电气插拔式计量设备制造技术

提供一种电气插拔式计量设备，由本体和与之电气隔离的承座相互拼合组成。本体内设有计量功能部分，本体通过其背侧设置的插头插拔式连接至外部承座的对应插槽内。在一个实施例中，承座具有互感器组件和取电电路，将电力线交流电采样和变换至直流电并通过所述插槽提供给上述本体。计量功能部分仅具有采样电路、计量电路、单片机、通讯电路以及直流变换电路，接收来自插槽提供的采样信号，并将直流电变换成供给所述单片机和通讯电路用的工作电压。在另一个实施例中，承座具有导通电网电力线的排线槽和接设于此排线槽的互感器组件，计量功能部分具有取电电路、采样电路、计量电路、单片机以及通讯电路。

【技术实现步骤摘要】

本技术多个实施例是关于插拔式电力采集设备，尤其是插拔式采集的电表或配变终端设备，属于电网电力系统技术。
技术介绍
电力采集设备，例如电表是用于电网供电或营业部门对用电用户的用电行为和累积量进行读取的设备。在一般技术中，电表或配变终端集中安装在户外的表箱内。一个电表是由外壳和基座两部分相互封围而成构成电表的本体部分，而电力线通过设计在本体内部的端钮盒接入和接出零线和火线以构成负载回路中的计度环节。通常情况下为了节省内部空间，端钮盒需要安装在本体的一侧，一方面节省接线回路，另一方面使强电部分尽可能远离本体内部的其他电路板以及可能的电磁干扰。随着电力电网技术的不断改进，表的功能和电气性能的复杂化使得其内部电路板等器件越来越多，继而使得本体体积不断变大，影响了表本身的设计空间以及电气隔离设i+o
技术实现思路
本技术是对目前电表或者配变采集终端的结构做出重新改进，将常规表本体进行缩小和简化设计，以可插拔的方式来设计电表的结构，从而做到可方便更换维护和使用。在本技术技术方案的一方面，电表的本体结构主要是由3.3V-5V的电气组件拼接组成，例如可集成在一个PCB电路板上，主要用于实现电表本身的基本计量计算功能和远端通讯功能。相应地，在与上述本体结构配合的承座内设计了导电路径，导电路径的构形可为多种，包含了零线N、火线L和可能的接地线E并排形成的输入/输出线路。同时，在所述线路上装设感应交流电变化用的互感器线圈，以及与之连接的(例如)隔离变压器组件，用于将线路上的交流电变换成低压直流电(例如12A — 15A大小)，供采样电路能够直接获取其中电压电流信号。在另一方面，按照电源变压的需要，本体内部设计取电组件，取电组件可按照需要不设置在承座内，承座内主要设置排线槽和互感器组件，而为了导通或切断排线槽中的电力路径，设置可以在装接过程中以插拔方式控制其电力通断。为了实现上述效果，本技术技术方案1:紧凑式表是由本体和与之电气隔离的承座相互拼合组成，其中计量功能部分设置在所述本体内，所述本体通过其背侧设置的插头插拔式连接至外部承座的对应插槽内。所述承座具有:承接于电网电力线与用户负载之间的互感器组件，它电连接于所述插槽，用于感应电力线上的交流电信号变化量；以及连接所述互感器组件的取电电路，用于将电力线交流电变换至直流电并通过所述插槽提供给上述本体。所述计量功能部分具有:采样电路，电连接至所述插头中至少一部分，感应引入所述本体交流电力线的电流和电压信号；计量电路，连接所述采样电路以读取电流和电压信号进行积分运算；单片机，电气耦合所述的计量电路以处理所述积分运算值；电连接所述单片机的通讯电路；以及直流变换电路，将来自所述插槽提供的直流电变换成供给所述单片机和通讯电路用的工作电压。作为一种效果，上述本体结构通过外壳或者其他习知附件可实现与承座部分的电气隔离，在一般电表技术中，通常使用屏蔽金属罩来实现变压器或者互感器与计量功能部分的有效隔离以实现电磁兼容(EMC)，本技术实施例能够轻易地实现这种效果，承座部分能够首先将电力线L/N上的交流感应电流或电压变量进行获取和变压，从而可直接为本体提供直流形式的电压、电流信号源和芯片工作所需电力源，承座本体可按照规格进行电气隔离安装。在此基础上，本体可以设计的更为紧凑，从而可增大PCB版图设计空间。在一个改进方面，所述插头具有相互独立设置的:第一插头(或插针)，用于从一部分上述插槽中获取电流和电压信号；以及第二插头，用于从另一部分上述插槽中获取供电用直流电。技术方案2:电气插拔式计量设备，是由本体和承座相互拼合组成，其中电气功能部分设置在所述本体内，所述本体通过其背侧设置的插头插拔式连接至外部承座的对应插槽内。所述承座具有:排线槽，用于在电网电力线与用户负载间形成电气导通路径；以及接设于此排线槽上的互感器组件，它电连接于所述插槽，用于感应电力线上的交流电信号变化量。所述电气功能部分具有:取电电路，通过所述插头获取上述电气导电路径上的交流电以变换至直流电；采样电路，电连接至所述插头，感应引入所述电气插拔式计量设备本体交流电力线的电流和电压信号；计量电路，连接所述采样电路以读取电流和电压信号进行积分运算；单片机，电气耦合所述的计量电路以处理所述积分运算值；以及电连接所述单片机的通讯电路。在一个改进方面，所述插头具有相互独立设置的:第一插头，用于从一部分上述插槽中获取交流电；以及第二插头，用于阻断所述承座内排线槽的至少部分导电路径；或者，用于插入所述第二卡口件并下压所述活动连接板以导通所述承座内排线槽。在另一个效果中，考虑到电表中配置有继电器或断路器组件，在本技术实施例中得以利用排线槽和插头插拔的方式加以导通和关断，替代了单独安装继电器所需要的额外配置和成本，安装更为简易。在另一个改进方面，在所述插槽内设置有第一卡口件和第二卡口件，所述第一卡口件是由成对设置的连接电网电力线端的输入侧卡口件和连接电网用户负载端的输出侧卡口件组成，其中所述第一、第二卡口件是嵌装在所述插槽内的对应卡口安装板内。其中，每一第一卡口件附接有一个钩状突出部分，用于在所述本体安装在承座内合适位置后卡入所述本体内。进一步地，承座内又具有:承接所述第二卡口件的承接板，用于将第二卡口件的高度抬升以高于第一卡口件所在平面高度，使得第二插头和第二卡口件首先接触；以及设于所述承座内的活动连接板，活动连接板与承座底部间设有弹性抵触部件，使之具有与钩状突出部分在承座底部间延伸部分共面的初始位置。在这个初始位置时，所述的钩状突出部分处于水平位置。较佳地，所述的钩状突出部分被固定在一个穿线轴上，使钩状突出部分以这个穿线轴沿着固定轴向旋动。进一步地，上述活动连接板底部又设有电接触件，当第二插头持续下压活动连接板直至贯穿联动轴被限位于第二卡止位置时，电接触件插入排线槽内的电接触槽内，从而导通此排线槽。而且，电接触件又电连接第一卡口件，从而导通输入侧和输出侧的两第一卡口件。作为一种效果，排线槽在安装本体前并不会导通，仅在下压活动连接板底部的导电接触件至排线槽内的接触凹槽后，同时导通排线槽和这个导电接触件电性接触的第一^^口件，从而更为简易和方便地安装上述本体。同时，活动连接板底部进一步设有锁止卡钩，承座底部设有一对横向设置的卡锁活动扣，在所述卡锁活动扣向承座底部内延伸部分的末端各设置一个卡锁扣，所述锁止卡钩卡接于此卡锁扣，使所述活动连接板锁止于承座底部，进而锁止上述钩状突出部分于第二断裂位置内。安装人员在需要拆下所述的本体时，只需向承座方向按动两个卡锁活动扣，活动连接板即会松脱并受到弹性抵触部件的张力而回复至初始位置，则钩状突出部分被自动联动至水平位置。作为上述各个技术方案的改进，所述承座的安装板又延伸至另一承座的至少一部分内，其中所述卡口安装板是通过两个承座的接触边界相互拼接后卡合固定。作为又一效果，卡口件的安装方式更加灵活和方便，由于普通插座的方式为插接卡口件是通过螺钉或焊接的方式直接固定在导电线上，这样的方式不利于插座的维修与更换。在一般较大电流流过插座内的导电线路时，由于偶尔出现的电弧效应或插接方式的不正确而容易造成在承座插孔处出现累积损坏，通过本技术的卡口件安装方式可实现轻松更换承座元件。本文档来自技高网...

【技术保护点】
电气插拔式计量设备，是由本体(1)和承座(2)相互拼合组成，其中电气功能部分设置在所述本体(1)内，所述本体(1)通过其背侧设置的插头插拔式连接至外部承座(2)的对应插槽内，其特征在于，所述承座(2)具有：排线槽(28)，用于在电网电力线与用户负载间形成电气导通路径；以及接设于此排线槽(28)上的互感器组件(211)，它电连接于所述插槽，用于感应电力线(100)上的交流电信号变化量；其中，在所述插槽内设置有第一卡口件和第二卡口件(26)，所述第一卡口件是由成对设置的连接电网电力线端的输入侧卡口件(21a,21b)和连接电网用户负载端的输出侧卡口件(22a,22b)组成，其中所述第一、第二卡口件是嵌装在所述插槽内的对应卡口安装板(23)内；所述电气功能部分具有：取电电路(212)，通过所述插头获取上述电气导通路径上的交流电以变换至直流电；采样电路(111)，电连接至所述插头，感应引入所述本体(1)交流电力线的电流和电压信号；计量电路(113)，连接所述采样电路(111)以读取电流和电压信号进行积分运算；单片机(114)，电气耦合所述的计量电路(113)以处理所述积分运算值；以及电连接所述单片机(114)的通讯电路(115)。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鹤还，
申请(专利权)人：徐鹤还，
类型：新型
国别省市：浙江;33