一種對用電器具有保護(hù)功能的導(dǎo)軌式智能電能表的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種對用電器具有保護(hù)功能的導(dǎo)軌式智能電能表，主要由外殼、主板、輸入接線裝置、輸出接線裝置、顯示裝置組成，在主板上裝有電源單元、通訊單元、計(jì)量及控制單元、顯示單元、繼電器控制單元、信號采集單元；通訊單元通過光電隔離與計(jì)量及控制單元連接，通訊單元設(shè)有RS485接口，信號采集單元的輸出與計(jì)量及控制單元連接，信號采集單元的輸入接有串接入火線中的錳銅片采樣器，繼電器單元的控制線圈與計(jì)量及控制單元連接，繼電器單元的主觸頭串接入火線中，外殼的下部設(shè)有導(dǎo)軌式安裝槽。本發(fā)明體積小，安裝方便。除能對電能計(jì)量外，還能遠(yuǎn)程或現(xiàn)場對表后用電器進(jìn)行功率無級設(shè)定和更改，對用電器進(jìn)行智能化精確化、多樣化的保護(hù)。
【專利說明】一種對用電器具有保護(hù)功能的導(dǎo)軌式智能電能表
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是儀器儀表、電能計(jì)量及電氣自動(dòng)化自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別是一種對用電器具有保護(hù)功能的導(dǎo)軌式智能電能表。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的智能電能表，著重在計(jì)量、電參數(shù)、收費(fèi)控制方面，例如IC卡電表，遠(yuǎn)程控制電表，紅外抄表電表，都沒有對電表后級用電器進(jìn)行保護(hù)的功能?？諝忾_關(guān)對電路有保護(hù)作用，但只是一個(gè)額定電流值，不能通過軟件對功率設(shè)定和調(diào)整，當(dāng)電流大于額定電流時(shí)才能跳閘，但當(dāng)后級電路出故障而電流沒有達(dá)到空氣開關(guān)的額定電流值，空氣開關(guān)不能跳閘。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種對電路具有保護(hù)功能的智能電能表，很好的解決了以上問題，可以對后級用電的總負(fù)荷、單個(gè)用電器的功率、電阻性、電容性、電感性進(jìn)行綜合判斷，判斷若有故障，通過電表自己的繼電器切斷電源，對電路起到更好的保護(hù)作用。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，它主要由外殼、主板、輸入接線裝置、輸出接線裝置、顯示裝置組成，在主板上裝有電源單元、通訊單元、計(jì)量及控制單元、顯示單元、繼電器控制單元、信號采集單元；電源單元給所有單元供電，通訊單元通過光電隔離與計(jì)量及控制單元連接，通訊單元設(shè)有RS485接口，信號采集單元的輸出與計(jì)量及控制單元連接，信號采集單元的輸入接有串接入火線中的錳銅片采樣器，繼電器控制單元的控制線圈與計(jì)量及控制單元連接，繼電器控制單元的主觸頭串接入火線中。
[0005]所述外殼的下部設(shè)有導(dǎo)軌式安裝槽。
[0006]本發(fā)明除具有一般智能電能表的計(jì)量、通訊、欠費(fèi)斷電、故障顯示等功能外，還具有對表后用電總負(fù)荷進(jìn)行設(shè)定和更改，對表后用電分負(fù)荷進(jìn)行設(shè)定和更改。
[0007]1、對表后級用電的總負(fù)荷可以進(jìn)行無級設(shè)定和更改，例如:電表用在一個(gè)家庭，這個(gè)家庭的用電器總共4120W，用電電壓為220V，空氣開關(guān)為40A，就可以把總負(fù)荷設(shè)定為4200W,若實(shí)際用電功率達(dá)到6000W，超過4200W，那肯定不是用電器在用電，一定是出了故障，這時(shí)，空氣開關(guān)沒有達(dá)到額定值不會(huì)跳閘(空氣開關(guān)只有達(dá)到40A，8800W才會(huì)跳閘)，而本發(fā)明可以通過采樣、計(jì)算、判斷，用繼電器切斷后級用電器電源，起到保護(hù)作用。
[0008]2、對各單個(gè)用電器的最大功率可以設(shè)定和更改，可以對單個(gè)用電器的功率、電阻性、電容性、電感性進(jìn)行綜合判斷。還是以上面的例子進(jìn)行闡述，這個(gè)家庭的最大功率的用電器為空調(diào)，功率為1800W，就可以對單個(gè)用電器的最大功率設(shè)定為1850W，當(dāng)功率的增加大于設(shè)定值1850，而總負(fù)荷沒有達(dá)到設(shè)定的4200W，這也一定不是用電器在用電，一定是出了故障，本發(fā)明可以通過采樣、計(jì)算、判斷，用繼電器切斷后級用電器電源，起到保護(hù)作用。
[0009]3、還是這個(gè)家庭最大功率的用電器為空調(diào)，功率為1800W，而其它用電器都是小于IOOOff的，那就可以對單個(gè)用電器的最大功率設(shè)定為1000W、阻性斷電，當(dāng)空調(diào)起動(dòng)時(shí)，有功和無功功率都有增加，雖然空調(diào)功率為1800W，大于1000W，但不是阻性負(fù)載，不切斷電源，這樣就可以更精確的保護(hù)后級電路。
[0010]以上設(shè)定和更改可以通過485通訊遠(yuǎn)程無級設(shè)定和更改，也可以在現(xiàn)場進(jìn)行。
[0011]原理說明:通過錳銅片采樣器對電信號進(jìn)行采樣，得到電流、以及電壓、相位，計(jì)算有功功率和無功功率，進(jìn)行計(jì)量，同時(shí)
1、對有功功率進(jìn)行秒平均和設(shè)定的總負(fù)荷比較，若大于設(shè)定值，通過繼電器切斷電源。
[0012]2、對有功功率的變化值進(jìn)行秒平均，有功功率的變化值大于單個(gè)的用電器設(shè)定值，說明增加了一個(gè)功率大于設(shè)定值的用電器，如果后級沒有這么大的用電器，可能就是短路或不完全短路，通過繼電器切斷電源。
[0013]3、對功率因數(shù)的變化進(jìn)行判斷，可知增加的是電阻性、電容性還是電感性負(fù)載，對不合要求的，通過繼電器切斷電源。
[0014]切斷電源后，檢查后級電路，排除故障，電路正常后可按DL/T645協(xié)議或MODBUS協(xié)議通過繼電器送電。
[0015]本發(fā)明的電路保護(hù)功能與空氣開關(guān)相比具有智能化、精確化、多樣化，對各分用電器進(jìn)一步細(xì)化了保護(hù)功能，使用電更安全。導(dǎo)軌式安裝，體積小，安裝方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明 的原理方框圖，
圖2是本發(fā)明的內(nèi)部裝配示意圖，
圖3是本發(fā)明圖2的側(cè)視圖，
圖4是本發(fā)明的圖2的俯視圖，
圖5是本發(fā)明的外形軸測圖，
圖6是本發(fā)明的電氣原理圖。
[0017]其中，1---電源單元，2---通訊單元,3---計(jì)量及控制單元，4---顯示單元，
5 繼電器控制單兀，6 火線,7 /[目號米集單兀，8 猛銅片米樣器9 外殼，10—主板，11-輸入接線裝置，12—輸出接線裝置，
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面以附圖及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明
從圖中看出。本發(fā)明它主要由外殼9、主板10、輸入接線裝置11、輸出接線裝置12、顯示裝置4組成,在主板10上裝有電源單元1、通訊單元2、、計(jì)量及控制單元3、顯示單元4、繼電器控制單元5、信號采集單元7 ；電源單元I給所有單元供電，通訊單元2通過光電隔離與計(jì)量及控制單元3連接，通訊單元2設(shè)有RS485接口，信號采集單元7的輸出與計(jì)量及控制單元3連接，信號采集單元7的輸入接有串接入火線6中的錳銅片采樣器8，繼電器控制單元5的控制線圈與計(jì)量及控制單元3連接，繼電器控制單元5的主觸頭串接入火線6中。
[0019]本發(fā)明除具有智能電能表的功能外，還可以對表后級用電的總負(fù)荷進(jìn)行無級設(shè)定和更改，能起到智能斷路器的保護(hù)作用。以上設(shè)定和更改可以通過485通訊遠(yuǎn)程無級設(shè)定和更改，也可以在現(xiàn)場進(jìn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種對用電器具有保護(hù)功能的導(dǎo)軌式智能電能表，它主要由外殼(9)、主板(10)、輸入接線裝置(11)、輸出接線裝置(12)、顯示裝置(4)組成，其特征在于在主板(10)上裝有電源單元(I)、通訊單元(2)、計(jì)量及控制單元(3)、顯示單元(4)、繼電器控制單元(5)、信號采集單元(7);電源單元(I)給所有單元供電,通訊單元(2)通過光電隔離與計(jì)量及控制單元(3 )連接，通訊單元(2 )設(shè)有RS485接口，信號采集單元(7 )的輸出與計(jì)量及控制單元(3 )連接，信號采集單元(7)的輸入接有串接入火線(6)中的錳銅片采樣器(8)，繼電器控制單元(5)的控制線圈與計(jì)量及控制單元(3)連接，繼電器控制單元(5)的主觸頭串接入火線(6)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對用電器具有保護(hù)功能的導(dǎo)軌式智能電能表，其特征在于所述的外殼(9)的下部設(shè)有導(dǎo)軌式安裝槽。
【文檔編號】G01R11/02GK103954814SQ201410009743
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】何亞雄 申請人:何亞雄