CN106018900B - 一种新型快速接线式组合智能电表 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种新型快速接线式组合智能电表，它包括电表壳体，电表壳体内通过上下隔板分隔为上腔和下腔，下腔通过前后隔板分隔为前腔和互感器腔；互感器腔侧边插接有组合式互感器；上腔内设置有读数机构；前腔内设置有组合开关和继电器；组合开关进线端通过接线装置连接电线，出线端通过接电套连接组合式互感器；组合式互感器还通过接电套连接继电器；继电器连接出表电线；组合式互感器内设置有小电流互感器；接线装置包括接线座和接线套；它能使得电表内的电流互感器反复更换使用，在不用关闭外网电源的情况下实现电表的快速更换和维修，特别适合于工地上频繁更换电表的情况。

Description

一种新型快速接线式组合智能电表

技术领域

本发明涉及智能电表设计技术领域，尤其涉及到一种新型快速接线式组合智能电表。

背景技术

电表是一种用来测量电能的仪表，广泛应用于电力行业。智能电表关于外部恒定磁场对电磁式电流互感器（CT）采样的磁干扰具有如下要求：300mT磁铁在电表底部进行干扰，电表计量精度（CT采样精度）偏差应≤2%。现有的智能电表如图1所示，外网电线通过电线连接件4穿过电流互感器3与继电器2连接并导出，电流互感器的感应电线连接读数机构1；电流互感器内部具有环形铁芯，环形铁芯上环绕有感应电线；当外网电线中的电流流过电流互感器时，会在环形铁芯上产生铁芯磁感线，铁芯磁感线使电流互感器上的感应电线产生二次电流并传输给读数机构，以达到PCB芯片对电流大小的计量目的。

现有智能电表中电流互感器是裸露着固定在电表内的，非常容易受到外部磁场的干扰导致电流读数产生误差，降低电量读数精准度。由于电流互感器在安装时既要固定在电表上，且其感应电线还需要与电表读数机构相连，故其装配工序复杂，装配速度缓慢，降低了生产效率。若电流互感器损坏后，则很难维修电表，用户只能重新更换一个新的电表，由此导致了资源的浪费,而且当用户需要维修或者更换电表时，需首先关断外网电源，再通过螺丝刀将电线连接件中的螺丝松开，然后拔出进表电线，方可实现电能表的更换和维修，如此操作既复杂又缓慢，而且关断外网电源会影响到周围居民的生活用电，操作失误容易导致触电事故。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种新型快速接线式组合智能电表，它能使得电表内的电流互感器反复更换使用，在不用关闭外网电源的情况下实现电表的快速更换和维修，特别适合于工地上频繁更换电表的情况。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种新型快速接线式组合智能电表，它包括电表壳体（10），所述电表壳体（10）内通过上下隔板（6）分隔为上腔和下腔，下腔通过前后隔板（20）分隔为前腔和互感器腔；所述互感器腔侧边插接有组合式互感器（11）；所述上腔内设置有读数机构（1）；所述前腔内设置有组合开关（5）和继电器（2）；所述组合开关（5）进线端通过接线装置（40）连接进表电线（7），出线端通过接电套（16）连接组合式互感器（11）；所述组合式互感器（11）还通过接电套（16）连接继电器（2）；所述继电器（2）连接出表电线（8）；所述组合式互感器（11）包括互感器壳体（37）；所述互感器壳体（37）内通过安装隔板（31）和中心隔电板（32）将其分隔为上端的安装腔和下端的两个导线腔（27）；所述安装腔均匀设置有三个，每个腔内设置有小电流互感器（35）；所述小电流互感器（35）通过密封导线（28）连接导电探针（29）；所述导电探针（29）设置在接电孔（30）内；所述密封导线（28）设置在填充有硅胶（26）的导线腔（27）内；所述小电流互感器（35）包括小互感器盒（38）及其内部的互感器线圈（22），所述互感器线圈（22）内设有U型导线（24）；所述U型导线（24）连接密封导线（28）；所述互感器线圈（22）的两个接线端连接弹性导电柱（23）；所述弹性导电柱（23）设置在互感器定位板（21）上；所述互感器定位板（21）与小互感器盒（38）组成密封盒体结构；所述组合开关（5）的开关把手（41）连接杠杆机构（42）；所述接线装置（40）包括与组合开关（5）固定连接的接线座和与接线座活动连接的接线套；所述接线座包括设置在接线座主体（44）中心的固定铜芯（45）；所述固定铜芯（45）前端对称设置有两个内卡紧槽（57）；所述接线座主体（44）内设置有可前后滑动的U型锁杆（43），所述U型锁杆（43）尾端连接杠杆机构（42）；所述固定铜芯（45）外围设置有环形套接腔（61）；所述接线套包括设置在接线套主体（49）中心的导电铜芯（62），所述导电铜芯（62）尾端连接进表电线（7）；所述接线套主体（49）前端设置有与环形套接腔（61）配合的套接孔（63）；所述套接孔（63）内设置有定位盘（58）；所述定位盘（58）中心设置有与固定铜芯（45）配合的定位孔（60）；所述定位孔（60）两侧对称设置有与U型锁杆（43）配合的卡紧插槽（47）；所述定位盘（58）下方对称设置有两个铰接在套接孔（63）上的卡紧片（46）；所述卡紧片（46）与内卡紧槽（57）配合卡紧；所述卡紧片（46）与套接孔（63）之间设置有扭簧。

进一步的，所述组合式互感器（11）上下两面对称设置有定位槽（34）；所述互感器腔内的上下壁上设置有与定位槽（34）相配合的定位条（17），下端定位条（17）设置在固定板（15）上；所述固定板（15）上均匀设置换气孔（14）；所述固定板（15）下方设置有散热孔板（13）。

进一步的，所述互感器腔上端的内壁中心均匀设置有通过电线与读数机构（1）连接的导电头（18）；所述导电头（18）与弹性导电柱（23）配合连接。

进一步的，所述接电套（16）均匀设置在互感器腔内的底端面上。

进一步的，所述小互感器盒（38）为高导磁材料。

进一步的，所述互感器壳体（37）外表面均匀设置有散热槽（33）；所述组合式互感器（11）一端设置有盖板（36）；所述盖板（36）上设置有拉手（25）。

进一步的，所述固定铜芯（45）前端设置有弹性圆锥头（54）；所述导电铜芯（62）前端设置有与弹性圆锥头（54）配合的圆锥凹口（48）；所述弹性圆锥头（54）与固定铜芯（45）之间设置有压缩弹簧（55）。

进一步的，所述导电铜芯（62）尾端通过紧定螺钉（53）固定连接进表电线（7）；所述紧定螺钉（53）设置在接线套主体（49）的圆柱壁上；所述接线套主体（49）上套接有将紧定螺钉（53）密封的密封套（52）。

进一步的，所述环形套接腔（61）内壁上均匀设置有外卡紧凸台（56）；所述接线套主体（49）前端外壁上均匀设置有与外卡紧凸台（56）配合的凹槽。

进一步的，所述卡紧片（46）上方位于套接孔（63）内壁上设置有用于限定卡紧片（46）旋转位置的限位凸台（64）；所述卡紧片（46）靠近套接孔（63）中心的一端设置有与内卡紧槽（57）配合的定位凸起（65）。

本发明的有益效果：

1、本发明采用独立的组合式电流互感器，可快速插入电能表中使用，拆装方便快速，颠覆了传统的电能表设计，大大提高了电能表的使用寿命和维修方便度；组合式电流互感器内单独设计了3个可自由拆装的小电流互感器，解决了传统技术方案中只要损坏其中一个就得全部更换的问题，节省了资源，提高了使用寿命，同时由于小电流互感器与互感器壳体的安装结构改变后，使得本组合式互感器厚度降低，体积变小，更加便于安装，降低成本。

2、本技术方案中，组合式电流互感器的220v电线接口设置成高绝缘内凹型插孔，并设置在互感器壳体端头，而电流互感器的连接点设置在互感器壳体上端面，与220v电线接口处于不同的端面，相对于以前的技术方案，它实现了即使电能表在通电状态下也可以自由的拆装电流互感器，并且非常安全可靠。

3、本发明中的小互感器盒采用高导磁材料制成，相对与将整个互感器壳体设置屏蔽层，其更节省材料，同时屏蔽效果更好；在组合式互感器上设置定位槽，在互感器腔中设置定位片的方式来定位，提高了定位稳定性，使得电流互感器运行更稳定可靠。

4、本发明中在互感器腔底部设置了两层带散热孔的板：散热孔板和固定板，使得其在实现散热的同时能防止水渍和灰尘进入；同时在互感器壳体上均匀设置有散热槽，散热槽为横向设置，使得散热槽与散热孔导通，提高了散热效果，由于电流互感器的热量单独从底部出口散发出去，能保证运行时，电流互感器产生的热量不会影响电表内其他元器件，提高了其他元器件的使用寿命，使得电表的总使用寿命提高了。

5、将组合开关往上扳动，电流导通，U型锁杆往上移动，使得锁紧片卡住固定铜芯，接头无法人工拔出，将组合开关往下扳动，电流断开，U型锁杆往下移动，推开锁紧片，轻松拔下接头，更换电表迅速，安全。

6、拔下的连接套内，锁紧片相互对接压紧，将接线铜芯完全与外界隔离开，形成绝缘效果，即使用杆子插入接头内部也无法触电，在不断开外网电源的情况下连接连接套的外网电线也不会发生触点事故。

7、带有接线装置的本电表，可使得电表更换更加方便，由于拔下的接头完全绝缘，所以不用关闭电网就可更换电表，特别适合于工地上频繁更换电表的情况。

附图说明

图1为传统的智能电表内部结构示意图。

图2为本发明中智能电表的内部结构示意图。

图3为本发明中智能电表的外部结构侧视图。

图4为本发明中智能电表的内部结构侧视图。

图5为本发明中组合式电流互感器3D结构示意图。

图6为本发明中组合式电流互感器内部整体结构示意图。

图7为组合式电流互感器端面透视示意图。

图8为本发明中接线装置连通时的结构示意图。

图9为本发明中接线装置中的接线座结构示意图。

图10为图9的仰视图。

图11为本发明中接线装置中的接线套结构示意图。

图12为图11的俯视图。

图13为本发明中接线装置断开时的结构示意图。

图中所示数字标注表示为：1、读数机构，2、继电器，3、电流互感器，4、电线连接件，5、组合开关，6、上下隔板，7、进表电线，8、出表电线，9、防水罩，10、电表壳体，11、组合式互感器，12、隔水罩，13、散热孔板，14、换气孔，15、固定板，16、接电套，17、定位条，18、导电头，19、隔墙腔，20、前后隔板，21、互感器定位板，22、互感器线圈，23、弹性导电柱，24、U型导线，25、拉手，26、硅胶，27、导线腔，28、密封导线，29、导电探针，30、接电孔，31、安装隔板，32、中心隔电板，33、散热槽，34、定位槽，35、小电流互感器，36、盖板，37、互感器壳体，38、小互感器盒，40、接线装置，41、开关把手，42、杠杆机构，43、U型锁杆，44、接线座主体，45、固定铜芯，46、卡紧片，47、卡紧插槽，48、圆锥凹口，49、接线套主体，51、卡紧环，52、密封套，53、紧定螺钉，54、弹性圆锥头，55、压缩弹簧，56、外卡紧凸台，57、内卡紧槽，58、定位盘，59、辅助定位孔，60、定位孔，61、环形套接腔，62、导电铜芯，63、套接孔，64、限位凸台，65、定位凸起。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图2-13所示，本发明的具体结构为：一种新型快速接线式组合智能电表，它包括电表壳体10，所述电表壳体10内通过上下隔板6分隔为上腔和下腔，下腔通过前后隔板20分隔为前腔和互感器腔；所述互感器腔侧边插接有组合式互感器11；所述上腔内设置有读数机构1；所述前腔内设置有组合开关5和继电器2；所述组合开关5进线端通过接线装置40连接进表电线7，出线端通过接电套16连接组合式互感器11；所述组合式互感器11还通过接电套16连接继电器2；所述继电器2连接出表电线8；所述组合式互感器11包括互感器壳体37；所述互感器壳体37内通过安装隔板31和中心隔电板32将其分隔为上端的安装腔和下端的两个导线腔27；所述安装腔均匀设置有三个，每个腔内设置有小电流互感器35；所述小电流互感器35通过密封导线28连接导电探针29；所述导电探针29设置在接电孔30内；所述密封导线28设置在填充有硅胶26的导线腔27内；所述小电流互感器35包括小互感器盒38及其内部的互感器线圈22，所述互感器线圈22内设有U型导线24；所述U型导线24连接密封导线28；所述互感器线圈22的两个接线端连接弹性导电柱23；所述弹性导电柱23设置在互感器定位板21上；所述互感器定位板21与小互感器盒38组成密封盒体结构；所述组合开关5的开关把手41连接杠杆机构42；所述接线装置40包括与组合开关5固定连接的接线座和与接线座活动连接的接线套；所述接线座包括设置在接线座主体44中心的固定铜芯45；所述固定铜芯45前端对称设置有两个内卡紧槽57；所述接线座主体44内设置有可前后滑动的U型锁杆43，所述U型锁杆43尾端连接杠杆机构42；所述固定铜芯45外围设置有环形套接腔61；所述接线套包括设置在接线套主体49中心的导电铜芯62，所述导电铜芯62尾端连接进表电线7；所述接线套主体49前端设置有与环形套接腔61配合的套接孔63；所述套接孔63内设置有定位盘58；所述定位盘58中心设置有与固定铜芯45配合的定位孔60；所述定位孔60两侧对称设置有与U型锁杆43配合的卡紧插槽47；所述定位盘58下方对称设置有两个铰接在套接孔63上的卡紧片46；所述卡紧片46与内卡紧槽57配合卡紧；所述卡紧片46与套接孔63之间设置有扭簧。

优选的，所述组合式互感器11上下两面均匀对称设置有定位槽34；所述互感器腔内的上下内壁上设置有与定位槽34相配合的定位条17。

优选的，所述互感器腔下端设置有散热孔板13；所述散热孔板13上方设置有固定板15；所述固定板15上设置有定位条17；所述固定板15上均匀设置换气孔14。

优选的，所述互感器腔上端的内壁中心均匀设置有通过电线与读数机构1连接的导电头18；所述导电头18与弹性导电柱23配合连接。

优选的，所述接电套16均匀设置在互感器腔内的底端面上。

优选的，所述小互感器盒38为高导磁材料。

优选的，所述互感器壳体37外表面均匀设置有散热槽33；所述组合式互感器11一端设置有盖板36；所述盖板36上设置有拉手25。

优选的，所述防水罩9下端设置有隔水罩12；所述防水罩9和隔水罩12上设置有过线孔。

优选的，所述电表壳体10底部设置有隔墙腔19。

优选的，所述固定铜芯45前端设置有弹性圆锥头54；所述导电铜芯62前端设置有与弹性圆锥头54配合的圆锥凹口48；所述弹性圆锥头54与固定铜芯45之间设置有压缩弹簧55。

优选的，所述导电铜芯62尾端通过紧定螺钉53固定连接进表电线7；所述紧定螺钉53设置在接线套主体49的圆柱壁上。

优选的，所述接线套主体49上套接有将紧定螺钉53密封的密封套52。

优选的，所述环形套接腔61内壁上均匀设置有外卡紧凸台56；所述接线套主体49前端外壁上均匀设置有与外卡紧凸台56配合的凹槽。

优选的，所述U型锁杆43的两端为弧形片状结构；所述卡紧插槽47和辅助定位孔59均为弧形槽。

优选的，所述接线套主体49末端内部设置有固定进表电线7的卡紧环51。

优选的，所述卡紧片46上方位于套接孔63内壁上设置有用于限定卡紧片46旋转位置的限位凸台64。

优选的，所述卡紧片46靠近套接孔63中心的一端设置有与内卡紧槽57配合的定位凸起65。

本发明具体使用时：

当用户需更换组合式电流互感器时，直接通过拉手25拔出即可；当组合式电流互感器中的任何一个小电流互感器35损坏时，用户可将该小电流互感器单独拔出，更换新的，解决了原来需要一起更换的问题，大大提高了维修方便度，降低了维修成本，提高了电能表的使用寿命。

当用户因故障或工况需要需更换电表时，在不需要关闭外网电源的情况下，将组合开关的开关把手41往下扳动，组合开关内部的导通机构断开，电流断开，同时，U型锁杆往下移动，推开锁紧片，用户轻松拔下连接套，把下的连接套内，卡紧片在扭簧的扭力下，对称密封住，放置灰尘和水渍进入内部，拔下更换电表迅速，安全。

当用户需连通电表时，将组合开关的开关把手41往上扳动，组合开关内的导通机构连通，U型锁杆往上移动，锁紧片在扭簧的控制下卡住固定铜芯，接头无法人工拔出，电流导通，安全可靠。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种快速接线式组合智能电表，它包括电表壳体（10），其特征在于，所述电表壳体（10）内通过上下隔板（6）分隔为上腔和下腔，下腔通过前后隔板（20）分隔为前腔和互感器腔；所述互感器腔侧边插接有组合式互感器（11）；所述上腔内设置有读数机构（1）；所述前腔内设置有组合开关（5）和继电器（2）；所述组合开关（5）进线端通过接线装置（40）连接进表电线（7），出线端通过接电套（16）连接组合式互感器（11）；所述组合式互感器（11）还通过接电套（16）连接继电器（2）；所述继电器（2）连接出表电线（8）；所述组合式互感器（11）包括互感器壳体（37）；所述互感器壳体（37）内通过安装隔板（31）和中心隔电板（32）将其分隔为上端的安装腔和下端的两个导线腔（27）；所述安装腔均匀设置有三个，每个腔内设置有小电流互感器（35）；所述小电流互感器（35）通过密封导线（28）连接导电探针（29）；所述导电探针（29）设置在接电孔（30）内；所述密封导线（28）设置在填充有硅胶（26）的导线腔（27）内；所述小电流互感器（35）包括小互感器盒（38）及其内部的互感器线圈（22），所述互感器线圈（22）内设有U型导线（24）；所述U型导线（24）连接密封导线（28）；所述互感器线圈（22）的两个接线端连接弹性导电柱（23）；所述弹性导电柱（23）设置在互感器定位板（21）上；所述互感器定位板（21）与小互感器盒（38）组成密封盒体结构；所述组合开关（5）的开关把手（41）连接杠杆机构（42）；所述接线装置（40）包括与组合开关（5）固定连接的接线座和与接线座活动连接的接线套；所述接线座包括设置在接线座主体（44）中心的固定铜芯（45）；所述固定铜芯（45）前端对称设置有两个内卡紧槽（57）；所述接线座主体（44）内设置有可前后滑动的U型锁杆（43），所述U型锁杆（43）尾端连接杠杆机构（42）；所述固定铜芯（45）外围设置有环形套接腔（61）；所述接线套包括设置在接线套主体（49）中心的导电铜芯（62），所述导电铜芯（62）尾端连接进表电线（7）；所述接线套主体（49）前端设置有与环形套接腔（61）配合的套接孔（63）；所述套接孔（63）内设置有定位盘（58）；所述定位盘（58）中心设置有与固定铜芯（45）配合的定位孔（60）；所述定位孔（60）两侧对称设置有与U型锁杆（43）配合的卡紧插槽（47）；所述定位盘（58）下方对称设置有两个铰接在套接孔（63）上的卡紧片（46）；所述卡紧片（46）与内卡紧槽（57）配合卡紧；所述卡紧片（46）与套接孔（63）之间设置有扭簧。

2.根据权利要求1所述的一种快速接线式组合智能电表，其特征在于，所述组合式互感器（11）上下两面对称设置有定位槽（34）；所述互感器腔内的上下壁上设置有与定位槽（34）相配合的定位条（17），下端定位条（17）设置在固定板（15）上；所述固定板（15）上均匀设置换气孔（14）；所述固定板（15）下方设置有散热孔板（13）。

3.根据权利要求1所述的一种快速接线式组合智能电表，其特征在于，所述互感器腔上端的内壁中心均匀设置有通过电线与读数机构（1）连接的导电头（18）；所述导电头（18）与弹性导电柱（23）配合连接。

4.根据权利要求1所述的一种快速接线式组合智能电表，其特征在于，所述接电套（16）均匀设置在互感器腔内的底端面上。

5.根据权利要求1所述的一种快速接线式组合智能电表，其特征在于，所述小互感器盒（38）为高导磁材料。

6.根据权利要求1所述的一种快速接线式组合智能电表，其特征在于，所述互感器壳体（37）外表面均匀设置有散热槽（33）；所述组合式互感器（11）一端设置有盖板（36）；所述盖板（36）上设置有拉手（25）。

7.根据权利要求1所述的一种快速接线式组合智能电表，其特征在于，所述固定铜芯（45）前端设置有弹性圆锥头（54）；所述导电铜芯（62）前端设置有与弹性圆锥头（54）配合的圆锥凹口（48）；所述弹性圆锥头（54）与固定铜芯（45）之间设置有压缩弹簧（55）。

8.根据权利要求1所述的一种快速接线式组合智能电表，其特征在于，所述导电铜芯（62）尾端通过紧定螺钉（53）固定连接进表电线（7）；所述紧定螺钉（53）设置在接线套主体（49）的圆柱壁上；所述接线套主体（49）上套接有将紧定螺钉（53）密封的密封套（52）。

9.根据权利要求1所述的一种快速接线式组合智能电表，其特征在于，所述环形套接腔（61）内壁上均匀设置有外卡紧凸台（56）；所述接线套主体（49）前端外壁上均匀设置有与外卡紧凸台（56）配合的凹槽。

10.根据权利要求1所述的一种快速接线式组合智能电表，其特征在于，所述卡紧片（46）上方位于套接孔（63）内壁上设置有用于限定卡紧片（46）旋转位置的限位凸台（64）；所述卡紧片（46）靠近套接孔（63）中心的一端设置有与内卡紧槽（57）配合的定位凸起（65）。