CN102323461A - 单元多户智能电能表箱 - Google Patents

Abstract

一种单元多户智能电能表箱，属于小区多用户单元的用电集中计量、管理和控制的装置。包括箱体，其特征在于：箱体内设置主控显示单元，主控显示单元设置连接通信单元和多用户计量装置。多用户计量装置采集各个用户的用电量，将信息传入主控显示单元；主控显示单元将信号进行计算，并且把结果显示，便于集中抄表、管理和控制，通信单元可以完成主控显示单元内数据的上传和单元总进线的状态检测信号传输。本发明采集信息广泛、容量大；降低了损耗，节能，节约材质；提高了测量精度；提高校表效率；简化操作；既可以单独对用户校表、轮流校表，还可以在线不停电校表。

Description

单元多户智能电能表箱

技术领域

本发明提供一种小区多用户单元的用电集中计量、管理和控制的装置，尤其是一种单元多户智能电能表箱。

背景技术

现有每栋楼宇(住宅楼、写字楼或者商铺)的每个单元内有多户，其用电量的计量一般采用一户一表分别计算。在楼宇的某层设置一个集中的箱体，将各户的电表放置在里面，三相电源总进线进入箱体内先通过一个总表计量总用电量，然后通过三相平衡分相的原则分别与零线构成出线接入各个用户进户线，通过用户电表计量用户用电量。供电公司或者物业公司根据不同周期逐一进行抄表、校对，逐一统计各户的用电量、使用情况和维护校对电表。

电度表(又叫电能表)是一种电工仪表，通常用来测量和记录用户交流负载的用电量，电度表可分为单相和三相电度表：根据其驱动部件的不同，又可分为机械式和电子式两大类。将电度表连接在电源和用电负载之间，用电负载的负荷电流直接流经(或经过互感器变换后流经)电度表的计量单元，驱动记数单元动作，即可记录负载的用电量。

现有电度表通常是在表尾(即电度表的下部)设置一个接线盒，在接线盒中设置多个连接端子，每个连接端子两端设有螺丝孔，用螺丝将导线压接在连接端子上来实现外部电路与电度表内部电路的连接。当用电负载的电流较大或螺丝未压紧或使用时间较长时，会造成螺丝或连接端子与导线压接处接触电阻增大、运行温度上升，螺丝或端子与导线的接触处金属表面发生氧化，致使其接触电阻继续增大，进一步导致压接处的温度升高，如此恶性循环，最终会导致接线盒的烧毁，造成电量计量损失；此外，由于连接点自身的电阻增大，亦会影响到电度表的计量精度。对于采用互感器进行变换的配电装置(如6KV以上的供电计量装置)，还会因接线盒的烧毁导致其高压电压互感器问二次线圈的短路、CT二次线圈开路，酿成高压回路运行事故。另外，现有的电能表是通过端子盒内的锰铜电阻进行采样，瞬间过电流或长时间使用后易出现接点接触电阻增大而引起误差增加，会出现″烧表尾″现象。由于箱体内各个用户的电表太多，布线复杂，给抄表带来不便，并且电磁环境复杂，对计量的准确性造成影响。

2003年12月24日公布的贯穿式传感电度表(ZL 02293723.4)，包括箱体和其内的计量单元，其箱体的两对应面设置有负荷导线穿过的通孔，其中至少一个通孔处设置电流感应单元和电压取样单元，电流感应单元和电压取样单元的输出端与计量单元信号输入端连接：其中一个通孔处设置电压取样单元，电压取样单元的输出端与计量单元信号输入端连接。由于本发明取消了连接片，避免了因导线与连接片接触不良而导致的发热和烧毁故障；电度表的工作更加安全、可靠；给施工和安装带来极大便利，也便于防止窃电行为的发生。同时，减少了多级互感器变换带来的累计测量误差，计量精度高。该贯穿式传感电度表是单户用计量表，只能精确计量单个用户用电量，不能进行统一管理，也缺少一个单元或者一个楼层中多用户之间的相位平衡、校对和调整功能。其抄表时必须单个表进行，不具备统一抄表功能。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种采用mA/mV级信号进行分户计量，统一管理模式，安装简便，功能完善的单元多户智能电能表箱。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单元多户智能电能表箱，包括箱体，其特征在于：箱体内设置主控显示单元，主控显示单元设置连接通信单元和贯穿式多用户计量装置，贯穿式多用户计量装置包括贯穿式单元总计量装置和贯穿式分户计量装置，贯穿式单元总计量装置和贯穿式分户计量装置的输出端分别连接主控显示单元的输入端，贯穿式单元总计量装置和贯穿式分户计量装置分别采集单元总用电数据和分户用电数据，输出微信号的数据，输入主控显示单元进行处理和显示。

贯穿式多用户计量装置采用微信号(即mA/mV级信号)采集数据和传输数据，采集各个用户的用电量，将信息传入主控显示单元。贯穿式单元总计量装置检测单元供电总进线的运行状态，并且将电流、电压、用电时间、三相平衡状态、功率等数据传入主控显示单元；贯穿式分户计量装置完成各个用户的运行状态检测，并且将上述数据传入主控显示单元。主控显示单元将微信号进行分析、处理和计算，并且把结果显示，通过比对单元总进线的运行数据和各个用户的运行数据之和，可以分析、管理、控制、处理诸多问题，便于集中抄表、用电管理和用电控制，完成总用电量统计、各个用户的用电量统计、各个用户的用电时间、用电状态的管理，相位平衡的控制，漏电分析、总校表、分校表、窃电分析、误差率统计等等。通信单元可以完成主控显示单元内数据的上传和单元总进线的状态检测信号传输。

其中优选方案是：

所述的贯穿式单元总计量装置包括贯穿式三相交流采样机构和三相计量机构，贯穿式三相交流采样机构安装在单元总进线的三相电源线上，贯穿式三相交流采样机构的输出端连接三相计量机构的输入端，三相计量机构的输出端连接主控显示单元的输入端。贯穿式三相交流采样机构采集单元总进线的三相电源线的运行状态，输出微信号，然后通过三相计量机构进行数据处理，得到该单元所有用户的总的用电信息，并且通过主控显示单元显示出来，无电流节点，准确计算单元总用电量和运行状态。

所述的贯穿式三相交流采样机构包括贯穿式三个单相交流采样机构，三个贯穿式单相交流采样机构分别设置在单元总进线的三相电源线上。三个贯穿式单相交流采样机构分别对单元总进线的三相电源线的每一相进行采样，便于精确采集三相的用电状态和相位信息，便于控制三相平衡。

所述的贯穿式单相交流采样机构包括第一电压采集器和第一电流采集器，第一电压采集器的输出端连接三相计量机构的输入端，第一电流采集器为一体贯穿式电流互感器，一体贯穿式电流互感器的输出端连接三相计量机构的输入端。工作安全、可靠；安装方便，便于防止窃电行为的发生。同时，直接输出微信号，减少了多级互感器变换信号级别带来的累计测量误差，计量精度高。

所述的贯穿式分户计量装置包括贯穿式用户单相交流采样机构和用户单相计量机构，贯穿式用户单相交流采样机构安装在用户进户线的火线上，贯穿式用户单相交流采样机构的输出端连接用户单相计量机构的输入端，用户单相计量机构的输出端连接主控显示单元的输入端。贯穿式用户单相交流采样机构采集各个用户的用电状态，然后通过用户单相计量机构进行数据处理，得到该单元各个用户的用电数据信息，并且通过上传主控显示单元显示出来。

所述的贯穿式用户单相交流采样机构包括第二电压采集器和第二电流采集器，第二电压采集器的输出端连接用户单相计量机构的输入端，第二电流采集器为一体贯穿式电流互感器，一体贯穿式电流互感器的输出端连接用户单相计量机构的输入端。防窃电，直接输出微信号，减少了多级互感器变换信号级别带来的累计测量误差，计量精度高。

所述的主控显示单元包括显示装置和处理装置，处理装置的输入端连接多用户计量装置的输出端，处理装置的输出端连接显示装置，处理装置的通讯端连接通信单元，通信单元设置连接阻波器，阻波器设置在单元总进线的N相零线上。处理装置将来自单元总计量装置、分户计量装置以及通信单元的数据进行处理，并且通过显示装置进行显示或者报警。显示装置可以为触摸屏，既可以显示，也可是输入控制。提高控制安全性。

所述的贯穿式分户计量装置设置连接远程控制开关，远程控制开关连接贯穿式分户计量装置的控制端。实现远程控制贯穿式分户计量装置的接入和切出，实现切换、校表。

本发明单元多户智能电能表箱所具有的有益效果是：通过在箱体内设置主控显示单元，主控显示单元设置连接通信单元和贯穿式多用户计量装置，贯穿式多用户计量装置采集各个用户的用电量，将信息传入主控显示单元；主控显示单元将信号进行计算，并且把结果显示，便于集中抄表、管理和控制，通信单元可以完成主控显示单元内数据的上传和单元总进线的状态检测信号传输。由于采用分户计量，统一管理的模式，其通过设置还可以实现：

1、在箱体内集中采集信息和显示信息，缩小了占地空间，扩大了单元内用户容量，可以增加多个用户；

2、采用贯穿式多用户计量装置采集用电信号，利用微信号采集信息，无电流节点，连接线简单明了，减少了连接线路和故障点，降低了电能损耗，节能，节约材质，提高了计量精度；

3、提高了整体测量精度，带来计量上的精确和优化，提高了性能；

4、既采集单元总数据，又采集分户数据，可以将单元总数据与分户数据的总和进行比较；主板计量高于单户计量精度，实施定期自校总表，提高校表效率；既可以单独对用户校表、轮流校表，还可以在线不停电校表，节省校表人工；防窃电；简化操作。

5、处理装置功能强大，可扩充功能；操作灵活；接插件连接，安装方便；计量、通讯均采用模块化设计，是智能电网集抄系统的理想解决方案。

6、实现远程控制贯穿式分户计量装置的接入和切出，实现切换、校表。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

其中：1、箱体  2、主控显示单元  3、用户单相计量机构  4、三相计量机构  5、通信单元  6、阻波器  7、三相交流采样机构  8、单元总进线  9、用户进户线  10、用户单相交流采样机构  11、远程控制开关。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：

实施例1：

如图1所示，箱体1内设置主控显示单元2，主控显示单元2设置连接通信单元5和贯穿式多用户计量装置。通信单元5设置连接阻波器6，阻波器6设置在单元总进线8的N相零线上。贯穿式多用户计量装置包括贯穿式单元总计量装置和贯穿式分户计量装置，贯穿式单元总计量装置和贯穿式分户计量装置的输出端分别连接主控显示单元2的输入端。

主控显示单元2包括显示装置和处理装置，处理装置的输入端连接贯穿式多用户计量装置的输出端，处理装置的输出端连接显示装置，处理装置的通讯端连接通信单元。处理装置将来自单元总计量装置、分户计量装置以及通信单元的数据进行处理，并且通过显示装置进行显示或者报警。显示装置可以为触摸屏，既可以显示，也可是输入控制。

贯穿式多用户计量装置采用微信号(即mA/mV级信号)采集数据和传输数据，采集各个用户的用电量，将信息传入主控显示单元。主控显示单元2将信号进行计算，并且把结果显示，便于集中抄表、管理和控制，完成总用电量统计、各个用户的用电量统计、各个用户的用电时间、用电状态的管理，相位平衡的控制等。通信单元可以完成主控显示单元内数据的上传和单元总进线的状态检测信号传输。贯穿式多用户计量装置采集用电信号，利用微信号采集信息，连接线简单明了，减少了连接线路和故障点，降低了电能损耗，节能，节约材质，提高了计量精度；提高了整体测量精度，带来计量上的精确和优化，提高了性能；

实施例2：

在实施例1的基础上，贯穿式单元总计量装置包括贯穿式三相交流采样机构7和三相计量机构4，贯穿式三相交流采样机构7安装在单元总进线8的三相电源线上，贯穿式三相交流采样机构7的输出端连接三相计量机构4的输入端，三相计量机构4的输出端连接主控显示单元的输入端。

贯穿式三相交流采样机构7包括三个贯穿式单相交流采样机构，三个贯穿式单相交流采样机构分别设置在单元总进线8的三相电源线上。三个贯穿式单相交流采样机构分别对单元总进线的三相电源线的每一相进行微信号采样并且输出，便于采集三相的用电状态，控制三相平衡。

贯穿式单相交流采样机构包括电压采集器和电流采集器，电压采集器的输出端连接三相计量机构的输入端，电流采集器为一体贯穿式电流互感器，一体贯穿式电流互感器的输出端连接三相计量机构的输入端。工作安全、可靠；安装方便，便于防止窃电行为的发生。同时，减少了多级互感器变换带来的累计测量误差，计量精度高。

实施例3：

在实施例1和实施例2的基础上，贯穿式分户计量装置包括贯穿式用户单相交流采样机构3和用户单相计量机构10，贯穿式用户单相交流采样机构10安装在用户进户线9的火线上，贯穿式用户单相交流采样机构3的输出端连接用户单相计量机构10的输入端，用户单相计量机构10的输出端连接主控显示单元2的输入端。贯穿式用户单相交流采样机构采集各个用户的用电状态，然后通过用户单相计量机构进行数据处理，得到该单元各个用户的用电信息，并且通过上传主控显示单元显示出来。

贯穿式用户单相交流采样机构10也采用电压采集器和电流采集器，电压采集器的输出端连接用户单相计量机构3的输入端，电流采集器为一体贯穿式电流互感器，一体贯穿式电流互感器的输出端连接用户单相计量机构的输入端。防窃电，并且计量准确。

实施例4：

在实施例1、实施例2或/和实施例3的基础，贯穿式分户计量装置设置连接远程控制开关11，远程控制开关11连接贯穿式分户计量装置的控制端。实现远程控制贯穿式分户计量装置的接入和切出，实现切换、校表。

本发明中的显示装置、通信单元和处理装置为普通现有技术，其设置和使用为本行业技术人员所掌握。

工作原理和使用过程：

贯穿式单元总计量装置检测单元总进线8的运行状态，并且将用电量、运行时间、功率等数据传入主控显示单元2；贯穿式分户计量装置完成各个用户的运行状态检测，并且将各个用户数据传入主控显示单元2。

主控显示单元2的处理装置分析、处理数据，并且通过显示装置采用集中方式或者单一方式显示数据。通过处理装置内部固化的程序，比对单元总进线的运行数据和各个用户的运行数据之和，可以分析、管理、控制、处理诸多问题，例如：漏电分析、校验、差动式或者缺一式校表、检查线路、窃电分析、误差率统计等。

本发明采集信息广泛、容量大；降低了损耗，节能，节约材质；提高了测量精度；提高校表效率；简化操作；既可以单独对用户校表、轮流校表，还可以在线不停电校表。

Claims (8)

1.一种单元多户智能电能表箱，包括箱体，其特征在于：箱体内设置主控显示单元，主控显示单元设置连接通信单元和贯穿式多用户计量装置，贯穿式多用户计量装置包括贯穿式单元总计量装置和贯穿式分户计量装置，贯穿式单元总计量装置和贯穿式分户计量装置的输出端分别连接主控显示单元的输入端，贯穿式单元总计量装置和贯穿式分户计量装置分别采集单元总用电数据和分户用电数据，输出微信号的数据，输入主控显示单元进行处理和显示。

2.根据权利要求1所述的单元多户智能电能表箱，其特征在于：所述的贯穿式单元总计量装置包括贯穿式三相交流采样机构和三相计量机构，贯穿式三相交流采样机构安装在单元总进线的三相电源线上，贯穿式三相交流采样机构的输出端连接三相计量机构的输入端，三相计量机构的输出端连接主控显示单元的输入端。

3.根据权利要求2所述的单元多户智能电能表箱，其特征在于：所述的贯穿式三相交流采样机构包括贯穿式三个单相交流采样机构，三个贯穿式单相交流采样机构分别设置在单元总进线的三相电源线上。

4.根据权利要求3所述的单元多户智能电能表箱，其特征在于：所述的贯穿式单相交流采样机构包括第一电压采集器和第一电流采集器，第一电压采集器的输出端连接三相计量机构的输入端，第一电流采集器为一体贯穿式电流互感器，一体贯穿式电流互感器的输出端连接三相计量机构的输入端。

5.根据权利要求1所述的单元多户智能电能表箱，其特征在于：所述的贯穿式分户计量装置包括贯穿式用户单相交流采样机构和用户单相计量机构，贯穿式用户单相交流采样机构安装在用户进户线的火线上，贯穿式用户单相交流采样机构的输出端连接用户单相计量机构的输入端，用户单相计量机构的输出端连接主控显示单元的输入端。

6.根据权利要求5所述的单元多户智能电能表箱，其特征在于：所述的贯穿式用户单相交流采样机构包括第二电压采集器和第二电流采集器，第二电压采集器的输出端连接用户单相计量机构的输入端，第二电流采集器为一体贯穿式电流互感器，一体贯穿式电流互感器的输出端连接用户单相计量机构的输入端。

7.根据权利要求1所述的单元多户智能电能表箱，其特征在于：所述的主控显示单元包括显示装置和处理装置，处理装置的输入端连接多用户计量装置的输出端，处理装置的输出端连接显示装置，处理装置的通讯端连接通信单元，通信单元设置连接阻波器，阻波器设置在单元总进线的N相零线上。

8.根据权利要求1或5所述的单元多户智能电能表箱，其特征在于：所述的贯穿式分户计量装置设置连接远程控制开关，远程控制开关连接贯穿式分户计量装置的控制端。

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