其直流电源输出端VCC向三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口输出高电平控制信号，三相电能计量芯片U2选择三相四线计量方式。当接入的三相电源为三相三线电时，第一系统隔离电源模块不工作，其直流电源输出端VCC向三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口输出低电平控制信号，三相电能计量芯片U2选择三相三线计量方式。所述第一系统隔离电源模块还通过限流电阻R3与三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口连接。所述第一系统隔离电源模块还通过下拉电阻R4与地对接。所述三相电判断电路包括光电耦合器U1，当接入的三相电源为三相四线电时，光电耦合器U1导通，三相电判断电路的输出端向三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口输出低电平控制信号，当接入的三相电源为三相三线电时，光电耦合器U1不导通，三相电判断电路的输出端向三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口输出高电平控制信号。光电耦合器U1的输出端正极分别与三相电判断电路的输出端和第一系统隔离电源模块的一直流电源输出端VCC连接，光电耦合器U1的输出端负极与地对接，光电耦合器U1的输入端正极与整流电路的输出端的正极连接，光电耦合器U1的输入端负极与三相电源N线连接。所述三相电判断电路还包括限流电阻R1，用于保护光电耦合器U1的输入端，限流电阻R1串联在整流电路的输出端正极和光电耦合器U1的输入端正极之间。所述三相电判断电路还包括滤波电容C1，滤波电容C1并联在光电耦合器U1的输入端正极和光电耦合器U1的输入端负极之间。所述三相电判断电路还包括上拉电阻R2，上拉电阻R2串联在光电耦合器U1的输出端正极和第一系统隔离电源模块的一直流电源输出端VCC之间。还包括反向门电路，所述反向门电路设置在三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口前，用于将控制信号进行反向调整以适应不同的三相电能计量芯片U2。所述三相电能计量芯片U2包括ATT7022E芯片，所述计量方式选择端口包括ATT7022E芯片的SEL引脚。本技术的有益效果是：1）本技术提供一种三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置，不论三相电能表接入的电源是三相三线制，还是三相四线制，三相电能表都能通过三相电判断电路以硬件判断的方式，使电能表自动切换到与所接入的三相电相对应的计量方式。2）本技术克服了现有通过软件来判读接入电压值或电压夹角并自动切换计量方式的自适应三相电能表所存在的问题，以硬件电路来判读所接入三相电的类型，并自动控制三相电能计量芯片采用相应的计量方式。3）本技术所提出的自动切换装置，不会受电网异常的影响，而出现三相电能表计不计量或错误计量的现象，当电网电压波动、电网负载变化等情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置，其特征在于：它包括整流电路、具有计量方式选择端口的三相电能计量芯片U2和三相电判断电路；整流电路的输入端与电能表的三相电源接入端连接，整流电路的输出端分别与第一系统隔离电源模块和三相电判断电路的输入端正极连接，三相电判断电路的输入端负极与三相电源的N线连接，三相电判断电路的输出端与三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口连接。

【技术特征摘要】
2015.04.22 CN 20152024589021.三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置，其特征在于：它包括整流电路、具有计量方式选择端口的三相电能计量芯片U2和三相电判断电路；
整流电路的输入端与电能表的三相电源接入端连接，整流电路的输出端分别与第一系统隔离电源模块和三相电判断电路的输入端正极连接，三相电判断电路的输入端负极与三相电源的N线连接，三相电判断电路的输出端与三相电能计量芯片U2的计量方式选择端口连接。
2.根据权利要求1所述的三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置，其特征在于：所述整流电路采用全桥整流方式时，该整流电路包括整流桥堆BG1、整流桥堆BG2和整流桥堆BG3；
整流桥堆BG1、整流桥堆BG2和整流桥堆BG3的输出端正极均与整流电路的输出端的正极连接，整流桥堆BG1、整流桥堆BG2、整流桥堆BG3、整流桥堆BG4和整流桥堆BG5的输出端负极均与整流电路的输出端的负极连接；
整流桥堆BG1的输入端AC1与三相电源的A线连接，整流桥堆BG1的输入端AC2与三相电源的N线连接；
整流桥堆BG2的输入端AC1与三相电源的B线连接，整流桥堆BG2的输入端AC2与三相电源的N线连接；
整流桥堆BG3的输入端AC1与三相电源的C线连接，整流桥堆BG3的输入端AC2与三相电源的N线连接。
3.根据权利要求1所述的三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置，其特征在于：所述整流电路采用半波整流方式时，该整流电路包括第一半波整流电路和第二半波整流电路，还包括第二系统隔离电源模块；
当接入的三相电源为三相四线电时，第一系统隔离电源模块为电能表的各电路模块和三相电能计量芯片U2供电，第二系统隔离电源模块也同时工作；
当接入的三相电源为三相三线电时，第二系统隔离电源模块为电能表的各电路模块和三相电能计量芯片U2供电，第一系统隔离电源模块不工作；
所述第一半波整流电路的输入端分别与三相电源的A线、B线和C线连接，第一半波整流电路的输出端与第一系统隔离电源模块的输入端正极连接，第一系统隔离电源模块的输入端负极与三相电源的N线连接；
所述第二半波整流电路的输入端分别与三相电源的A线和C线连接，第二半波整流电路的输出端与第二系统隔离电源模块的输入端正极连接，第二系统隔离电源模块的输入端负极与三相电源的B线连接。
4.根据权利要求3所述的三相三线电能表与三相四线电能表的自动切换装置，其特征在于：所述第一半波整流电路包括整流二极管D1、整流二极管D2和整流二极管D3，所述第二半波整流电路包括整流二极管D4和整流二极管D5；
整流二极管D1、整流二极管D2和整流二极管D3的负极均与第一半波整流电路的输出端连接，整流二极管D4和整流二极管D5的负极均与第二半波整流电路的输出端连接；
整流二极管D1的正极与三相电源的A线连接；
整流二极管D2的正极与三相电源的B...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄茂彪，杨衡，
申请(专利权)人：成都天兴电气有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51