CN105353181A - 电力计量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力计量装置，其包括箱体，箱体内装有电度表、电流互感器和电压互感器，电流互感器以及电压互感器皆为由环氧树脂浇注成型的一体式结构，电流互感器的二次侧具有电流互感器测量绕组、电流互感器保护绕组，电压互感器的二次侧具有电压互感器测量绕组、电压互感器电源绕组，电流互感器以及电压互感器的绕组中分别安装有温度传感器，温度传感器的信号连接至信号处理单元，信号处理单元的信号输出至单片机，单片机的输出分别连接至超温控制单元、显示单元、键盘和通讯单元。本发明具有电流过载保护和电源输出功能、实时地检测互感器温度以确保电气设备的安全运行的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力计量装置。
背景技术
当前电力部门所用的电力计量箱多为功能单一的计量产品，其只具备简单的计量功能。首先，电流互感器其二次侧只有连接电度表电流端子的测量绕组，而无二次保护绕组，电流互感器缺少保护功能，无法抵抗线路过电流的危害。电压互感器其二次侧只有连接电度表电压端子的测量绕组，缺少可以在现场方便应用的、可以用作操作电源的二次绕组。这样就使客户在购买了计量箱以后，还必须再配备保护及其他设备，从而加重了用户负担，也给现场使用带来了极大的不便；其次；老式计量箱中的电压互感器其铁芯为叠片式结构，例如常见的由“山”字型的、“—”字型的硅钢片组成，采用叠片式结构生产电压互感器，工艺复杂，效率低下，而且电压互感器成品由于叠片铁芯的接缝损耗，导致其漏磁大，耗能高，噪声大，抗过电压能力差，常因铁磁谐振过电压而烧坏电压互感器；再者，电流互感器和干式电压互感器皆采用干式互感器，干式互感器的散热受到浇灌的环氧树脂层的影响，因此导热性能不是十分理想，在遇到过载、短路、环境温度过高以及通风不畅的情况下，更会加剧干式电流互感器和干式电压互感器温度的升高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有电流过载保护和电源输出功能、实时地检测互感器温度以确保电气设备的安全运行的电力计量装置。
为解决上述技术问题，所提供的电力计量装置包括箱体，其结构特点是：箱体内装有电度表、电流互感器和电压互感器，电流互感器以及电压互感器皆为由环氧树脂浇注成型的一体式结构，电流互感器的二次侧具有连接电度表电流端子的电流互感器测量绕组，电压互感器的二次侧具有连接电度表电压端子的电压互感器测量绕组，电流互感器的二次侧还有具备保护功能的电流互感器保护绕组，所述电压互感器二次侧还具有用作操作电源的电压互感器电源绕组，电流互感器以及电压互感器的绕组中分别安装有温度传感器，温度传感器的信号连接至信号处理单元，信号处理单元的信号输出至单片机，单片机的输出分别连接至超温控制单元、显示单元、键盘和通讯单元，超温控制单元用于选择对电流互感器以及电压互感器的控制，显示单元用于温度的显示，键盘用于定值的输入，通讯单元用于与上位机通讯。
信号处理单元包括桥电路、多路开关和A/D转换器，桥电路的输出连接至多路开关，多路开关的信号连接至A/D转换器，所述桥电路与温度传感器连接，A/D转换器的输出端与单片机连接。
超温控制单元包括开关量输出控制单元、超温报警装置和超温跳闸装置，超温报警装置和超温跳闸装置分别与开关量输出控制单元连接，开关量输出控制单元与单片机连。
温度传感器为铂电阻传感器，显示单元为LCD显示器。
通讯单元为具备RS485接口的通讯芯片。
电压互感器铁芯为矩形卷铁芯，所述电压互感器电源绕组的电压为220伏或110伏。
采用上述结构后，本发明具有如下的良好技术效果：电流互感器和电压互感器，采用环氧树脂浇注，全封闭、干式无油，可以实现免维护，电流互感器二次侧具备保护功能的电流互感器保护绕组，具备了能抵抗10-15倍额定一次电流的过流保护能力；电压互感器二次侧还有用作操作电源的电压互感器电源绕组，节约用户的投资，也给现场使用带来了极大的方便；电压互感器矩形卷铁芯的设计，根除了叠片铁芯的接缝损耗，功耗低、无噪音、抗过电压能力大大提高；采用本发明的电力计量装置，能够实时地检测互感器温度状况，当出现超温的情况时，单片机根据信号数据以及设定的控制参数，输出报警和跳闸信号，同时，将各种数据通过通讯单元传到上位机，实现集中监控。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明一种实施例的原理示意图；
图2为图1实施例中电流互感器的示意图；
图3为图1实施例中电压互感器铁芯的结构示意图；
图4为图1实施例中温度检测的原理示意图；
图5为信号处理单元的原理示意图；
图6为超温控制单元的原理示意图。
具体实施方式
互感器是按比例变换电压或电流的设备，其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压或标准小电流，以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。本发明利用互感器进行测量的同时进行过载保护、电源输出，并且大大延长了其作为测量仪器的使用寿命。
如附图所示的电力计量装置，其包括箱体1，箱体1内装有电度表2、电流互感器3和电压互感器4，电流互感器3以及电压互感器4皆为由环氧树脂浇注成型的一体式结构，电流互感器3的二次侧具有连接电度表电流端子的电流互感器测量绕组31，电压互感器4的二次侧具有连接电度表电压端子的电压互感器测量绕组41，电压互感器测量绕组41和电流互感器测量绕组31分别与电度表2的相应电压端子和电流端子连接，电压互感器4二次侧还具有用作操作电源的电压互感器电源绕组42，电压互感器电源绕组42可提供220V或110V的电压，用以满足操作电源的需要，图1中A、B、C为三相电源母线，电压互感器4的一次侧连接于A、B、C三相，电流互感器3的电流互感器一次绕组串接在A、C二相母线中，电流互感器测量绕组与A、C二相母线连接，电流互感器3的二次侧还有具备保护功能的电流互感器保护绕组32，电流互感器保护绕组32主要与继电装置配合，在线路发生短路过载过流等故障时，向继电装置提供信号切断故障电路，所述电流互感器3以及电压互感器4的绕组中分别安装有温度传感器5，温度传感器5为铂电阻传感器，温度传感器5的具体安装位置以及安装结构皆为现有技术，温度传感器5的信号连接至信号处理单元6，信号处理单元6的信号输出至单片机7，单片机7的输出分别连接至超温控制单元8、显示单元9、键盘10和通讯单元11，显示单元为LCD显示器，超温控制单元8用于选择对电流互感器3以及电压互感器4的控制，显示单元9用于温度的显示，键盘10用于定值的输入，通讯单元11用于与上位机通讯，通讯单元为具备RS485接口的通讯芯片。
如图1和5所示，信号处理单元6包括桥电路61、多路开关62和A/D转换器63，桥电路61的输出连接至多路开关62，多路开关62的信号连接至A/D转换器63，所述桥电路61与温度传感器5连接，A/D转换器63的输出端与单片机12连接。
如图1、图4和图6所示，超温控制单元8包括开关量输出控制单元81、超温报警装置82和超温跳闸装置83，超温报警装置82和超温跳闸装置83分别与开关量输出控制单元81连接，开关量输出控制单元81与单片机12相连。
如图1、图3所示，本实施例中，电压互感器4的铁芯为矩形卷铁芯40，矩形卷铁芯40根除了现有技术中叠片铁芯的接缝损耗，功耗低、无噪音。电压互感器矩形卷铁芯加上绕组良好的绝缘结构，使整台产品抗谐振过电压能力大大提高。
以上所述为本发明的具体结构形式，本发明不受上述实施例的限制，在本技术领域人员来说，基于本发明上具体结构的等同变化以及部件替换皆在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种电力计量装置，包括箱体，其特征是：箱体内装有电度表、电流互感器和电压互感器，电流互感器以及电压互感器皆为由环氧树脂浇注成型的一体式结构，电流互感器的二次侧具有连接电度表电流端子的电流互感器测量绕组，电压互感器的二次侧具有连接电度表电压端子的电压互感器测量绕组，电流互感器的二次侧还有具备保护功能的电流互感器保护绕组，所述电压互感器二次侧还具有用作操作电源的电压互感器电源绕组，电流互感器以及电压互感器的绕组中分别安装有温度传感器，温度传感器的信号连接至信号处理单元，信号处理单元的信号输出至单片机，单片机的输出分别连接至超温控制单元、显示单元、键盘和通讯单元，超温控制单元用于选择对电流互感器以及电压互感器的控制，显示单元用于温度的显示，键盘用于定值的输入，通讯单元用于与上位机通讯。
2.根据权利要求1所述的电力计量装置，其特征是：所述信号处理单元包括桥电路、多路开关和A/D转换器，桥电路的输出连接至多路开关，多路开关的信号连接至A/D转换器，所述桥电路与温度传感器连接，A/D转换器的输出端与单片机连接。
3.根据权利要求1所述的电力计量装置，其特征是：所述超温控制单元包括开关量输出控制单元、超温报警装置和超温跳闸装置，超温报警装置和超温跳闸装置分别与开关量输出控制单元连接，开关量输出控制单元与单片机连。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电力计量装置，其特征是：所述温度传感器为铂电阻传感器，显示单元为LCD显示器。
5.根据权利要求4所述的电力计量装置，其特征是：所述通讯单元为具备RS485接口的通讯芯片。
6.根据权利要求1所述的电力计量装置，其特征是：所述电压互感器的铁芯为矩形卷铁芯，所述电压互感器电源绕组的电压为220伏或110伏。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112130020A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-25 | 中车大同电力机车有限公司 | 机车车辆的高压电器预警方法、装置、介质及电子设备 |
| CN114002495A (zh) * | 2021-11-04 | 2022-02-01 | 广东电网有限责任公司 | 一种变流监测装置 |
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2015
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