CN117008042A - 一种三相四线制电能表带电切换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种三相四线制电能表带电切换装置，涉及电能表应用技术领域，切换接线盒本体上设置有第一接线端子组、第二接线端子组；第一接线端子组用于与第一电能表以及第一采集终端连接，第二接线端子组用于与第二电能表以及第二采集终端连接，当微控制器计算的功率信息与第一电能表采集的功率信息不一致时，控制切换继电器阵列中继电器的常闭触点断开，使第一电能表以及第一采集终端停止计量，并控制切换继电器阵列中继电器的常开触点闭合，使第二电能表以及第二采集终端开始计量。本发明能够在电能表出现计量错误故障时，将故障的电能表及采集终端断开，使用备用的电能表及采集终端继续对电能进行计量，确保电能表故障期间电量的准确计量。

Description

一种三相四线制电能表带电切换装置
技术领域
本发明涉及电能表应用技术领域，具体涉及一种三相四线制电能表带电切换装置。
背景技术
电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表、火表、千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表。一般在对不超过500伏的低电压和几十安的小电流进行测量的情况下，可以直接将电能表接入电路进行测量，而在对高电压或大电流进行测量的情况下，不能将电能表直接接入线路，需配合电压互感器以及电流互感器进行使用，电能表按其使用的电路可分为直流电能表和交流电能表。交流电能表按其相线又可分为单相电能表、三相三线电能表和三相四线电能表。
现代电力系统中三相四线电表被广泛应用，不仅可以实现电网管理的智能化和高效化，而且对于改善电网能源结构、提高用电质量、保障电力安全等方面都起到了积极的作用，目前三相四线电表已成为数字化电网建设的重要标志。
三相四线制电能表一旦发生故障，会使得电能计量异常增大或减小，导致用户用电量漏计或多计的情况，目前是通过用户沟通的方式进行退补，但存在无法对漏计电量进行准确计量、巨大的沟通成本、繁琐的退补手续等问题，而且容易因退补电量产生与客户的纠纷。
发明内容
为了克服目前电能表故障会导致电能漏计或多计，容易造成纠纷的问题，本发明提供一种三相四线制电能表带电切换装置，包括：切换接线盒本体；
切换接线盒本体上设置有第一接线端子组、第二接线端子组以及来电侧接线端子组；
切换接线盒本体内部设置有微控制器、切换继电器阵列以及信息采集单元；
第一接线端子组中各端子的第一端用于与第一电能表以及第一采集终端连接，第一接线端子组中各端子的第二端与切换继电器阵列中继电器的常闭触点第一端连接；
第二接线端子组中各端子的第一端用于与第二电能表以及第二采集终端连接，第二接线端子组中各端子的第二端与切换继电器阵列中继电器的常开触点第一端连接；
切换继电器阵列中继电器的常闭触点第二端以及常开触点第二端分别与来电侧接线端子组中各端子的第一端连接，来电侧接线端子组中各端子的第二端用于与用于测量负荷电流的电流互感器以及测量负荷电压的电压互感器连接；
微控制器通过信息采集单元连接，获取第一电能表的A相电流进线电流信息、B相电流进线电流信息、C相电流进线电流信息、A相电压进线电压信息、B相电压进线电压信息以及C相电压进线电压信息，并根据A相电流进线电流信息、B相电流进线电流信息、C相电流进线电流信息、A相电压进线电压信息、B相电压进线电压信息以及C相电压进线电压信息计算功率信息；
微控制器还通过与第一电能表中的计量单元连接，获取第一电能表采集的功率信息；
微控制器输出端与切换继电器阵列连接，当微控制器计算的功率信息与第一电能表采集的功率信息不一致时，判断第一电能表发生故障，微控制器控制切换继电器阵列中继电器的常闭触点断开，使第一电能表以及第一采集终端停止计量，并控制切换继电器阵列中继电器的常开触点闭合，使第二电能表以及第二采集终端开始计量。
优选地，第一接线端子组设置有14个接线端子，包括：第一电能表A相电压端子、第一电能表A相电流端子、第一电能表B相电压端子、第一电能表B相电流端子、第一电能表C相电压端子、第一电能表C相电流端子、第一电能表N相端子、第一采集终端A相电压端子、第一采集终端A相电流端子、第一采集终端B相电压端子、第一采集终端B相电流端子、第一采集终端C相电压端子、第一采集终端C相电流端子以及第一采集终端N相端子。
优选地，第二接线端子组设置有14个接线端子，包括：第二电能表A相电压端子、第二电能表A相电流端子、第二电能表B相电压端子、第二电能表B相电流端子、第二电能表C相电压端子、第二电能表C相电流端子、第二电能表N相端子、第二采集终端A相电压端子、第二采集终端A相电流端子、第二采集终端B相电压端子、第二采集终端B相电流端子、第二采集终端C相电压端子、第二采集终端C相电流端子以及第二采集终端N相端子。
优选地，切换继电器阵列包括：电能表A相电压切换继电器、电能表A相电流切换继电器、电能表B相电压切换继电器、电能表B相电流切换继电器、电能表C相电压切换继电器、电能表C相电流切换继电器、电能表N相切换继电器、采集终端A相电压切换继电器、采集终端A相电流切换继电器、采集终端B相电压切换继电器、采集终端B相电流切换继电器、采集终端C相电压切换继电器、采集终端C相电流切换继电器以及采集终端N相切换继电器。
优选地，切换接线盒内部还设置有无线通信模块，微控制器通过无线通信模块与上位机连接，当第一电能表出现故障时，向上位机发送报警信息。
优选地，无线通信模块采用Wifi通信方式、NB-LoT通信方式，或采用LoRa通信方式。
优选地，切换接线盒本体上还设置有复位开关；
复位开关通过与微控制器的复位引脚连接，当按下复位开关时，微控制器复位，切换继电器阵列中继电器的常闭触点闭合，常开触点断开，使第一电能表以及第一采集终端进行电能计量，第二电能表以及第二采集终端停止电能计量。
优选地，切换接线盒本体上还设置有：切换接线盒固定螺丝孔；
切换接线盒固定螺丝孔用于通过螺丝将切换接线盒固定于配电装置中。
优选地，本装置还包括：切换接线盒外罩；
切换接线盒外罩用于对切换接线盒进行保护。
优选地，切换接线盒本体上还设置有：封印销钉孔；
封印销钉孔用于通过销轴将切换接线盒外罩进行固定。
本发明的优点在于当电能表出现计量错误故障时，能够通过微控制器控制装置中的切换继电器阵列动作，可以将故障的电能表及采集终端断开，使用备用的电能表及采集终端继续对电能进行计量，确保电能表故障期间电量的准确计量，避免了供电公司的电量损失，也避免了因与客户沟通退补而产生纠纷的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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为三相四线制电能表带电切换装置的结构示意图。
图1中标记为：1-复位开关，2-第一接线端子组，3-第二接线端子组，4-切换接线盒固定螺丝孔，5-封印销钉孔，6-来电侧接线端子组，7切换盒外罩。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加地明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
为了能够在电能表故障期间也能对用户用电量进行准确计量，避免因电能漏计或多计，而与客户沟通退补时发生纠纷，同时也为了避免供电公司出现电量损失，特此本发明设计了一种三相四线制电能表带电切换装置，以使当电能表出现计量错误故障时，将故障的电能表及采集终端断开，同时使备用电能表及采集终端接入计量电路，继续对用户用电量进行计量。
如图1所示，本发明提供了一种三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，包括：切换接线盒本体，切换接线盒本体上设置有第一接线端子组2、第二接线端子组3以及来电侧接线端子组6。
具体来说，第一接线端子组2设置有14个接线端子，包括：第一电能表A相电压端子、第一电能表A相电流端子、第一电能表B相电压端子、第一电能表B相电流端子、第一电能表C相电压端子、第一电能表C相电流端子、第一电能表N相端子、第一采集终端A相电压端子、第一采集终端A相电流端子、第一采集终端B相电压端子、第一采集终端B相电流端子、第一采集终端C相电压端子、第一采集终端C相电流端子以及第一采集终端N相端子。
第二接线端子组3设置有14个接线端子，包括：第二电能表A相电压端子、第二电能表A相电流端子、第二电能表B相电压端子、第二电能表B相电流端子、第二电能表C相电压端子、第二电能表C相电流端子、第二电能表N相端子、第二采集终端A相电压端子、第二采集终端A相电流端子、第二采集终端B相电压端子、第二采集终端B相电流端子、第二采集终端C相电压端子、第二采集终端C相电流端子以及第二采集终端N相端子。
切换接线盒本体内部设置有微控制器、切换继电器阵列以及信息采集单元。
具体来说，切换继电器阵列包括：电能表A相电压切换继电器、电能表A相电流切换继电器、电能表B相电压切换继电器、电能表B相电流切换继电器、电能表C相电压切换继电器、电能表C相电流切换继电器、电能表N相切换继电器、采集终端A相电压切换继电器、采集终端A相电流切换继电器、采集终端B相电压切换继电器、采集终端B相电流切换继电器、采集终端C相电压切换继电器、采集终端C相电流切换继电器以及采集终端N相切换继电器。
第一接线端子组2中各端子的第一端用于与第一电能表以及第一采集终端连接，第一接线端子组2中各端子的第二端与切换继电器阵列中继电器的常闭触点第一端连接。
第二接线端子组3中各端子的第一端用于与第二电能表以及第二采集终端连接，第二接线端子组3中各端子的第二端与切换继电器阵列中继电器的常开触点第一端连接。
切换继电器阵列中继电器的常闭触点第二端以及常开触点第二端分别与来电侧接线端子组6中各端子的第一端连接，来电侧接线端子组6中各端子的第二端用于与用于测量负荷电流的电流互感器以及测量负荷电压的电压互感器连接。
微控制器通过信息采集单元连接，获取第一电能表的A相电流进线电流信息、B相电流进线电流信息、C相电流进线电流信息、A相电压进线电压信息、B相电压进线电压信息以及C相电压进线电压信息，并根据A相电流进线电流信息、B相电流进线电流信息、C相电流进线电流信息、A相电压进线电压信息、B相电压进线电压信息以及C相电压进线电压信息计算功率信息。
微控制器还通过与第一电能表中的计量单元连接，获取第一电能表采集的功率信息。
微控制器输出端与切换继电器阵列连接，当微控制器计算的功率信息与第一电能表采集的功率信息不一致时，判断第一电能表发生故障，微控制器控制切换继电器阵列中继电器的常闭触点断开，使第一电能表以及第一采集终端停止计量，并控制切换继电器阵列中继电器的常开触点闭合，使第二电能表以及第二采集终端开始计量。
需要说明的是，切换接线盒内部还设置有无线通信模块，其中，无线通信模块可以采用Wifi通信方式、NB-LoT通信方式，或采用LoRa通信方式，使微控制器与上位机连接，当第一电能表出现故障时，向上位机发送报警信息，以提醒相关工作人员对故障电能表进行维修或更换。
需要说明的是，切换接线盒本体上还设置有复位开关1，复位开关1通与微控制器的复位引脚连接，当按下复位开关1时，微控制器复位，切换继电器阵列中继电器的常闭触点闭合，常开触点断开，使第一电能表以及第一采集终端进行电能计量，第二电能表以及第二采集终端停止电能计量。
在本发明的一个实施例中，本装置还包括一个切换接线盒外罩7，切换接线盒外罩7通过销轴以及切换接线盒上设置的两个封印销钉孔5进行固定，以对切换接线盒进行保护，防止窃电。
切换接线盒本体上还设置有两个切换接线盒固定螺丝孔4，通过螺丝以及切换接线盒固定螺丝孔4可以将切换接线盒固定于配电箱、配电柜或配电屏等配电装置上。
可见本发明能够当电能表出现计量错误故障时，能够通过微控制器控制装置中的切换继电器阵列动作，可以将故障的电能表及采集终端断开，使用备用的电能表及采集终端接入计量电路继续对用户用电量进行计量，确保主电能表故障期间电量的准确计量，避免了繁琐的退补手续，减少了工作人员的工作量，也避免了因与客户沟通退补而产生纠纷的情况，同时也能保障供电公司的利益，此外，本装置还设置有切换接线盒外罩7，能够有效防止用户进行窃电，避免供电公司出现电量损失。
在本发明的描述中，应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本发明的描述中，使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，包括：切换接线盒本体；
切换接线盒本体上设置有第一接线端子组(2)、第二接线端子组(3)以及来电侧接线端子组(6)；
切换接线盒本体内部设置有微控制器、切换继电器阵列以及信息采集单元；
第一接线端子组(2)中各端子的第一端用于与第一电能表以及第一采集终端连接，第一接线端子组(2)中各端子的第二端与切换继电器阵列中继电器的常闭触点第一端连接；
第二接线端子组(3)中各端子的第一端用于与第二电能表以及第二采集终端连接，第二接线端子组(3)中各端子的第二端与切换继电器阵列中继电器的常开触点第一端连接；
切换继电器阵列中继电器的常闭触点第二端以及常开触点第二端分别与来电侧接线端子组(6)中各端子的第一端连接，来电侧接线端子组(6)中各端子的第二端用于与用于测量负荷电流的电流互感器以及测量负荷电压的电压互感器连接；
微控制器通过信息采集单元连接，获取第一电能表的A相电流进线电流信息、B相电流进线电流信息、C相电流进线电流信息、A相电压进线电压信息、B相电压进线电压信息以及C相电压进线电压信息，并根据A相电流进线电流信息、B相电流进线电流信息、C相电流进线电流信息、A相电压进线电压信息、B相电压进线电压信息以及C相电压进线电压信息计算功率信息；
微控制器还通过与第一电能表中的计量单元连接，获取第一电能表采集的功率信息；
微控制器输出端与切换继电器阵列连接，当微控制器计算的功率信息与第一电能表采集的功率信息不一致时，判断第一电能表发生故障，微控制器控制切换继电器阵列中继电器的常闭触点断开，使第一电能表以及第一采集终端停止计量，并控制切换继电器阵列中继电器的常开触点闭合，使第二电能表以及第二采集终端开始计量。
2.根据权利要求1所述的三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，第一接线端子组(2)设置有14个接线端子，包括：第一电能表A相电压端子、第一电能表A相电流端子、第一电能表B相电压端子、第一电能表B相电流端子、第一电能表C相电压端子、第一电能表C相电流端子、第一电能表N相端子、第一采集终端A相电压端子、第一采集终端A相电流端子、第一采集终端B相电压端子、第一采集终端B相电流端子、第一采集终端C相电压端子、第一采集终端C相电流端子以及第一采集终端N相端子。
3.根据权利要求1所述的三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，第二接线端子组(3)设置有14个接线端子，包括：第二电能表A相电压端子、第二电能表A相电流端子、第二电能表B相电压端子、第二电能表B相电流端子、第二电能表C相电压端子、第二电能表C相电流端子、第二电能表N相端子、第二采集终端A相电压端子、第二采集终端A相电流端子、第二采集终端B相电压端子、第二采集终端B相电流端子、第二采集终端C相电压端子、第二采集终端C相电流端子以及第二采集终端N相端子。
4.根据权利要求1所述的三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，切换继电器阵列包括：电能表A相电压切换继电器、电能表A相电流切换继电器、电能表B相电压切换继电器、电能表B相电流切换继电器、电能表C相电压切换继电器、电能表C相电流切换继电器、电能表N相切换继电器、采集终端A相电压切换继电器、采集终端A相电流切换继电器、采集终端B相电压切换继电器、采集终端B相电流切换继电器、采集终端C相电压切换继电器、采集终端C相电流切换继电器以及采集终端N相切换继电器。
5.根据权利要求1所述的三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，切换接线盒内部还设置有无线通信模块，微控制器通过无线通信模块与上位机连接，当第一电能表出现故障时，向上位机发送报警信息。
6.根据权利要求1所述的三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，无线通信模块采用Wifi通信方式、NB-LoT通信方式，或采用LoRa通信方式。
7.根据权利要求1所述的三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，切换接线盒本体上还设置有复位开关(1)；
复位开关(1)通过与微控制器的复位引脚连接，当按下复位开关(1)时，微控制器复位，切换继电器阵列中继电器的常闭触点闭合，常开触点断开，使第一电能表以及第一采集终端进行电能计量，第二电能表以及第二采集终端停止电能计量。
8.根据权利要求1所述的三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，切换接线盒本体上还设置有：切换盒接线固定螺丝孔(4)；
切换盒接线固定螺丝孔(4)用于通过螺丝将切换接线盒固定于配电装置中。
9.根据权利要求1所述的三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，还包括：切换接线盒外罩(7)；
切换接线盒外罩(7)用于对切换接线盒进行保护。
10.根据权利要求1所述的三相四线制电能表带电切换装置，其特征在于，切换接线盒本体上还设置有：封印销钉孔(5)；
封印销钉孔(5)用于通过销轴将切换接线盒外罩(7)进行固定。
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Citations (6)

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