便携式电能计量、防触电装置制造方法及图纸

便携式电能计量、防触电装置，包括与变压器连接的计量箱和与上位机连接的终端箱，所述的计量箱内设置有高压电压互感器、低压电流互感器、智能电表和防触电模块，所述的终端箱内设置有计量终端；高压电压互感器和低压电流互感器的一次侧分别接变压器的低压侧，高压电压互感器和低压电流互感器的二次侧分别智能电表的进线端，防触电模块与智能电表的信号端相连；智能电表的出线端接计量终端，计量终端的信号端与上位机连接；在计量箱外和终端箱外分别设置防水保护罩。本发明专利技术降低了采集运维难度，提高了工作效率；保持了计量箱和终端箱所处环境的干燥性，防止因潮湿引起的重大事故，而且增加了计量箱和终端箱的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能计量
，具体地说是一种便携式电能计量、防触电装置。
技术介绍
现有的电能计量装置通常采用的是高供低计的计量方式，且计量终端终端和电能表均在同一个计量箱内，目前大多数用户采用的是10kV线路供电，容易造成其他用户私自进行低压挂接，并且加大了采集运维消缺的难度。一般情况下，采集终端通过RS232进行数据通信，由于受到许多自然条件的限制，使得通信的距离或者是质量都会出现问题。由于计量箱和终端箱一直暴漏在自然环境中，受到自然环境的侵蚀比较严重，容易出现进水等问题。当需要移动计量箱使用时，容易发生触电事故。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种便携式电能计量、防触电装置。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：便携式电能计量、防触电装置，其特征是，包括与变压器连接的计量箱和与上位机连接的终端箱，所述的计量箱内设置有第一高压电压互感器、第二高压电压互感器、第一低压电流互感器、第二低压电流互感器、智能电表和防触电模块，所述的终端箱内设置有计量终端；第一高压电压互感器的一次侧接变压器的A相低压侧，第一高压电压互感器的二次侧接智能电表的A相电压进线端；第二高压电压互感器的一次侧接变压器的C相低压侧，第二高压电压互感器的二次侧接智能电表的C相电压进线端；所述的第一低压电流互感器的一次侧接变压器的A相低压侧，第一低压电流互感器的二次侧接智能电表的A相电流进线端，所述的第二低压电流互感器的一次侧接变压器的C相低压侧，第二低压电流互感器的二次侧接智能电表的C相电流进线端，所述的B相电接地；所述的防触电模块与智能电表的信号端相连；所述的智能电表的A相电压出线端、C相电压出线端、A相电流出线端和C相电流出线端分别接计量终端，计量终端的信号端与上位机连接；在所述的计量箱外和终端箱外分别设置防水保护罩。进一步地，所述的智能电表为三相三线式智能电表，所述的智能电表与计量终端通过485通信线连接。进一步地，所述的计量终端包括单片机和无线通讯模块，所述的单片机的I/O输入端口分别与智能电表的A相电压出线端、C相电压出线端、A相电流出线端和C相电流出线端相连，单片机的I/O输出端口分别通过无线通讯模块和/或RS232与上位机相连。进一步地，所述的防水保护罩为箱体结构，所述防水保护罩的正面设置一门，背面设置一活动背板，在所述防水保护罩的下侧板的四个角上分别设置有四个支架，在所述防水保护罩的下侧板上设置一进出线孔，在所述的进线孔内设置一吸水环，所述吸水环的内置材料为海绵材料；在所述活动背板的四个角上分别中心对称设置有由梯形凹口和圆柱形阻隔棍组成的背带固定装置。进一步地，所述的防水保护罩为透明钢化防水保护罩；所述的四个支架为不锈钢支架，四个支架与防水保护罩通过螺栓连接；所述的吸水环为一圆环状结构，吸水环上设置有多个通孔，吸水环的侧面上设置有一周凹形卡口，用于与进出线孔通过卡槽连接。进一步地，在所述的活动背板的左右两个侧边上分别对称设置一倒“L”形的凸槽，在防水保护罩的后开口的左右两侧分别对称设置一“L”形的凹槽。进一步地，所述门的一侧与防水保护罩的左侧板或右侧板通过铰接连接，所述的活动背板与箱体的左侧板和右侧板通过卡槽连接。进一步地，所述防水保护罩箱体的上侧面上设置有两个螺栓通孔，两个螺栓通孔呈左右对称设置。进一步地，所述的防触电模块包括用于检测计量箱内电场强度的场强检测电路、用于处理采集到的数据的主控电路和用于控制线路切断的动作电路；所述场强检测电路的输出端与主控电路的输入端相连，所述的主控电路的输出端与动作电路的输入端相连，所述动作电路的输出端与变压器的二次侧相连。进一步地，所述的场强检测电路包括线圈L1、整流桥、电位器VR、运算放大器U1和电感L2；所述的线圈L1设置在变压器低压侧的一侧，线圈L1的一端与整流桥的a端相连，线圈L1的另一端与整流桥的b端相连；整流桥的c端与运算放大器U1的同相输入端相连，运算放大器U1的反相输入端与电位器VR的3号端口相连，电位器VR的2号端口与整流桥的d端相连并接0V电压，电位器VR的1号端口接+12V电压，所述的运算放大器U1的输出端与电感L2的一端相连；所述的主控电路包括STC11F16XE单片机及由电阻R1、电容C1、电容C2、电容C3和晶振Y1组成的外围电路，STC11F16XE单片机的P1.1引脚与电感L2的另一端相连；所述的动作电路包括电阻R2、电阻R3、三极管Q1、二极管D1和开关S1；所述的电阻R2的一端与STC11F16XE单片机的P0.0引脚相连，电阻R2的另一端与三极管Q1的基极相连，三极管Q1的集电极分别与电阻R3的一端和二极管D1的正极相连，三极管Q1的发射极接地，电阻R3的另一端分别与二极管D1的负极和开关S的1号端口相连并接+12V电压，开关S1的2号端口空接，开关S1的3号端口与变压器的低压侧相连。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种便携式电能计量、防触电装置，所用的电能表和计量终端分开设置，有效降低了采集运维难度，极大提高了工作效率。在计量箱和终端箱的外面分别设置有防水保护罩，防水保护罩的背面设置有活动背板，防水保护罩的上侧面上设置两个左右对称的螺栓通孔；四个支架为不锈钢材质，四个支架与防水保护罩通过螺栓连接。当计量箱或终端箱悬挂在墙体上时，可将活动背板和四个支架拆下，将防水保护罩通过螺栓通孔与墙体进行螺栓连接；如果计量箱或终端箱设置在路边使用，则可将活动背板和支架安装在防水保护罩上，起到防水和保护的作用。两种情况都可以使用，适用范围较广。在活动背板的两侧分别对称设置有四个背带固定装置，可以通过该背带固定装置设置两根背带，如有需要，可以背负着计量箱去井下使用，方便携带。当工作人员背负着计量箱下井使用时，容易发生触电事故，本专利技术在计量箱内设置有防触电模块，通过场强检测电路检测计量箱内的电场强度，通过电场强度反应电流和电压的变化，以此来判断是否发生过电流或过电压的情况，主控电路通过预置的电流大小或电压大小，及时作出判断，如果电流过大或电压过大，则主控电路控制动作电路，动作电路与变压器的低压侧相连，及时将线路切断，及时避免事故的发生。场强检测电路的线圈L1放在变压器低压侧的一侧，用于检测变压器低压侧的电压电流变化，运用整流桥和运算放大器构成直流运算放大电路，相较于交流放大电路来说，直流放大电路的噪声小，放大倍数大，更容易检测到电压电流的突变，使得防触电模块反应更加灵敏，尽量减少安全事故的发生。场强检测电路设置有一电位器VR，VR的两端不是连接的电网，而是低压直流电，构成了一电位标准，将检测到的电压电流变化发送为单片机，与标准电位相比较，判断电压电流是否发生突变。动作电路的作用相当与一个继电器，但是继电器动作的条件是线圈的失电和得电，因此本专利技术设计了一个动作电路，不需要断电也可以实现对线路的切断控制，通过动作电路中三极管Q1的导通和截止来对开关S1进行控制，开关S1的2号端口空接，3号端口与变压器的低压侧相连，实现了断开整个线路的输入，实现了断电的效果，防止了触电的发生。...

【技术保护点】
便携式电能计量、防触电装置，其特征是，包括与变压器连接的计量箱和与上位机连接的终端箱，所述的计量箱内设置有第一高压电压互感器、第二高压电压互感器、第一低压电流互感器、第二低压电流互感器、智能电表和防触电模块，所述的终端箱内设置有计量终端；第一高压电压互感器的一次侧接变压器的A相低压侧，第一高压电压互感器的二次侧接智能电表的A相电压进线端；第二高压电压互感器的一次侧接变压器的C相低压侧，第二高压电压互感器的二次侧接智能电表的C相电压进线端；所述的第一低压电流互感器的一次侧接变压器的A相低压侧，第一低压电流互感器的二次侧接智能电表的A相电流进线端，所述的第二低压电流互感器的一次侧接变压器的C相低压侧，第二低压电流互感器的二次侧接智能电表的C相电流进线端，所述的B相电接地；所述的防触电模块与智能电表的信号端相连；所述的智能电表的A相电压出线端、C相电压出线端、A相电流出线端和C相电流出线端分别接计量终端，计量终端的信号端与上位机连接；在所述的计量箱外和终端箱外分别设置防水保护罩。

【技术特征摘要】
1.便携式电能计量、防触电装置，其特征是，包括与变压器连接的计
量箱和与上位机连接的终端箱，所述的计量箱内设置有第一高压电压互感
器、第二高压电压互感器、第一低压电流互感器、第二低压电流互感器、
智能电表和防触电模块，所述的终端箱内设置有计量终端；第一高压电压
互感器的一次侧接变压器的A相低压侧，第一高压电压互感器的二次侧接
智能电表的A相电压进线端；第二高压电压互感器的一次侧接变压器的C
相低压侧，第二高压电压互感器的二次侧接智能电表的C相电压进线端；
所述的第一低压电流互感器的一次侧接变压器的A相低压侧，第一低压电
流互感器的二次侧接智能电表的A相电流进线端，所述的第二低压电流互
感器的一次侧接变压器的C相低压侧，第二低压电流互感器的二次侧接智
能电表的C相电流进线端，所述的B相电接地；所述的防触电模块与智能
电表的信号端相连；所述的智能电表的A相电压出线端、C相电压出线端、
A相电流出线端和C相电流出线端分别接计量终端，计量终端的信号端与上
位机连接；在所述的计量箱外和终端箱外分别设置防水保护罩。
2.根据权利要求1所述的便携式电能计量、防触电装置，其特征是，
所述的智能电表为三相三线式智能电表，所述的智能电表与计量终端通过
485通信线连接。
3.根据权利要求1所述的便携式电能计量、防触电装置，其特征是，
所述的计量终端包括单片机和无线通讯模块，所述的单片机的I/O输入端
口分别与智能电表的A相电压出线端、C相电压出线端、A相电流出线端和
C相电流出线端相连，单片机的I/O输出端口分别通过无线通讯模块和/或
RS232与上位机相连。
4.根据权利要求1所述的便携式电能计量、防触电装置，其特征是，
所述的防水保护罩为箱体结构，所述防水保护罩的正面设置一门，背面设
置一活动背板，在所述防水保护罩的下侧板的四个角上分别设置有四个支
架，在所述防水保护罩的下侧板上设置一进出线孔，在所述的进线孔内设

\t置一吸水环，所述吸水环的内置材料为海绵材料；在所述活动背板的四个
角上分别中心对称设置有由梯形凹口和圆柱形阻隔棍组成的背带固定装
置。
5.根据权利要求4所述的便携式电能计量、防触电装置，其特征是，
所述的防水保护罩为透明钢化防水保护罩；所述的四个支架为不锈钢支架，
四个支架与防水保护罩通过螺栓连接；所述的吸水环为一圆环状结构，吸
水环上设置有多个通孔，吸水环的侧面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张来刚，张振，张广武，卢居正，姜晓，李庆豪，杨涛，姚勇，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司商河县供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东;37