CN114113727A - 大电流费控开关转化器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大电流费控开关转化器，包括外壳底座、外壳盖、控制线路板、输入端子和输出端子；控制线路板、输入端子和输出端子集成在外壳底座上，外壳盖覆盖在外壳底座上；输入端子接收三相费控电能表输出的控制信号C，经控制线路板处理后，输出端子输出控制信号C1；控制信号C为高电平或电平信号，输出控制信号C1为电压信号0V或220V。与现有技术相比，本发明的大电流费控开关转化器将控制信号C按照一定的逻辑关系转化为输出信号C1，简单有效地解决了目前大部分低压大用户配电箱无法实现预付费控制的问题，而不再需要更换原有的费控电能表或配电塑壳断路器。

Description

大电流费控开关转化器

技术领域

本发明涉及一种电力控制装置，尤其涉及一种大电流费控开关转化器。

背景技术

电网低压大用户配电箱中，配备有互感器接入式三相费控电能表、接线盒、带分励脱扣器的三相配电塑壳断路器、零线铜排、电流互感器及辅助接线回路等。三相费控电能表端子输出的控制信号C在电能表内部串接了100kΩ的电阻，使得该信号能够提供的最大工作电流仅为2.2mA，无法直接驱动配电塑壳断路器带动分励脱扣器，此动作功耗一般为22mA，即无法实现预付费控制。预付费控制是指当用户发生电费欠费行为时，通过费控电能表的控制接点使配电塑壳断路器跳闸，实现用户欠费跳闸不能用电的控制。

解决这类问题以往有两种方案：1、更换三相费控电能表，确保新电表的控制端子形式能够支持分励脱扣器动作；2、更换配电塑壳断路器，确保其能够识别控制信号C并正确动作。以上两种方案均需要耗费较大的人力物力，并造成资源浪费。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种大电流费控开关转化器，连接在三相费控电能表和配电塑壳断路器之间，实现预付费控制。为实现上述目的，技术方案如下：

一种大电流费控开关转化器，包括外壳底座、外壳盖、控制线路板、输入端子和输出端子；所述控制线路板、输入端子和输出端子集成在外壳底座上，所述外壳盖覆盖在外壳底座上；

所述输入端子接收三相费控电能表输出的控制信号C，经所述控制线路板处理后，所述输出端子输出控制信号C1；所述控制信号C为高电平或低电平信号，所述输出控制信号C1为电压信号0V或220V。

进一步地，输入端子侧有5个端子，外部工作电源L/N和输入控制信号C各占用1个，彼此之间相隔1个空端子。

进一步地，所述输出端子侧有5个端子，有1个有效接线端子为输出控制信号C1。

进一步地，所述控制线路板包含信号指示模块，信号指示模块包括信号指示灯，信号指示灯显示红色或绿色。

进一步地，所述外壳底座采用导轨安装在配电箱中。

进一步地，还包括卡扣，所述外壳盖通过所述卡扣与所述外壳底座可靠卡接。

进一步地，还包括透明防护盖，所述输入端和输出端子均采用绝缘透明盖进行防护。

进一步地，所述外壳底座左上角和右下角具有铅封孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的大电流费控开关转化器将控制信号C按照一定的逻辑关系转化为输出信号C1，简单有效地解决了目前大部分低压大用户配电箱无法实现预付费控制的问题，而不再需要更换原有的三相费控电能表或配电塑壳断路器。本发明具有体积小、安装方便、接线简单、成本低的特点，现场安装过程中甚至无需停电处理，安装接线过程可在1分钟中内完成，极大地提升了工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的大电流费控开关转化器应用场景接线原理图；

图2为本发明的大电流费控开关转化器外观结构图；

图3为本发明的大电流费控开关转化器的控制线路板结构示意图；

图4为本发明的大电流费控开关转化器的逻辑功能关系表。

图中所示：1—三相费控电能表、2—接线盒、3—大电流费控开关转化器、4—配电塑壳断路器、5—分励脱扣器、6—零线铜排、7—电流互感器；31—外壳底座、32—外壳盖、33—控制线路板、34—输入端子、35—输出端子、36—透明防护盖、37—卡扣、38—铅封孔；331—开关电源模块、332—输入识别模块、333—控制延时模块、334—输出控制模块、335—信号指示模块。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

如图1所示，现有电网低压大用户配电箱中，配备有互感器接入式的三相费控电能表1、接线盒2、带分励脱扣器5的配电塑壳断路器4、零线铜排6、电流互感器7及辅助接线回路等。不含本发明的大电流费控开关转化器3。

分励脱扣器的线圈工作电压AC220V。当在分励脱扣器5的线圈C1、C2端施加AC220V时，分励脱扣器动作，使配电塑壳断路器4分断，实现断电功能。

三相费控电能表1的13号端子输出的控制信号C，在电能表内部串接了100kΩ的电阻。控制信号C是一个高/低电平信号：1、参考电位为所处电力系统的N相电位，DC/AC20V以下电压串联100kΩ电阻后是低电平信号；2、参考电位为所处电力系统的N相电位，DC/AC60～380V的电压串联100kΩ电阻后是高电平信号。该信号能够提供的最大工作电流仅为2.2mA，无法直接驱动配电塑壳断路器4的分励脱扣器5。此动作功耗一般为5W/22mA，即无法实现预付费控制。预付费控制是指当用户发生电费欠费行为时，通过费控电能表的控制接点使配电塑壳断路器跳闸，实现用户欠费跳闸不能用电的控制。

为了使实现预付费控制，一般采用更换三相费控电能表或者更换配电塑壳断路器的方式。更换三相费控电能表的方式是指采用一种将控制信号C变为常开常闭的信号的三相费控电能表，以便通过辅助接线控制具有分励脱扣器的配电塑壳断路器。该方式的采用电能表不是现在电网系统中标准的费控表，供电部门在采购和维护过程中难以执行。更换配电塑壳断路器的方式是指采用具有识别控制信号C和自动控制功能的断路器。实际上该类型的塑壳断路器体积大且价格昂贵，在不改变配电箱尺寸的情况下，无法安装和使用。

由于大部分的低压大用户配电箱存在上述描述的情况，在不更换三相费控电能表或塑壳断路器的情况下无法实现预付费控制。而更换设备所产生的人力成本、材料成本及时间成本都较高，经济实用性不强。无论是更换电能表还是更换断路器，都需要停电作业，对供电部门和用户都是不小的损失，操作可行性差。

因此，本发明的大电流费控开关转化器3将三相费控电能表1的13号端子输出的控制信号C转化为控制信号C1。大电流费控开关转化器3输入此控制信号C，输出控制信号C1。控制信号C1输出电压信号0V或AC220V。控制制信号C为高电平，输出控制信号C1是电压信号0V，控制制信号C为低电平，输出控制信号C1是电压信号AC220V。分励脱扣器5接收到AC220V的电压型号动作后，配电塑壳断路器4分断，实现断电功能。

如图2所示，本发明的大电流费控开关转化器3，包含了外壳底座31、外壳盖32、控制线路板33、输入端子34、输出端子35、透明防护盖36、卡扣37和铅封孔38，控制线路板、输入端子和输出端子集成在外壳底座上，外壳盖覆盖在外壳底座上。其中控制线路板33是本发明的核心，信号由控制线路板33完成转换。

外壳底座31采用T35导轨安装方式，使大电流费控开关转化器3能够快速安装在配电箱中。外壳盖32通过卡扣17与外壳底座31可靠卡接，方便拆卸和扣住。输入端子34侧有5个端子，外部工作电源L、N和控制信号C各占用1个，且彼此之间相隔1个空端子。输出端子35侧亦具有5个端子，其中，只有1个为有效接线端子，即控制信号C1。输入端和输出端子均采用绝缘透明盖36进行防护，绝缘透明盖36固定在外壳盖32上，防止触电。在外壳底座31的左上角和右下角具有突出的半月型小圆孔，是铅封孔38。并在此两孔对应位置的透明盖上具有相同形状的圆孔，用于外壳底座31和绝缘透明盖36在铅封孔38处打铅封。

如图3所示，控制线路板33包含开关电源模块331、输入识别模块332、控制延时模块333、输出控制模块334以及信号指示模块335。信号指示模块335包括信号指示灯，信号指示灯是一种双色灯，根据需要显示红色或绿色的。控制线路板33工作输入电源为AC220V。开关电源模块331将AC220V变为DC5V。输入识别模块332采用光耦将控制信号C变为单片机可识别的信号指令；控制延时模块334主要由单片机及其控制程序和附属电路组成，并具备两个功能：1、刚上电时的前8s时间内，不执行任何操作，2、通电8s后开始识别控制信号C，并根据控制信号C的状态正确地输出控制，包含信号指示灯和控制信号C1。信号指示灯具有三个管脚，分别为公共、红色和绿色，当电接通公共和绿色时，显示绿色，当电接通公共和红色时，显示红色。输出控制模块334主要由功率继电器组成，其工作线圈电压为5V，触点采用公共常开常闭的形式，触点容量不小于3A/AC250V，输入电源220V接至触点的公共端，常开为输出控制信号C1。工作电源L、N、输入控制信号C、输出控制信号C1及信号指示之间满足图4的表格所示的逻辑功能关系。

本发明的大电流费控开关转化器3将控制信号C按照一定的逻辑关系转化为输出信号C1，简单有效地解决了目前大部分低压大用户配电箱无法实现预付费控制的问题，而不再需要更换原有的费控电能表或配电塑壳断路器。本发明具有体积小、安装方便、接线简单、成本低的特点，现场安装过程中甚至无需停电处理，安装接线过程可在1分钟中内完成，极大地提升了工作效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大电流费控开关转化器，其特征在于，包括外壳底座、外壳盖、控制线路板、输入端子和输出端子；所述控制线路板、输入端子和输出端子集成在外壳底座上，所述外壳盖覆盖在外壳底座上；

所述输入端子接收三相费控电能表输出的控制信号C，经所述控制线路板处理后，所述输出端子输出控制信号C1；所述控制信号C为高电平或低电平信号，所述输出控制信号C1为电压信号0V或220V。

2.根据权利要求1所述的一种大电流费控开关转化器，其特征在于，输入端子侧有5个端子，外部工作电源L/N和输入控制信号C各占用1个，彼此之间相隔1个空端子。

3.根据权利要求2所述的一种大电流费控开关转化器，其特征在于，所述输出端子侧有5个端子，有1个有效接线端子为输出控制信号C1。

4.根据权利要求1所述的一种大电流费控开关转化器，其特征在于，所述控制线路板包含信号指示模块，信号指示模块包括信号指示灯，信号指示灯显示红色或绿色。

5.根据权利要求1所述的一种大电流费控开关转化器，其特征在于，所述外壳底座采用导轨安装在配电箱中。

6.根据权利要求1所述的一种大电流费控开关转化器，其特征在于，还包括卡扣，所述外壳盖通过所述卡扣与所述外壳底座可靠卡接。

7.根据权利要求3所述的一种大电流费控开关转化器，其特征在于，还包括透明防护盖，所述输入端和输出端子均采用绝缘透明盖进行防护。

8.根据权利要求1所述的一种大电流费控开关转化器，其特征在于，所述外壳底座左上角和右下角具有铅封孔。

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