CN205829128U - 电能表智能控制保护模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力设备领域，具体涉及一种用于智能电能表中的智能控制保护模块，包括控制单元，接线单元、开关单元、过零检测单元及状态检测单元，其中，接线单元用于电力线路的接入，开关单元用于完成自动分、合闸操作，过零检测单元用于检测电压、电流过零点，状态检测单元用于检测开关单元的工作状态，并在检测到异常状态时发送报警信息；控制单元连接所述过零检测单元、状态检测单元和开关单元，用于处理检测数据和报警信息，并控制所述开关单元进行自动分、合闸操作。本实用新型的电能表智能控制保护模块，和智能电能表中的计量模块一体化设计，解决了智能电表无法检测控制微型断路器的问题，能够进一步提高电能表的智能化程度。

Description

电能表智能控制保护模块

技术领域

本实用新型涉及电力设备领域，具体涉及一种电能表智能控制保护模块。

背景技术

中国目前正致力于建设坚强智能电网，主要涵盖电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度6个环节，其内涵是以坚强网架为基础，以通信信息平台为职称，以智能控制为手段，实现电力系统从发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节的智能感知、智能识别、智能控制的功能，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合。

目前，我国电力系统在用电环节仍以传统用电方法为主，采用电能表与空气开关配合使用。随着国家对电网及其设备等智能化升级及改造的展开，不仅需要用电控制保护系统对客户端故障进行保护性自动分闸，同时也需要对供电前端的异常故障进行保护分闸，还需要故障解除后在符合安全规范的前提下重新合闸恢复供电。尤其是根据2011年颁布的《中华人民共和国国家标准：住宅设计规范（GB50096-2011）》的要求，新建住宅被建议应安装过电压、欠电压保护装置。但是，在实际操作中，市场上的现有产品都存在如下缺陷：主要使用空气开关，只能针对用户过流、短路、漏电等故障进行控制保护分闸，且分闸后无法自动合闸；或者在智能电表后加装一个能自动分合闸的微型断路器，但作为两个分立元件，智能电表无法检测控制微型断路器。上述情形阻碍了智能电网向用电领域的延伸进行。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题在于提供一种电能表智能控制保护模块，实现电能表及前端供电的安全保护，且能根据电网实时参数主动保护分闸和在故障解除后自动或根据远程命令合闸。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

电能表智能控制保护模块，用于智能电能表中，包括控制单元，接线单元、开关单元、过零检测单元及状态检测单元，

所述接线单元用于电力线路的接入，

所述开关单元连接所述接线单元，用于完成自动分、合闸操作，

所述过零检测单元连接所述接线单元，用于检测电压、电流过零点，

所述状态检测单元连接所述开关单元，用于检测开关单元的工作状态，并在检测到异常状态时发送报警信息；

所述控制单元连接所述过零检测单元、状态检测单元和开关单元，用于处理检测数据和报警信息，并控制所述开关单元进行自动分、合闸操作。

进一步的，所述接线单元包括矩形接线框、压线板、螺丝及铅封，所述矩形接线框用于插入电力线，所述螺丝用于推动所述压线板移动，以压紧、固定插入所述矩形接线框内的电力线，所述铅封用于封闭所述接线单元。

进一步的，所述开关单元包括分/合闸电源和分/合闸机构，所述分/合闸机构为由电机带动的动触点与静触点接触、电磁吸合动触点与静触点接触、电源激励永磁体吸合动触点与静触点接触或者SCR/IGBT/MOSFET/GTR半导体器件中的至少任意一种。

进一步的，所述过零检测单元检测电压、电流过零点，所述开关单元在电压为零时合闸，在电流为零时分闸。

进一步的，所述控制保护模块与智能电能表的计量模块一体化设计，共用控制单元。

本实用新型的电能表智能控制保护模块，设置于智能电能表内，通过接线单元接入电力线路，并通过过零检测单元和状态检测单元对供电线路中的电流、电压、相位等参数以及开关单元的状态进行实时监测，由控制单元处理所述检测数据。当客户端或供电前端产生异常故障时，控制单元控制开关单元完成自动分闸操作；当故障解除后，控制单元结合状态检测单元的检测数据，在符合安全规范的前提下重新合闸恢复供电，从而避免了合闸的人工操作，提高了电能表系统的智能程度。另一方面，本实用新型的智能控制保护模块，不仅能够进行传统的过流、短路、漏电等故障检测和保护，还能有效检测过压、欠压、温度过高等异常，且通过过零检测单元检测电流、电压过零点，使开关单元在电压为零时合闸，在电流为零时分闸，避免了线路中的浪涌产生。

本实用新型的电能表智能控制保护模块，和智能电能表中的计量模块一体化设计，解决了现有布局中智能电表加微型断路器作为两个分立元件，智能电表无法检测控制微型断路器的问题，能够进一步提高电能表的智能化程度，操作更加方便、灵活，适用于家庭或单位等各种场所。

附图说明

图1为本实用新型的电能表智能控制保护模块的结构示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。

如图1所示，本实用新型提供了一种电能表智能控制保护模块，用于智能电能表中，包括控制单元，接线单元、开关单元、过零检测单元及状态检测单元。作为优选方案，上述的智能控制保护模块与智能电能表中的计量模块一体化设计，共用一个控制单元，从而提高电能表内器件的集成度，同时提供电能表的智能程度。

具体的，接线单元包括矩形接线框、压线板、螺丝及铅封。接线时，电力线插入矩形接线框内，顺时针拧动螺丝，螺丝推动压线板下移，直至与电力线发生牢固连接，将电力线固定在矩形接线框内，与开关单元输出线牢固紧密接触。

开关单元连接接线单元，用于完成自动分、合闸操作。其包括包括分/合闸电源和分/合闸机构。分/合闸电源用于给分/合闸机构提供电源，不同的机构对应不同的电源。分/合闸机构可以有多种形式，比如由电机带动的动触点与静触点接触，或者是电磁吸合动触点与静触点接触，或者是电源激励永磁体吸合动触点与静触点接触，或者也可以是SCR/IGBT/MOSFET/GTR半导体器件中的任意一种。

过零检测单元连接接线单元，主要用于检测电压、电流过零点，以使开关单元在电压为零时合闸，在电流为零时分闸，以避免浪涌产生，保护用电设备。

状态检测单元连接开关单元，主要用于检测开关单元的工作状态，并在检测到异常状态时发送报警信息。工作时，通过实时检测合闸机构两端电压、合闸机构两端电压/电流及合闸结构输出指示节点中至少一种状态，结合分/合闸命令判断分/合闸机构是否正常执行命令或发生故障。若发生故障，则向控制单元发出报警信息。

上述的过零检测单元、状态检测单元和开关单元均连接至控制单元。控制单元用于处理检测数据和报警信息，并控制开关单元进行自动分、合闸操作。具体的，控制单元可以是单片机、ARM、DSP中的任意一种，根据远程命令或监测到电量参数异常时，向开关模块发出分闸指令；在接收到远程命令或监测到电量参数符合合闸安全规范时，向开关模块发出合闸指令。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.电能表智能控制保护模块，用于智能电能表中，其特征在于，包括控制单元，接线单元、开关单元、过零检测单元及状态检测单元，

所述接线单元用于电力线路的接入，

所述开关单元连接所述接线单元，用于完成自动分、合闸操作，

所述过零检测单元连接所述接线单元，用于检测电压、电流过零点，

所述状态检测单元连接所述开关单元，用于检测开关单元的工作状态，并在检测到异常状态时发送报警信息；

所述控制单元连接所述过零检测单元、状态检测单元和开关单元，用于处理检测数据和报警信息，并控制所述开关单元进行自动分、合闸操作。

2.如权利要求1所述的电能表智能控制保护模块，其特征在于，所述接线单元包括矩形接线框、压线板、螺丝及铅封，所述矩形接线框用于插入电力线，所述螺丝用于推动所述压线板移动，以压紧、固定插入所述矩形接线框内的电力线，所述铅封用于封闭所述接线单元。

3.如权利要求1所述的电能表智能控制保护模块，其特征在于，所述开关单元包括分/合闸电源和分/合闸机构，所述分/合闸机构为由电机带动的动触点与静触点接触、电磁吸合动触点与静触点接触、电源激励永磁体吸合动触点与静触点接触或者SCR/IGBT/MOSFET/GTR半导体器件中的至少任意一种。

4.如权利要求1-3任一项所述的电能表智能控制保护模块，其特征在于，所述过零检测单元检测电压、电流过零点，所述开关单元在电压为零时合闸，在电流为零时分闸。

5.如权利要求4所述的电能表智能控制保护模块，其特征在于，所述控制保护模块与智能电能表的计量模块一体化设计，共用控制单元。