CN104880589A - 一种用于智能电表上分流片与接线端子的连接结构及连接状态检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能电表继电器分流片连接结构和连接状态检测方法，将继电器分流片的连接端子加工成具有齿条结构的端子；将与连接端子连接的接线端子具有齿条结构的端子；两个齿条结构端子啮合连接，啮合连接处夹持卡夹，卡夹还具有接线端，连接检测线；通过检测线检测电压V的大小并进行判断，准确得出产品所处连接状态。啮合连接的连接结构连接可靠，接触面积大，并且无需打孔，不改变导体形状，不会因为生产安装的原因带来其接触部位的电阻变大，导致发热。弹性钢卡为弹性材料，不会因为颠簸、震动等原因松动。通过该方法，使得在生产过程中就能通过校表等过程直接筛选出可能会出现发热的表计，从而保证产品质量的稳定。

Description

一种用于智能电表上分流片与接线端子的连接结构及连接状态检测方法

技术领域

本发明涉及智能电表领域，具体地说涉及电表分流片的外形改进、安装工艺改进以及连接状态检测方法的改进。

背景技术

目前应用在智能电表上的磁保持继电器分流片与接线端子的连接，均是依靠在分流片和接线端子打一个直径为4-5mm的螺丝孔，然后靠螺丝和弹性金属垫片进行物理链接。但众所周知的是，金属导体因为打孔的存在，通电截面积下降，内部的导电性能必然下降，电阻变大；即使连接时所使用螺丝和垫片也是金属的，但由于金属材质的不同，加之螺丝表面不可能加工的十分光滑，所以很难保证其导电性良好；并且在运输的过程中，由于颠簸震动等因素的存在，螺丝接触很有可能变松，松动后，分流片和端子之间就变成了不良接触，这些原因，都会导致连接处的电阻变大。

对于电表而言，通电端子会在使用中会传导比较大的电流，而根据电能产生热能的公式Q＝I²Rt，I为电流，R为导体电阻，t为通电时间。由于螺丝连接处的电阻变大，那么此处的发热也十分严重。给一只电表加60A的通电电流时，在室温21℃的情况下，15分钟后，螺丝的点的温度可以升高到43℃。这个热能由于在电表壳体内密封，很难通过热导将其向外传递，因此，极大的会影响电表内部元件的正常使用。

如果用焊接解决的话，也会带来两个问题：

1.继电器分流片与表壳所带端子通常为两个生产厂家，对于安装调试来说几乎是不可调和的，不论让哪一方完成焊接都难以实现。

2.如果焊接，分流片出现问题则无法更换。

3.即使是焊接，但是由于助焊剂、焊接工艺的问题，在长期的电流发热的状况下，其焊接处都会出现异常状况，这种状况既不可逆，又无法处理。

发明内容

为了解决智能电表上的磁保持继电器分流片与接线端子的连接发热问题，本发明改进现有的继电器分流片和端子的形状，并提供一种易行可靠的连接方法，使得继电器分流片和通电端子良好连接，不会因为连接问题而增加额外的阻抗，从而避免额外的发热。

提供一种用于智能电表上分流片与接线端子的连接结构，其特征在于包括卡夹，所述卡夹具有夹持部和接线端；所述分流片的连接端子具有齿条结构，与所述连接端子连接的接线端子具有齿条结构，连接端子的齿条结构与接线端子的齿条结构啮合连接，啮合连接处夹持所述卡夹的夹持部；所述卡夹的接线端连接检测线。

其中所述卡夹为弹性钢夹。

同时提供一种用于智能电表上分流片与接线端子的连接状态检测方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将所述分流片的连接端子加工成具有齿条结构的端子；将与所述连接端子连接的接线端子具有齿条结构的端子；

(2)将连接端子的齿条结构与接线端子的齿条结构端子啮合连接，啮合连接处夹持卡夹的夹持部；所述卡夹还具有接线端，接线端连接检测线；

(3)将卡夹上的检测线连接至智能电表MCU的电压检测或者外接的电压检测处，检测电压V的大小；

(4)比较检测电压V与下阈值V₁及上阈值V₂并进行判断，当V＞V2时，则说明分流片的连接端子和接线端子没有可靠连接，因而阻值超过正常值，电表会有发热异常的隐患，应当重新连接或更换部件；当V1＜V＜V2，则分流片的连接端子和接线端子连接可靠，弹性钢卡处的分压正常；当V3＜V1时，则分流片的阻值偏小，为不合格产品。

通过该方法，使得在生产过程中就能通过校表等过程直接筛选出可能会出现发热的表计，从而保证产品质量的稳定。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.连接可靠，接触面积大，并且无需打孔，不改变导体形状，不会因为生产安装的原因带来其接触部位的电阻变大，导致发热。

2.弹性钢卡为弹性材料，不会因为颠簸、震动等原因松动。

3.安装便捷，出现故障维修方便。

4.可以在校表过程中，检测出继电器分流片和端子连接的异常，从而判断出电表是否会在此处发热。

附图说明

图1为本发明中弹性钢卡和检测线的结构示意图；

图2为本发明中继电器及分流片结构示意图；

图3为本发明中继电器安装完成后的连接结构示意图；

图4为本发明中不带继电器的连接结构示意图。

具体实施方式

如图3或4所示：本发明是由带齿牙状的分流片1，带齿牙状的接线端子2；卡夹3；安装在卡夹上的检测线4所组成。单独的卡夹参见附图1，继电器及分流片结构示意图参见附图2。

如图3或4所示，通过1和2的啮合安装完毕后，通过卡夹将这两个物件卡扣牢固，安装完成。

检测过程如下：

以检测一只5(60)A使用300μΩ继电器分流片的电表为例：

(1)先安装在弹性钢卡上的检测线连接至电表MCU的电压检测或者独立的AD检测处；

(2)通过实际测量，当一只电表选用一个300μΩ继电器分流片时，与接线端子可靠连接后(我们选择焊接时测量的值作为参考量)，从接线端子最下端(即接线端子2中的下方螺丝孔处)测量，其总电阻最大阻值不超过500μΩ。那么就说明，如果使用弹性钢卡将继电器分流片和接线端子连接后，其最大阻值应该在500μΩ左右。

(3)在电表校验时需要接入最大电流Imax＝60A时，检测安装在两只弹性钢卡上的检测线之间的电压，计算过程如下：

一个300μΩ的继电器分流片在60A电流时分压的电压应该为：

V1＝(300×10^-6Ω)×60A＝0.018V

而其在最下端时，继电器分流片在60A电流时分压的电压应该为：

V2＝(500×10^-6Ω)×60A＝0.030V

检测安装在两只弹性钢卡上的检测线之间，通过MCU或者独立的AD检测处实际测量的电压为V。

通过比较这三个量之间的关系：

当V＞V2时，则说明继电器分流片的连接端子和接线端子没有可靠连接，因而阻值超过正常值，电表会有发热异常的隐患，应当重新连接或更换部件；

当V1＜V＜V2，则继电器分流片的连接端子和接线端子连接可靠，弹性钢卡处的分压正常；

当V3＜V1时，则继电器分流片的阻值偏小，为不合格产品。

通过实验，如果还按照原有的打孔螺丝链接，还在电表接入60A时电流时，经测量最下端的电压可以达到VL＝0.092V，通过和本发明的比较可以看出，如果用螺丝链接，发热量将是本发明的VL/V2＝0.092V/0.030V＝3.06倍，可见，本发明是有效可以降低电表发热的一种方式。

对于本发明中的变化如下：

1.不论是否通过弹性钢卡连接，凡是通过测量继电器分流片两端电压而对继电器分流片连接异常进行判断的。

2.本文档给出的是火线处继电器分流片的检测，对于零线处同样可以按此方式检测。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种用于智能电表上分流片与接线端子的连接结构，其特征在于包括卡夹，所述卡夹具有夹持部和接线端；所述分流片的连接端子具有齿条结构，与所述连接端子连接的接线端子具有齿条结构，连接端子的齿条结构与接线端子的齿条结构啮合连接，啮合连接处夹持所述卡夹的夹持部；所述卡夹的接线端连接检测线。

2.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于所述卡夹为弹性钢夹。

3.一种用于智能电表上分流片与接线端子的连接状态检测方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将所述分流片的连接端子加工成具有齿条结构的端子；将与所述连接端子连接的接线端子具有齿条结构的端子；

(2)将连接端子的齿条结构与接线端子的齿条结构端子啮合连接，啮合连接处夹持卡夹的夹持部；所述卡夹还具有接线端，接线端连接检测线；

(3)将卡夹上的检测线连接至智能电表MCU的电压检测或者外接的电压检测处，检测电压V的大小；

(4)比较检测电压V与下阈值V₁及上阈值V₂并进行判断，当V＞V2时，则说明分流片的连接端子和接线端子没有可靠连接，因而阻值超过正常值，电表会有发热异常的隐患，应当重新连接或更换部件；当V1＜V＜V2，则分流片的连接端子和接线端子连接可靠，弹性钢卡处的分压正常；当V3＜V1时，则分流片的阻值偏小，为不合格产品。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于一个300μΩ的分流片在60A电流时，下阈值V₁为0.018V，上阈值V₂为0.030V。