CN108878115B - 一种10kV柱上型高压一体化计量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种10KV计量装置的柱上型高压一体化信息采集器，精度等级为0.5S级别，无功2级、额定电压为3X10KV、额定电流为50A‑‑600A，计量制式三相三线。本发明包括竖直设置的两根绝缘支柱，两根绝缘支柱之间分别设置有L1、L2、C1和C2，通过实时采集电流信号和电压信号，经计量芯片计算的电量值在存储单元存储，并通过无线传输到标准国网集中采集器，再由集中器通过GPRS上传到主站。本发明将传统的电压采样、电流采样及电能计量全部在位于高压侧的传感部分实现一体化计量，本发明不存在磁饱和现象，体积小重量轻，易于安装，成本低。

Description

一种10kV柱上型高压一体化计量装置
技术领域
本发明涉及一种计量装置，特别是涉及一种10kV柱上型高压一体化计量装置。
背景技术
传统10kV户外计量装置，包括高压部分和低压部分。高压部分，即高压电流、电压的采集，是通过户外型电压互感器、电流互感器来完成的。低压部分包括电压表、电流表，两部分通过电缆连接实现计量。
电压互感器、电流互感器，都是采用电磁感应原理，体积大、重量都在65kg以上，铜铁耗费量大，安装困难，成本高；三部分精度单独检测，精度不能整体检定；电能表二次接线易发生错误；二次导线及位于低压侧易发生窃电。
发明内容
本发明的目的是提供一种10kV柱上型高压一体化计量装置，本发明的10KV柱上型高压一体化计量装置，对信息采集和计量精度高、安全性能好、体积小、重量轻、成本低，安装方便。
采用的技术方案是：
一种10kV柱上型高压一体化计量装置，包括高压一体化信息采集机构、绝缘支撑机构和计量通讯机构。高压一体化信息采集机构包括左支架、右支架、A相一次接线端子P1、B相一次接线端子P2和C相一次接线端子P3，其特征在于：
A相一次接线端子P1和B相一次接线端子P2之间横向设置有第一高压电容C1，B相一次接线端子P2和C相一次接线端子P3之间横向设置有第二高压电容C2，第一高压电容C1和第二高压电容C2的外壁上分别浇注有圆柱型环氧树脂绝缘壳体，圆柱型环氧树脂绝缘壳体的外壁上分别压注有硅橡胶塔裙。
第一高压电容C1的左端固定左支架上，第二高压电容C2的右端固定右支架上，在A相一次接线端子P1的左端设置有第一低功率电流线圈L1，A相一次引线p1-1穿过第一低功率电流线圈L1后接A相一次接线端子P1（构成A相低功率电流互感器）；C相一次接线端子P3的右端设置有第二低功率电流线圈L2，C相一次引线p3--3穿过第二低功率电流线圈L2后接C相一次接线端子P3（构成C相低功率电流互感器）。本发明把一次引线作为一次线圈，设计精巧。
所述绝缘支撑机构，包括左绝缘支柱、右绝缘支柱，左绝缘支柱和右绝缘支柱竖直设置，左绝缘支柱和右绝缘支柱的下端分别固定在安装底座上。左绝缘支柱和右绝缘支柱的上端分别与左支架、右支架的下端固定连接。
所述左绝缘支柱和右绝缘支柱内分别设置有用来取电的第一电源电容C3和第二电源电容C4，作备用电源，在左绝缘支柱和右绝缘支柱外壁上分别设置有航插。
所述计量通讯机构，为已知技术。
第一低功率电流线圈L1实时采取A相电流信号和第一高压电容C1实时采取AB相电压信号，输送给计量通讯机构的对应接口；第二低功率电流线圈L2实时采取C相电流信号和第二高压电容C21实时采取BC相电压信号，输送给计量通讯机构的对应接口。
计量通讯机构的信号输出端通过局域网、以太网或云无线传输到国网集中采集器，再由集中采集器通过GPRS上传到主站，存储、显示、打印和控制。
本发明精度等级为0.5S级别，无功2级、额定电压为3X10KV、额定电流为50A--600A，计量制式三相三线。
本发明的优点 ：
本发明柱上型高压一体化计量装置针对传统计量装置的缺点进行了多项改进和创新，本发明将传统的电压采样、电流采样及电能计量全部在位于高压侧的传感部分实现一体化计量，本发明不存在磁饱和现象，体积小重量轻，易于安装，成本低。
附图说明
图1是本发明的一种实施例剖视结构示意图。
图2是本发明的一种实施例结构示意图。
图3是本发明的侧视图。
图4是三相计量芯片示意图。
具体实施方式
一种10kV柱上型高压一体化计量装置，包括高压一体化信息采集机构、绝缘支撑机构和计量通讯机构。高压一体化信息采集机构，包括左支架3、右支架4、A相一次接线端子P1、B相一次接线端子P2和C相一次接线端子P3，其特征在于：
A相一次接线端子P1和B相一次接线端子P2之间横向固定设置有第一高压电容C1，为电连接；B相一次接线端子P2和C相一次接线端子P3之间横向固定设置有第二高压电容C2，为电连接。第一高压电容C1和第二高压电容C2的外壁上分别浇注有圆柱型环氧树脂绝缘壳体1，圆柱型环氧树脂绝缘壳体1的外壁上分别压注有硅橡胶塔裙2。
第一高压电容C1的左端固定左支架3上，第二高压电容C2的右端固定右支架4上。在A相一次接线端子P1的左端设置有第一低功率电流线圈L1，A相一次引线p1-1穿过第一低功率电流线圈L1后接A相一次接线端子P1；C相一次接线端子P3的右端设置有第二低功率电流线圈L2，C相一次引线p3-3穿过第二低功率电流线圈L2后接C相一次接线端子P3。
所述绝缘支撑机构，包括左绝缘支柱5、右绝缘支柱6，左绝缘支柱5和右绝缘支柱6竖直设置，左绝缘支柱5和右绝缘支柱6的下端分别固定在安装底座7上，左绝缘支柱5和右绝缘支柱6的上端分别与左支架3和右支架4固定连接。
所述左绝缘支柱5和右绝缘支柱6内分别设置有用来取电的第一电源电容C3和第二电源电容C4，作备用电源，在左绝缘支柱5和右绝缘支柱6外壁上分别设置有航空插座。
所述计量通讯机构，包括壳体、ATT7022E三相计量芯片和MSP430单片机，为已知技术，其中，ATT7022E三相计量芯片和MSP430单片机均为已知产品。
所述第一低功率电流线圈L1的两端分别通过导线与ATT7022B的引脚3,4连接，实时采取A相电流信号，输送给ATT7022B芯片内的A相电流计量电路，第一高压电容C1的两端分别通过导线与引脚13,14连接，实时采取AB相电压信号，输送给ATT7022B芯片内的A相电压计量电路，第二低功率电流线圈L2的两端分别通过导线与ATT7022B的引脚9,10连接，实时采取C相电流信号，输送给ATT7022B芯片内的C相电流计量电路，第二高压电容C2的两端分别通过导线与引脚19,20连接，实时采取BC相电压信号，输送给ATT7022B芯片内的C相电压计量电路；，ATT7022B芯片计量出电流、电压、功率等技术参数；ATT7022B芯片的信号输出端，通过导线或总线与单片机MSP430的对应信息输入接口连接；单片机MSP430对ATT7022B芯片输送的信息进行处理、控制、存储，单片机MSP430的信息输出端通过局域网、以太网或光纤传输到标准国网集中采集器，再由集中器通过GPRS上传到主站，存储、显示、打印和控制。
本发明的精度等级为有功0.5S级别，无功2级，额定电压为3×10kV，额定电流为50A～600A，测量制式为三相三线，外绝缘污秽等级为Ⅳ级。
将高电压和大电流按比例变换输送至三相电能计量芯片；利用msp430F149单片机对数据进行处理分析，得到有功、无功等数据。
具体工作原理如下：
先通过高压电容和低功率线圈对电压和电流进行实时采样。
ATT7022B芯片的信号输出端，通过导线或总线与单片机MSP430的对应信息输入接口连接；单片机MSP430对ATT7022B芯片输送的信息进行处理、控制、存储，单片机MSP430的信息输出端通过局域网、以太网或光纤传输到标准国网集中采集器，再由集中器通过GPRS上传到主站，存储、显示、打印和控制。实现对硬件的控制管理可具有了远传控制、复费率、反窃电、预付费用电等功能。

Claims (1)

1.一种10kV柱上型高压一体化计量装置，包括高压一体化信息采集机构、绝缘支撑机构和计量通讯机构；高压一体化信息采集机构，包括左支架(3)、右支架(4)、A相一次接线端子P1、B相一次接线端子P2和C相一次接线端子P3，其特征在于：A相一次接线端子P1和B相一次接线端子P2之间横向固定设置有第一高压电容C1；B相一次接线端子P2和C相一次接线端子P3之间横向固定设置有第二高压电容C2；第一高压电容C1和第二高压电容C2的外壁上分别浇注有圆柱型环氧树脂绝缘壳体(1)，圆柱型环氧树脂绝缘壳体(1)的外壁上分别压注有硅橡胶塔裙(2)；
第一高压电容C1的左端固定在左支架(3)上，第二高压电容C2的右端固定在右支架(4)上；在A相一次接线端子P1的左端设置有第一低功率电流线圈L1，A相一次引线p1-1穿过第一低功率电流线圈L1后接A相一次接线端子P1；C相一次接线端子P3的右端设置有第二低功率电流线圈L2，C相一次引线p3--3穿过第二低功率电流线圈L2后接C相一次接线端子P3；
所述绝缘支撑机构，包括左绝缘支柱(5)、右绝缘支柱(6)，左绝缘支柱(5)和右绝缘支柱(6)竖直设置，左绝缘支柱(5)和右绝缘支柱(6)的下端分别固定在安装底座(7)上，左绝缘支柱(5)和右绝缘支柱(6)的上端分别与左支架(3)和右支架(4)固定连接；所述左绝缘支柱(5)和右绝缘支柱(6)内分别设置有用来取电的第一电源电容C3和第二电源电容C4，作备用电源，在左绝缘支柱(5)和右绝缘支柱(6)外壁上分别设置有航空插座；
所述计量通讯机构，包括壳体、ATT7022E三相计量芯片和MSP430单片机；
所述第一低功率电流线圈L1的两端分别通过导线与ATT7022B的引脚3,4连接，实时采取A相电流信号，输送给ATT7022B芯片内的A相电流计量电路，第一高压电容C1的两端分别通过导线与引脚13,14连接，实时采取AB相电压信号，输送给ATT7022B芯片内的A相电压计量电路，第二低功率电流线圈L2的两端分别通过导线与ATT7022B的引脚9,10连接，实时采取C相电流信号，输送给ATT7022B芯片内的C相电流计量电路，第二高压电容C2的两端分别通过导线与引脚19,20连接，实时采取BC相电压信号，输送给ATT7022B芯片内的C相电压计量电路；p＝uABiA+uCBiC，ATT7022B芯片计量出包括电流、电压、功率技术参数；ATT7022B芯片的信号输出端，通过导线或总线与单片机MSP430的对应信息输入接口连接；单片机MSP430对ATT7022B芯片输送的信息进行处理、控制、存储，单片机MSP430的信息输出端通过局域网、以太网或光纤传输到标准国网集中采集器，再由集中器通过GPRS上传到主站，存储、显示、打印和控制。
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