一種可在線測(cè)量剩余電流的電能表的制作方法
【專利摘要】一種可在線測(cè)量剩余電流的電能表，包括底殼和安裝在底殼內(nèi)的接線端子座、相線電流線、零線電流線、相線電流互感器、零線電流互感器、剩余電流互感器和電路板，所述的相、零線電流線的兩端分別連接到端子座上，相、零線電流互感器分別安裝在相、零線電流線上，相、零線電流互感器的信號(hào)輸出端均與電路板的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端相連，所述的剩余電流互感器安裝在相線電流線和零線電流線上，剩余電流互感器的信號(hào)輸出端與電路板的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端相連。本實(shí)用新型的電能表，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶線路中的剩余電流進(jìn)行在線實(shí)時(shí)測(cè)量、記錄，對(duì)于超過(guò)預(yù)置報(bào)警閥值的剩余電流報(bào)警事件進(jìn)行報(bào)警，形成剩余電流超限報(bào)警事件記錄。
【專利說(shuō)明】一種可在線測(cè)量剩余電流的電能表

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電能表，具體涉及一種可在線測(cè)量剩余電流的電能表。

【背景技術(shù)】
[0002]剩余電流是指配電線路中各相電流矢量和不為零的電流，大部分情況下是由設(shè)備或線路的漏電引起的，漏電嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀電氣設(shè)備或線路，引起火災(zāi)。因此在低壓電網(wǎng)中進(jìn)行剩余電流檢測(cè)和安裝剩余電流動(dòng)作保護(hù)器是防止人身觸電、電氣火災(zāi)及電氣設(shè)備損壞的一種有效的防護(hù)措施。但是剩余電流保護(hù)器只能在剩余電流發(fā)生超限故障時(shí)進(jìn)行跳閘保護(hù)，無(wú)法進(jìn)行預(yù)警及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0003]現(xiàn)在的電能表雖然可以進(jìn)行相線電流、零線電流測(cè)量，但都沒(méi)有剩余電流的測(cè)量功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是為解決用戶線路中剩余電流在線實(shí)時(shí)測(cè)量的問(wèn)題，提出一種可在線測(cè)量剩余電流的電能表。能夠?qū)τ脩魝?cè)的剩余電流進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量、進(jìn)行預(yù)警顯示和報(bào)警功能的電能表，并且具有節(jié)省成本、安裝方便、可以大面積推廣等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種可在線測(cè)量剩余電流的電能表，它包括底殼和安裝在底殼內(nèi)的接線端子座、相線電流線、零線電流線、相線電流互感器、零線電流互感器、剩余電流互感器和電路板，所述的相線電流線和零線電流線的兩端分別連接到端子座上，相線電流互感器和零線電流互感器分別安裝在相線電流線和零線電流線上，用于采集相線和零線電流，相線電流互感器和零線電流互感器的信號(hào)輸出端均與電路板的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端相連，所述的剩余電流互感器安裝在相線電流線和零線電流線上，用于采集剩余電流，剩余電流互感器的信號(hào)輸出端與電路板的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端相連。
[0007]本實(shí)用新型的電路板包括電壓采樣模塊、信號(hào)處理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電能計(jì)量模塊、單片機(jī)控制模塊、存儲(chǔ)器模塊、通信模塊、LCD顯示模塊、按鍵模塊和電源模塊，所述的電壓采樣模塊用于采集市電電壓，電壓采樣模塊、相線電流互感器、零線電流互感器和剩余電流互感器的信號(hào)輸出端分別于信號(hào)處理模塊的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端相連，信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸出端依次連接A/D轉(zhuǎn)換模塊、電能計(jì)量模塊和單片機(jī)控制模塊，單片機(jī)控制模塊由電源模塊供電，單片機(jī)控制模塊的存儲(chǔ)信號(hào)端、通信信號(hào)端分別與存儲(chǔ)器模塊、通信模塊雙相連接，單片機(jī)控制模塊的控制信號(hào)輸入端與按鍵模塊的控制信號(hào)輸出端相連，單片機(jī)控制模塊的顯示信號(hào)輸出端與LCD顯示模塊的信號(hào)輸入端相連。
[0008]本實(shí)用新型的通信模塊包括紅外通信接口、RS485通信接口和載波通信接口。
[0009]本實(shí)用新型的IXD顯示模塊和按鍵模塊均顯露于底殼上，IXD顯示模塊用于顯示用電量、實(shí)時(shí)剩余電流值以及剩余電流超限時(shí)的報(bào)警信息；按鍵模塊提供用戶查閱信息交互使用的按鍵。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:
[0011]本實(shí)用新型的可在線測(cè)量剩余電流的電能表，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)用戶線路中的剩余電流進(jìn)行在線實(shí)時(shí)測(cè)量、記錄，對(duì)于超過(guò)預(yù)置報(bào)警閥值的剩余電流報(bào)警事件進(jìn)行報(bào)警，形成剩余電流超限報(bào)警事件記錄；所有的剩余電流測(cè)量數(shù)據(jù)和記錄可通過(guò)RS485、載波等通信接口上傳到監(jiān)控后臺(tái)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由監(jiān)控后臺(tái)對(duì)所有用戶的剩余電流事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并最終對(duì)用戶的剩余電流事件進(jìn)行預(yù)警。
[0012]本實(shí)用新型的可在線測(cè)量剩余電流的電能表，在現(xiàn)有的智能電表上進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)成本不高，且不影響現(xiàn)有電能表的功能和外形尺寸，便于大面積推廣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的電原理圖。
[0015]其中:1、底殼；2、相線電流互感器；3、相線電流線；4、剩余電流互感器；5、電路板；51、電壓采樣模塊；52、信號(hào)處理模塊；53、A/D轉(zhuǎn)換模塊；54、電能計(jì)量模塊；55、單片機(jī)控制模塊；56、存儲(chǔ)器模塊；57、通信模塊；58、IXD顯示模塊；59、按鍵模塊；50電源模塊；6、零線電流線；7、零線電流互感器；8、接線端子座。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0017]參見(jiàn)圖1，本實(shí)實(shí)用新型的可在線測(cè)量剩余電流的電能表包括底殼1、相線電流互感器2、相線電流線3、剩余電流互感器4、電路板5、零線電流線6、零線電流互感器7和接線端子座8 ；
[0018]相線電流互感器2、相線電流線3、剩余電流互感器4、電路板5、零線電流線6、零線電流互感器7均安裝在底殼1內(nèi)。
[0019]相線電流線3穿過(guò)相線電流互感器2、剩余電流互感器4，兩端與接線端子座8連接。
[0020]零線電流線6穿過(guò)剩余電流互感器4、零線電流互感器7，兩端與接線端子座8連接。
[0021]剩余電流互感器4設(shè)置于相線電流線3和零線電流線6相靠近處，相線電流線3和零線電流線6穿過(guò)剩余電流互感器4。
[0022]參見(jiàn)圖2，電路板5主要由電壓米樣模塊51，信號(hào)處理模塊52，A/D轉(zhuǎn)換模塊53，電能計(jì)量模塊54，單片機(jī)控制模塊55，存儲(chǔ)器模塊56，通信模塊57，IXD顯示模塊58，按鍵模塊59和電源模塊50組成。
[0023]電路板5的電壓采樣模塊51、信號(hào)處理模塊52、A/D轉(zhuǎn)換模塊53、電能計(jì)量模塊54、單片機(jī)控制模塊55、存儲(chǔ)器模塊56、通信模塊57和電源模塊50設(shè)置在底殼1內(nèi)。
[0024]電壓采樣模塊51設(shè)有信號(hào)輸出端；信號(hào)處理模塊52設(shè)有電壓采樣信號(hào)輸入端、相線電流采樣信號(hào)輸入端、零線電流信號(hào)輸入端、剩余電流信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；A/D轉(zhuǎn)換模塊53設(shè)有信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端；電能計(jì)量模塊54設(shè)有信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；單片機(jī)控制模塊55設(shè)有電量信號(hào)輸入端、存儲(chǔ)器信號(hào)輸入輸出端、通信端、顯示信號(hào)輸出端和按鍵信號(hào)輸入端；存儲(chǔ)器模塊56設(shè)有信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端；通信模塊57設(shè)有對(duì)內(nèi)通信端和對(duì)外通信端；LCD顯示模塊58設(shè)有信號(hào)輸入端；按鍵模塊59設(shè)有信號(hào)輸出端。
[0025]信號(hào)處理模塊52的電壓采樣信號(hào)輸入端、相線電流采樣信號(hào)輸入端、零線電流采樣信號(hào)輸入端和剩余電流信號(hào)輸入端分別與電壓采樣模塊51的信號(hào)輸出端、相線電流互感器2、零線電流互感器7和剩余電流互感器4對(duì)應(yīng)電連接；A/D轉(zhuǎn)換模塊53的信號(hào)輸入端與信號(hào)處理模塊52的信號(hào)輸出端電連接；電能計(jì)量模塊54的信號(hào)輸入端與A/D轉(zhuǎn)換模塊53的信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；單片機(jī)控制模塊55的電量信號(hào)輸入端與電能計(jì)量模塊54信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；存儲(chǔ)器模塊56的信號(hào)輸入輸出端與單片機(jī)控制模塊55的存儲(chǔ)器信號(hào)輸入輸出端信號(hào)電連接；通信模塊57的對(duì)內(nèi)通信端與單片機(jī)控制模塊55的通信端雙向信號(hào)電連接；通信模塊57的對(duì)外通信端使用時(shí)與監(jiān)控后臺(tái)通信；LCD顯示模塊58的信號(hào)輸入端與單片機(jī)控制模塊55的顯示信號(hào)輸出端信號(hào)電連接；按鍵模塊59的信號(hào)輸出端與單片機(jī)控制模塊55的按鍵信號(hào)輸入端信號(hào)電連接；電源模塊80為電能表提供工作電源。
[0026]電路裝置8的IXD顯示模塊58包括安裝在底殼1上的IXD顯示屏；按鍵模塊59包括安裝在底殼1上的按鍵。IXD顯示模塊58的IXD顯示屏用于正常工作時(shí)顯示用戶的用電量以及剩余電流超限時(shí)的報(bào)警信息的顯示。按鍵模塊59上的按鍵用于電力用戶查閱用電量信息等與電能表的交互。
[0027]通信模塊57本實(shí)施例中，優(yōu)選包括紅外通信接口、RS485通信接口和載波通信接口。紅外通信接口、RS485通信接口和載波通信接口分別設(shè)有對(duì)內(nèi)通信端和對(duì)外通信端；紅外通信接口、RS485通信接口和載波通信接口的對(duì)內(nèi)通信端共同構(gòu)成前述的通信模塊57的對(duì)內(nèi)通信端；紅外通信接口、RS485通信接口和載波通信接口的對(duì)外通信端共同構(gòu)成前述的通信模塊57的對(duì)外通信端。
[0028]本實(shí)施例的可在線測(cè)量剩余電流的電能表，其工作原理和工作過(guò)程簡(jiǎn)述如下:
[0029]本實(shí)施例的可在線測(cè)量剩余電流的電能表，其使用時(shí)，相線電流回路由相線電流線3構(gòu)成；相線電流信號(hào)由相線電流互感器2上取得。
[0030]零線電流回路由零線6構(gòu)成，零線電流信號(hào)由零線電流互感器7上取得。
[0031]剩余電流信號(hào)由剩余電流采樣互感器4取得。
[0032]電網(wǎng)電壓信號(hào)通過(guò)分壓電阻取得。
[0033]電網(wǎng)電壓采樣信號(hào)、相線電流采樣信號(hào)、零線電泫采樣信號(hào)、剩余電流采樣信號(hào)送到電路板5的信號(hào)處理模塊52進(jìn)行放大處理后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊53轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，送電能計(jì)量模塊54進(jìn)行實(shí)時(shí)電量計(jì)算。單片機(jī)控制模塊55實(shí)時(shí)電能計(jì)量模塊54上傳的電網(wǎng)電壓值、相線電流值、零線電流值、剩余電流值、電網(wǎng)頻率、功率因素、用電量等信息。單片機(jī)控制模塊55將電網(wǎng)電壓、相線電流、零線電流、剩余電流、用電量等信息送入存儲(chǔ)器模塊56存儲(chǔ)并發(fā)送到IXD顯示模塊58的IXD顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，通過(guò)通信模塊57的載波通信接口或RS485接口發(fā)送到監(jiān)控后臺(tái)供用電信息采集系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；同時(shí)，單片機(jī)控制模塊55將用戶線路上的實(shí)時(shí)剩余電流值與預(yù)置的剩余電流報(bào)警閥值進(jìn)行比較:若實(shí)時(shí)剩余電流值超過(guò)預(yù)置的報(bào)警閥值，則通過(guò)LCD顯示模塊58的LCD顯示屏向用戶進(jìn)行報(bào)警，并通過(guò)載波通信接口或者RS485通信接口主動(dòng)上報(bào)給監(jiān)控后臺(tái)；同時(shí)對(duì)本次剩余電流超限報(bào)警事件送入存儲(chǔ)器模塊56進(jìn)行記錄，以監(jiān)控后臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢。監(jiān)控后臺(tái)通過(guò)對(duì)剩余電流超限報(bào)警事件的統(tǒng)計(jì)分析，可以對(duì)用戶電路中可能發(fā)生的剩余電流超限進(jìn)行預(yù)測(cè)，并通過(guò)載波通信接口或RS485通信接口向本用戶電能表發(fā)出信息，由電能表向用戶進(jìn)行提前預(yù)警。
[0034]綜上，本實(shí)施例的可在線測(cè)量剩余電流的電能表，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶線路中的剩余電流進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量、記錄，對(duì)于超過(guò)預(yù)置報(bào)警閥值的剩余電流報(bào)警事件進(jìn)行報(bào)警，形成剩余電流超限報(bào)警事件記錄；所有的剩余電流測(cè)量數(shù)據(jù)和記錄可通過(guò)RS485、載波等通信接口上傳到監(jiān)控后臺(tái)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由監(jiān)控后臺(tái)對(duì)所有用戶的剩余電流事件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并最終對(duì)用戶的剩余電流事件進(jìn)行預(yù)警；而且，其只需要在現(xiàn)有的智能電表上進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)成本不高，且不影響現(xiàn)有電能表的功能和外形尺寸，便于大面積推廣。
[0035]本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種可在線測(cè)量剩余電流的電能表，其特征在于:它包括底殼(1)和安裝在底殼(1)內(nèi)的接線端子座⑶)、相線電流線(31零線電流線“)、相線電流互感器(21零線電流互感器(了)、剩余電流互感器(4)和電路板(5),所述的相線電流線(3)和零線電流線(6)的兩端分別連接到端子座(8)上，相線電流互感器(2)和零線電流互感器(7)分別安裝在相線電流線(3)和零線電流線(6)上，用于采集相線和零線電流，相線電流互感器(2)和零線電流互感器(7)的信號(hào)輸出端均與電路板(5)的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端相連，所述的剩余電流互感器(4)安裝在相線電流線(3)和零線電流線(6)上，用于采集剩余電流，剩余電流互感器(4)的信號(hào)輸出端與電路板(5)的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可在線測(cè)量剩余電流的電能表，其特征在于:所述的電路板(5 )包括電壓采樣模塊(51)、信號(hào)處理模塊(5214/0轉(zhuǎn)換模塊(531^能計(jì)量模塊(54 )、單片機(jī)控制模塊(55 )、存儲(chǔ)器模塊(561通信模塊(57 )、1X0顯示模塊(58 )、按鍵模塊(59 )和電源模塊(50),所述的電壓采樣模塊(51)用于采集市電電壓，電壓采樣模塊〔50、相線電流互感器(21零線電流互感器(7)和剩余電流互感器(4)的信號(hào)輸出端分別于信號(hào)處理模塊(52)的對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端相連，信號(hào)處理模塊(52)的信號(hào)輸出端依次連接八/0轉(zhuǎn)換模塊(53 )、電能計(jì)量模塊(54)和單片機(jī)控制模塊(55),單片機(jī)控制模塊(55 )由電源模塊(50 )供電，單片機(jī)控制模塊(55)的存儲(chǔ)信號(hào)端、通信信號(hào)端分別與存儲(chǔ)器模塊(561通信模塊(57)雙相連接，單片機(jī)控制模塊(55)的控制信號(hào)輸入端與按鍵模塊(59)的控制信號(hào)輸出端相連，單片機(jī)控制模塊(55)的顯示信號(hào)輸出端與1X0顯示模塊(58)的信號(hào)輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可在線測(cè)量剩余電流的電能表，其特征在于:所述的通信模塊(57 )包括紅外通信接口、卩3485通信接口和載波通信接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可在線測(cè)量剩余電流的電能表，其特征在于:所述的1X0顯示模塊(58 )和按鍵模塊(59 )均顯露于底殼上，1X0顯示模塊(58 )用于顯示用電量、實(shí)時(shí)剩余電流值以及剩余電流超限時(shí)的報(bào)警信息；按鍵模塊(59)提供用戶查閱信息交互使用的按鍵。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK204228778SQ201420714110
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】黃健, 尹建悅, 滕鋒雷, 謝晨旸, 花雷 申請(qǐng)人:江蘇林洋電子股份有限公司