CN204044202U - 一种不停电更换电能表的装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种不停电更换电能表的装置及系统，本实用新型中进线电压互感器输出进线电压，出线电压互感器输出出线电压，进线电压和出现电压分别输入至极性比较模块，极性比较模块比较两者的极性是否一致，当不一致时，则利用报警模块进行报警。此外，本实用新型中利用电流互感器输出进线电流，将进线电流和出线电压输入至电能计算模块，便可计算出电能。当极性一致后，则断开出线断路器和隔离刀闸，进而进行点能报拆装作业，而且在断开电能表后，本装置能够计算拆装时间内的电能。本实用新型能够在不停电的情况下更换电能表，从根本上保证换表不停电，提高供电可靠率，而且还能够计算拆装时间内的电能，不必造成电力公司损失。

Description

一种不停电更换电能表的装置及系统

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种不停电更换电能表的装置及系统。

背景技术

电能表是电力供电部门与电力用户之间的关口表，在电能表运行一定时间以后，需要进行周期调校电能表精度，一般情况下，要对客户进行短时停电作业。

停电对于工业企业的影响不言而喻，而对于居民生活影响也日益引起重视。随着智能型家用电器逐步走进寻常百姓的家庭，客户对电能质量的要求也越来越高。突然停电将会给客户生活造成困难，比如一些智能家用电器预先设定程序，一经断电需重新设定，往往给用户造成麻烦，也容易引发客户不满或投诉。

供电部门为了提高供电可靠率、避免停电给用户造成麻烦，通常采用两种解决方法：发放停电通知及电话预约。然而这两种方式都需要用户积极配合，不但增加了供电部门工作量，而实行效果很有限。为此，现在需要一种新的方法能够使供电部门在不停电的情况下更换电能表，从根本上保证换表不停电，提高供电可靠率。

实用新型内容

本实用新型提供了一种不停电更换电能表的装置及系统，本实用新型能够在不停电的情况下更换电能表，从根本上保证换表不停电，提高供电可靠率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术手段：

一种不停电更换电能表的装置，包括：

与表箱输入电源的零线相连的电流互感器；

与表箱输入电源的火线和零线相连的进线电压互感器；

与表箱输出电源的火线和零线相连的出线电压互感器；

与所述进线电压互感器和所述出线电压互感器相连的极性比较模块；

与所述进线电流互感器和出线电压互感器相连的电能计算模块；

与所述极性比较模块和所述电能计算模块相连的控制器；

与所述控制器相连的报警模块。

优选的，还包括：

与所述控制器相连的正确指示灯；

与所述控制器相连的错误指示灯。

优选的，还包括：

与所述控制器相连的显示模块和输入模块。

优选的，还包括：

并联在所述表箱输入电源的火线和零线之间的充电电路。

优选的，还包括：

并联在表箱输入电源的火线和零线之间的进线指示灯；

并联在表箱输出电源的火线和零线之间的出线指示灯。

优选的，所述极性比较模块包括：程控放大器，所述电能计算模块包括：型号为AD7750的数模转换器。

优选的，所述输入模块包括键盘，所述显示模块包括液晶屏。

优选的，所述键盘通过74HC148优先编码电路与所述控制器相连。

一种不停电更换电能表的系统，包括：

电能表；

一端与电能表进线端相连，另一端与电源输入端相连的隔离刀闸；

一端与电能表出线端相连，另一端与电源输出端相连的断路器；

进线与所述电源输入端相连，出线与所述电源输出端相连的如权利要求1所述的不停电更换电能表的装置。

优选的，所述断路器与所述不停电更换电能表的装置相连。

本实用新型提供了一种不停电更换电能表的装置及系统，本实用新型中进线电压互感器输出进线电压，出线电压互感器输出出线电压，进线电压和出现电压分别输入至极性比较模块，极性比较模块比较两者的极性是否一致，当不一致时，则利用报警模块进行报警。并且本实用新型中利用电流互感器输出进线电流，将进线电流和出线电压输入至电能计算模块，便可计算出电能。当极性一致后，则断开出线断路器和隔离刀闸，进而进行点能报拆装作业，而且在断开电能表后，本装置能够计算拆装时间内的电能。

本实用新型能够在不停电的情况下更换电能表，从根本上保证换表不停电，提高供电可靠率，而且还能够计算拆装时间内的电能，不必造成电力公司损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为现有技术中的不停电更换电能表装置的连接示意图；

图2为本实用新型实施例公开的不停电更换电能表的系统结构示意图；

图3为本实用新型实施例公开的不停电更换电能表的装置结构示意图；

图4为本实用新型实施例公开的又一不停电更换电能表的装置结构示意图；

图5为本实用新型实施例公开的不停电更换电能表的装置中显示界面示意图。

具体实施方式

本实用新型申请人在研究过程中发现，可以采用下述方式来对电能表进行保护，如图1所示，包括：电能表10，断路器20，微型断路器30、隔离刀闸40。

不停电更换电能表最基本方法是外接断路器20，以居民用户最常用的单相电能表为例，在电能表10旁边外接一个断路器20，其两根进线L1、N1分别与电能表10的输入电源火线、零线相接，其两根出线L2、N2分别与电能表10的出线火线、零线相连。

连接完成后合上断路器20，依次断开电能表出线微型断路器30、隔离刀闸40，此时电能便可从断路器20经过，然后在进行电能表10拆装作业，这样可以做到不停电，对电能表进行拆装作业，当检修完毕后，则恢复原接线即可。但是但这种方法存在以下问题：

1)要求操作人员正确判断电源极性，分清电源火线与零线，不然会造成电源短路故障。

2)能够判断外接线(L1，N1，L2，N2)连接是否牢固，如果虚接则会造成用户停电。

3)在换表期间，用户用电量不能计量，造成供电部门收入流失。

从以上分析得知，外接断路器20方法不够智能，还存在改进的空间，下面提供一种装置对上述装置进行改进，下面提供一种改进后的装置来解决上述问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2所示，本实用新型提供了一种不停电更换电能表的系统包括：

电能表100；

一端与电能表100进线端相连，另一端与电源输入端相连的隔离刀闸200；

一端与电能表100出线端相连，另一端与电源输出端相连的断路器300；

进线与所述电源输入端相连，出线与所述电源输出端相连的不停电更换电能表的装置400。

将不停电更换电能表的装置400的进线端与电源输入端相连，将不停电更换电能表的装置400的出线端与电源输出端相连，此时电能便可从流经装置，技术工人可以进行电能表拆装作业，本装置能够在不停电的情况下更换电能表，从根本上保证换表不停电，提高供电可靠率，而且还能够计算拆装时间内的电能，不必造成电力公司损失，下面介绍本装置的具体结构形式。

如图3所示，本实用新型提供了一种不停电更换电能表的装置，包括：

与表箱输入电源的零线N1相连的电流互感器401；

与表箱输入电源的火线L1和零线N1相连的进线电压互感器402；

与表箱输出电源的火线L2和零线N2相连的出线电压互感器403；

与所述进线电压互感器402和所述出线电压互感器403相连的极性比较模块404；

与所述进线电流互感器401和出线电压互感器403相连的电能计算模块405；

与所述极性比较模块404和所述电能计算模块405相连的控制器406；

与所述控制器相连的报警模块407。

本实用新型中利用电流互感器401采集输入电源的输入电流，进线电压互感器402与输入电源的火线L1和零线N1相连，利用进线电压互感器402采集输入电源的进线电压，出线电压互感器403与输出电源的火线L2和零线N2相连，利用出线电压互感器403采集输入电源的电压，进线电压和出线电压都是有极性的，因为电压是交流信号，交流信号可以采用幅值与角度的乘积来表示，其中，角度用来表示交流信号的极性，进线电压和出线电压分别用交流信号的形式进行表示。

将进线电压和出线电压一并输入至极性比较器404中进行比较，当两者的角度一致，则表示进线电压和出线电压一致，若不一致，则控制器406控制报警模块407进行报警，此时技术人员便可了解此时出线电压的极性连接错误，对调将火线L2和零线N2与本装置的连接关系进行对调，即本装置的出线有两根线，两根线分别与火线L2和零线N2相连，当出现报警后，则将两根线中原来与火线L2相连的，现在与零线N2相连，原来和零线N2相连的，现在火线L2相连。

以上为利用进线电压互感器402、出线电压互感器403和极性比较模块404合作，来判定接线极性是否正确的方式，下面介绍电能计算模块的内容。将电流互感器401的输出电流和出线电压互感器403的出线电压都输入至电能计算模块，将输出电流和出现电压相乘获得功率，该功率即为用户使用的电能，将该电能输入至控制器406中进行保存。

本实用新型中所使用的与控制器有关的方法，都是现有技术，本领域技术人员都可以实现的。

本实用新型提供了一种不停电更换电能表的装置，本实用新型中进线电压互感器输出进线电压，出线电压互感器输出出线电压，进线电压和出现电压分别输入至极性比较模块，极性比较模块比较两者的极性是否一致，当不一致时，则利用报警模块进行报警。此外，本实用新型中利用电流互感器输出进线电流，将进线电流和出线电压输入至电能计算模块，便可计算出电能。当极性一致后，则断开出线断路器和隔离刀闸，进而进行点能报拆装作业，而且在断开电能表后，本装置能够计算拆装时间内的电能。

本实用新型能够在不停电的情况下更换电能表，从根本上保证换表不停电，提高供电可靠率，而且还能够计算拆装时间内的电能，不必造成电力公司损失。

上述实施例中的极性比较模块404包括：程控放大器，电能计算模块405包括：型号为AD7750的数模转换器。

程控放大器具有比较功能，在此作为比较器使用，将比较结果发送至控制器406，控制器依据结果进行判断，当结果表示为极性一致时，则输出极性正确，当结果表示为极性不一致时，则输出极性错误，利用报警模块进行报警。报警模块可以是蜂鸣器，也可使报警指示灯。

电能计算模块405采用AD7750集成模块，该模块具有计算电能的功能，然后直接输出电能至控制器406，控制器即可存储电能。

优选的，如图4所示，还包括：与所述控制器406相连的正确指示灯408；与所述控制器406相连的错误指示灯409。

当进线电压的极性与出线电压的极性不一致时，则错误指示灯409常亮，直到用户将出线L2、N2倒换极性后，错误指示灯409灭，当进线电压的极性与出线电压的极性一致时，则正确指示灯亮408。以便技术人员够能依据指示灯来判断当前连接线是否正确。

控制器406除了与极性比较模块404相连，电能计算模块405相连之外，还与电流互感器401、进线电压互感器402和出现电压互感器403相连，时刻记录拆装过程中的输出电流、进线电压和出线电压。

为了将输出电流、进线电压、出线电压和电能进行显示，本实用新型中还包括：与所述控制器406相连的显示模块409和输入模块410。

显示模块包括液晶屏、或点阵屏，输入模块包括键盘、按键等。当显示模块是液晶屏时，可以使用LM12864M，选用128*64点阵，每字16*16点阵，共四行。显示界面如图5所示，通过输入模块410可以进入另外四个显示界面，查看进线电压、出线电压、电流、以及智能保护器接通期间消耗的电能。

当输入模块410采用输入键盘时，可以采用包括六个键的键盘：六个键分别是，上、下、左、右、返回和退出，为了节省控制器406的管脚资源，采用74HC148优先编码电路，将6个输入变为3位信号，采用单个管脚即可实现六个输入，节省了控制器406的管脚资源。

本实用新型中，如图4所示，除了正确指示灯408和错误指示灯409外还包括：并联在表箱输入电源的火线和零线之间的进线指示灯412；并联在表箱输出电源的火线和零线之间的出线指示灯413。

进线指示灯412和出线指示灯413用来分别表示输入电源和输出电源是否正常，当进线指示灯412亮，表示输入电源正常无故障，当出线指示灯亮413，表示输出电源正常无故障。

如图4所示，优选的，还包括：并联在所述表箱输入电源的火线和零线之间的充电电路414。

在本装置工作期间，充电电路存储电能，当本装置不工作的期间，利用存储的电能为各个本装置中的各个器件提供电能。

以上为本装置内部的全部结构，本装置中的各个模块的结合，能够实现不停电更换电能表，还能够将计算拆装电能表期间的电能，而且在使用之前还能够检测接线是否正确，并对拆装期间的电流和电压进行显示，本装置不仅降低了技术工人的作业难度，提高了作业效率，还能够为用户带来便捷。不必停电进行更换电表。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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)

1.一种不停电更换电能表的装置，其特征在于，包括： 

与表箱输入电源的零线相连的电流互感器； 

与表箱输入电源的火线和零线相连的进线电压互感器； 

与表箱输出电源的火线和零线相连的出线电压互感器； 

与所述进线电压互感器和所述出线电压互感器相连的极性比较模块； 

与所述进线电流互感器和出线电压互感器相连的电能计算模块； 

与所述极性比较模块和所述电能计算模块相连的控制器； 

与所述控制器相连的报警模块。 

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括： 

与所述控制器相连的正确指示灯； 

与所述控制器相连的错误指示灯。 

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括： 

与所述控制器相连的显示模块和输入模块。 

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括： 

并联在所述表箱输入电源的火线和零线之间的充电电路。 

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括： 

并联在表箱输入电源的火线和零线之间的进线指示灯； 

并联在表箱输出电源的火线和零线之间的出线指示灯。 

6.如权利要求1所述装置，其特征在于，所述极性比较模块包括：程控放大器，所述电能计算模块包括：型号为AD7750的数模转换器。 

7.如权利要求3所述装置，其特征在于，所述输入模块包括键盘，所述显示模块包括液晶屏。 

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述键盘通过74HC148优先编码电路与所述控制器相连。 

9.一种不停电更换电能表的系统，其特征在于，包括： 

电能表； 

一端与电能表进线端相连，另一端与电源输入端相连的隔离刀闸； 

一端与电能表出线端相连，另一端与电源输出端相连的断路器； 

进线与所述电源输入端相连，出线与所述电源输出端相连的如权利要求1所述的不停电更换电能表的装置。 

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述断路器与所述不停电更换电能表的装置相连。