CN108267624A - 电子式电能表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子式电能表，属于电能表技术领域。电子式电能表包括用于与第一相线连接的第一进线端子、用于与第二相线连接的第二进线端子、用于与第三相线连接的第三进线端子、换相装置和处理器，其中：换相装置的第一输入端子与第一进线端子相连接，换相装置的第二输入端子与第二进线端子相连接，换相装置的第三输入端子与第三进线端子相连接，换相装置中能够与第一输出端子导通的第一输出端子、能够与第二输出端子导通的第二输出端子、以及能够与第二输出端子导通的第三输出端子均与单相负载相连接；换相装置的控制端子与处理器相连接。解决了相关技术中低压电网的三相负载不平衡的问题。

Description

电子式电能表

技术领域

本发明涉及电能表技术领域，特别涉及一种电子式电能表。

背景技术

低压电网的三相平衡一直就是困扰供电单位的主要问题之一，低压电网大多是经10/0.4KV变压器降压后，以三相四线制向用户供电，是三相生产用电与单相负载混合用电的供电网络。

在装接单相用户时，供电部门应该将单相负载均衡地分接在A、B、C三相上。但在实际工作及运行中，线路的标志、接电人员的疏忽，再加上由于单相用户的不可控增容、大功率单相负载的接入以及单相负载用电的不同时性等等问题，造成了低压电网的三相负载不平衡的问题。

低压电网若在三相负载不平衡度较大情况下运行，将会给低压电网与电气设备造成不良影响。

发明内容

为了解决现有技术中低压电网的三相负载不平衡的问题，本发明实施例提供了一种电子式电能表。所述电子式电能表包括第一进线端子、第二进线端子、第三进线端子、换相装置和处理器，其中：

所述第一进线端子用于与第一相线相连接，所述第二进线端子用于与第二相线相连接，所述第三进线端子用于与第三相线相连接，所述第一相线、所述第二相线以及所述第三相线组成三相电源；

所述换相装置的第一输入端子与所述第一进线端子相连接，所述换相装置的第二输入端子与所述第二进线端子相连接，所述换相装置的第三输入端子与所述第三进线端子相连接，所述换相装置的第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子均与单相负载相连接，所述第一输入端子与其对应所述第一输出端子之间第一电路能够导通，所述第二输入端子与其对应所述第二输出端子之间第二电路能够导通，所述第三输入端子与其对应所述第三输出端子之间第三电路能够导通；

所述换相装置的控制端子与所述处理器相连接。

可选的，所述换相装置为一个继电器。

可选的，所述换相装置包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，其中：

所述第一继电器包括所述第一输入端子、所述第一输出端子，所述第二继电器包括所述第二输入端子、所述第二输出端子，所述第三继电器包括所述第三输入端子、所述第三输出端子；

所述第一继电器的控制端、所述第二继电器的控制端以及所述第三继电器的控制端均与所述处理器相连接。

可选的，所述处理器接收携带有目标相线的换相指令，所述目标相线为所述第一相线、所述第二相线、所述第三相线中任一个；

所述处理器根据所述换相指令控制所述目标电路为通路，所述目标电路为所述第一电路、所述第二电路、所述第三电路中与所述目标相线电性连接的电路。

可选的，所述电子式电能表还包括3个电压电流采样计量电路，其中：

所述第一输出端子、所述第二输出端子、所述第三输出端子分别与一个单独的电压电流采样计量电路相连接，所述3个电压电流采样计量电路与所述微处理器电连接。

可选的，所述第一进线端子、所述第二进线端子、所述第三进线端子分别与一个电流互感器电性连接，所述电流互感器与所述微处理器电性连接。

可选的，所述处理器根据3个电压电流采样计量电路采集的信息以及3个电流互感器采集的信息进行电量累计，得到从所述第一相线、所述第二相线、所述第三相线获得电能的总量。

可选的，所述处理器接收集中器发送的查询指令；

所述处理器根据所述查询指令获取接入相线，向所述集中器发送携带有所述接入相线的信息的查询结果，所述接入相线与所述单相负载之间电路为通路。

通过在电子式电能表中设置用于与第一相线连接的第一进线端子、用于与第二相线连接的第二进线端子、用于与第三相线连接的第三进线端子、换相装置和处理器，其中：换相装置的第一输入端子与第一进线端子相连接，换相装置的第二输入端子与第二进线端子相连接，换相装置的第三输入端子与第三进线端子相连接，换相装置中能够与第一输出端子导通的第一输出端子、能够与第二输出端子导通的第二输出端子、以及能够与第二输出端子导通的第三输出端子均与单相负载相连接；换相装置的控制端子与处理器相连接。解决了相关技术中低压电网的三相负载不平衡的问题；达到了提高低压电网安全性的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一示例性实施例示出的一种电子式电能表的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明一示例性实施例示出的一种电子式电能表的结构示意图。如图1所示，该电子式电能表10包括第一进线端子11、第二进线端子12、第三进线端子13、换相装置20和处理器30，其中：

第一进线端子11用于与第一相线相连接，第二进线端子12用于与第二相线相连接，第三进线端子13用于与第三相线相连接，第一相线、第二相线以及第三相线组成三相电源；

换相装置20的第一输入端子与第一进线端子11相连接，换相装置20的第二输入端子与第二进线端子12相连接，换相装置20的第三输入端子与第三进线端子13相连接，换相装置20的第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子均与单相负载21相连接，第一输入端子与其对应第一输出端子之间第一电路能够导通，第二输入端子与其对应第二输出端子之间第二电路能够导通，第三输入端子与其对应第三输出端子之间第三电路能够导通；

换相装置20的控制端子与处理器30相连接。

本发明实施例提供的电子式电能表10，微处理器30通过换相装置20可切换单相负载21接入的相线，从而解决了相关技术中低压电网的三相负载不平衡的问题；达到了提高低压电网与电气设备的安全性的效果。

可选的，换相装置20可以为继电器。

可选的，换相装置20包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，其中：第一继电器包括第一输入端子、第一输出端子，第二继电器包括第二输入端子、第二输出端子，第三继电器包括第三输入端子、第三输出端子；第一继电器的控制端、第二继电器的控制端以及第三继电器的控制端均与处理器30相连接。

可选的，该电子式电能表10还包括通信组件40，该通信组件40可以包括红外通信模块和/或RS-485通信模块，该通信组件40与处理器30电性连接。

可选的，该电子式电能表10还包括电源，该电源用于向该电子式电能表10中其他部件供电。这里所讲的其他部件可以包括微处理器30、RS-485通信模块、电压电流采样计量电路60等等，本实施例对此不再一一赘述。

在一个示例中，处理器30换相装置20切换单相负载21接入的相线的实现可以为：处理器30利用通信组件40接收携带有目标相线的换相指令，该目标相线为第一相线、第二相线、第三相线中任一个；处理器30根据该换相指令控制目标电路为通路，目标电路为第一电路、第二电路、第三电路中与目标相线电性连接的电路。

其中，由监测三相电压电流功率的主站根据三相线路的负载情况，为该单相负载21确定目标相线，向集中器发送携带有该目标相线的换相指令；由集中器通过载波或485通讯将该换相指令转发给与该单相负载21相连接的电子式电能表10。

可选的，处理器30利用通信组件40接收携带有接入相线的换相指令之前，处理器30接收集中器发送的查询指令；处理器30根据该查询指令获取接入相线，向集中器发送携带有接入相线的信息的查询结果，接入相线与单相负载21之间电路为通路。这里所讲的，接入相线为第一相线、第二相线、第三相线中电子式电能表10接入的相线。

在实际实现时，集中器可向低压电网中的多个电子式电能表10发送查询指令。例如，每隔预定时长向低压电网中的多个电子式电能表10发送查询指令，预定时长可以为1天、1个月。

处理器30在接收到换相指令后，通过控制换相装置20控制该接入相线与单相负载21之间电路为开路，目标相线与单相负载21之间电路为通路。

可选的，第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子分别与一个单独的电压电流采样计量电路60相连接，3个电压电流采样计量电路60与微处理器30电连接。

可选的，第一进线端子11、第二进线端子12、第三进线端子13分别与一个电流互感器电性连接，电流互感器与微处理器30电性连接。

可选的，处理器30根据3个电压电流采样计量电路60采集的信息以及3个电流互感器采集的信息进行电量累计，得到从所述第一相线、所述第二相线、所述第三相线获得电能的总量。

在实际实现时，处理器30可根据与第一相线电连接的电压电流采样计量电路60采集的信息，以及与第一相线电连接的电流互感器采集的信息，统计该单相负载21从第一相线获得电能；处理器30可根据与第二相线电连接的电压电流采样计量电路60采集的信息，以及与第二相线电连接的电流互感器采集的信息，统计该单相负载21从第二相线获得电能；处理器30可根据与第三相线电连接的电压电流采样计量电路60采集的信息，以及与第三相线电连接的电流互感器采集的信息，统计该单相负载21从第三相线获得电能；处理器30将从第一相线获得的电能、从第二相线获得的电能以及从第三相线获得的电能进行累加，得到该单相负载21从低压电网中获取的总电能。

具体的，电压、电流经电压电流采样计量电路60中传感器件转换为采样信号，通过滤波处理后送入电压电流采样计量电路60中的计量芯片，计量芯片将能量信号转化为脉冲信号送到处理器30进行电量脉冲采集，从而进行电量累计和各项计算分析处理。

可选的，该电子式电能表10还包括存储器50，该存储器50用于存储程序指令，该处理器30通过执行该程序指令能够实现上述任一实施例中处理器30能够执行的任一步骤。

可选的，该电子式电能表10还包括与微处理器30相连接的时钟电路，还可以包括与电压电流采样计量电路60相连接的校表脉冲、

可选的，该电子式电能表10还包括显示屏，该显示屏可以为LCD(Liquid CrystalDisplay，液晶显示器)。处理器30可将其统计的单相负载21消耗的总电能显示在显示屏中，处理器30还可在显示屏中显示接入相线提供的电流和/或电压。

需要说明的一点是：该电子式电能表10出了具备上述电能计量、自动切换相线的功能，还具备目前市场上电子式电能表10具备的其他功能，这里所讲的其他功能包括分时计量功能、自动控制功能、监测功能、信息交互等等功能。这些功能的实现为本领域现有技术已经能够实现的功能，因此本实施例对这些功能的具体实现方式不再一一赘述。

其中，分时计量功能是指有功电能量按相应的时段分别累计、存储，记录总、尖、峰、平、谷电能量。电子式电能表10可以将统计到的数据进行存储。

电子式电能表10的负荷开关采用内置方式，开关操作时带有消弧措施，出口回路有防误动作措施。在电子式电能表10的电压线路施加参比电压，电流线路通过1.2Imax的条件下，电能表能正常工作；当在电能表电压线路上施加70％～120％的参比电压时，负荷开关能正常工作。主站可以远程拉合闸，这是指自动控制功能。

电子式电能表10能够通过通信组件40与手持终端、数据采集器、检测设备、计算机等进行数据传输、广播对时设置、抄读、编程、管理等等，实现信息交互功能。其中，通讯规约符合DL/T645-2007标准。

电子式电能表10能够存储上12个月的总电能和各费率电能量；数据存储分界时刻为月末24时，或在每月1号至28号内的整点时刻，实现监测功能。

可选的，电子式电能表10中微处理器30能够完成安全认证、红外、485抄表、LCD显示等功能处理。

可选的，电子式电能表10中有温度补偿电路芯片，保证时钟在标称温度下时钟日误差小于0.5s/d。

可选的，电子式电能表10中数据安全性上采用冗余设计，数据采用多重备份，确保计量数据可靠。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电子式电能表，其特征在于，所述电子式电能表包括第一进线端子、第二进线端子、第三进线端子、换相装置和处理器，其中：

所述第一进线端子用于与第一相线相连接，所述第二进线端子用于与第二相线相连接，所述第三进线端子用于与第三相线相连接，所述第一相线、所述第二相线以及所述第三相线组成三相电源；

所述换相装置的第一输入端子与所述第一进线端子相连接，所述换相装置的第二输入端子与所述第二进线端子相连接，所述换相装置的第三输入端子与所述第三进线端子相连接，所述换相装置的第一输出端子、第二输出端子、第三输出端子均与单相负载相连接，所述第一输入端子与其对应所述第一输出端子之间第一电路能够导通，所述第二输入端子与其对应所述第二输出端子之间第二电路能够导通，所述第三输入端子与其对应所述第三输出端子之间第三电路能够导通；

所述换相装置的控制端子与所述处理器相连接。

2.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述换相装置为一个继电器。

3.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述换相装置包括第一继电器、第二继电器和第三继电器，其中：

所述第一继电器包括所述第一输入端子、所述第一输出端子，所述第二继电器包括所述第二输入端子、所述第二输出端子，所述第三继电器包括所述第三输入端子、所述第三输出端子；

所述第一继电器的控制端、所述第二继电器的控制端以及所述第三继电器的控制端均与所述处理器相连接。

4.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，

所述处理器接收携带有目标相线的换相指令，所述目标相线为所述第一相线、所述第二相线、所述第三相线中任一个；

所述处理器根据所述换相指令控制所述目标电路为通路，所述目标电路为所述第一电路、所述第二电路、所述第三电路中与所述目标相线电性连接的电路。

5.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述电子式电能表还包括3个电压电流采样计量电路，其中：

所述第一输出端子、所述第二输出端子、所述第三输出端子分别与一个单独的电压电流采样计量电路相连接，所述3个电压电流采样计量电路与所述微处理器电连接。

6.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，所述第一进线端子、所述第二进线端子、所述第三进线端子分别与一个电流互感器电性连接，所述电流互感器与所述微处理器电性连接。

7.根据权利要求5或6所述的电子式电能表，其特征在于，

所述处理器根据3个电压电流采样计量电路采集的信息以及3个电流互感器采集的信息进行电量累计，得到从所述第一相线、所述第二相线、所述第三相线获得电能的总量。

8.根据权利要求1所述的电子式电能表，其特征在于，

所述处理器接收集中器发送的查询指令；

所述处理器根据所述查询指令获取接入相线，向所述集中器发送携带有所述接入相线的信息的查询结果，所述接入相线与所述单相负载之间电路为通路。