CN210835062U - 具有多种保护功能的电能表 - Google Patents

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汤珍敏
汤晓晖
王勇光
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Abstract

本实用涉及一种具有多种保护功能的电能表,包括电能计量集成芯片,电源管理电路、漏电流采样电路、电流采样电路、电压采样电路以及继电器驱动芯片,继电器开关串接入电能表的火线,电流采样电路中的电流采样元件串接入电能表火线,电流采样端经阻容滤波后接至电能计量集成芯片的电流通道的采样端口,电压采样电路中的降压电阻网络串接入电能表的零线,降压电阻网络中的分压点连接至电能计量集成芯片的电压信号采样端口,采样漏电流经阻容滤波后接至电能计量集成芯片的电流通道B的采样端口。通过设置电压、电流和漏电流的采样计量装置和相应的保护电路,保证了用电器的安全,还可大幅地减少安装空间、时间及综合费用。

Description

具有多种保护功能的电能表
技术领域
本实用新型涉及一种具有多种保护功能的电能表。
背景技术
当用电线路发生电压波动,甚至发生短路电流、漏电流时,不仅用电器容易毁损,还会对人身和财产安全带来巨大的威胁。现有的用电线路中,会安装空气开关、保护断路器等,可有效地隔离异常市电或故障线路,但是,普通单相的空气开关和保护断路器在出厂之初即已经整定好保护值,这种保护是基于用电安全标准考虑,当电压、短路电流、过电流或漏电流还没有达到保护阈值时,用电器仍然处于持续用电状态中,电能表也一直在计量,使用户为劣质电源购电。
发明内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种不仅可有效保证人身和财产安全,而且还是基于用户对电力质量要求的具有多种保护功能的电能表。
为了实现以上目的,本实用新型采用这样一种具有多种保护功能的电能表,包括电能计量集成芯片,以及用于向所述的电能计量集成芯片供电的电源管理电路,所述的具有多种保护功能的电能表还包括漏电流采样电路、电流采样电路、电压采样电路,以及用于驱动继电器线圈的继电器驱动芯片,与所述的继电器线圈对应的继电器开关串接入所述的电能表的火线,所述的电流采样电路包括电流采样元件,所述的电流采样元件串接入所述的电能表火线,所述的电流采样电路中的电流采样端经阻容滤波后接至所述的电能计量集成芯片的电流通道A的采样端口,所述的电压采样电路包括降压电阻网络,所述的降压电阻网络串接入所述的电能表的零线,所述的降压电阻网络中的分压点连接至所述的电能计量集成芯片的电压信号采样端口,所述的漏电流采样电路中的采样漏电流经阻容滤波后接至所述的电能计量集成芯片的电流通道B的采样端口。与现有技术相比,本发明创造的有益技术效果在于:通过以上结构的设置,电能表的电路结构中包括了电压、电流和漏电流的采样计量装置和相应的保护电路,当电压、电流和漏电流达到保护界限时,继电器线圈吸合,继电器开关自动地切断交流线路,保证了用电器的安全,另,由于无需外置电器保护电路,大幅地减少安装空间、时间及综合费用。
特别的,所述的具有多种保护功能的电能表还包括键盘输入电路和指示电路,所述的键盘输入电路包括分别接至所述的电能计量集成芯片的通用I/O口的按键组,所述的按键组用于向所述的电能计量集成芯片输入保护阈值,所述的指示电路包括分别接至所述的电能计量集成芯片的通用I/O口的指示灯组,所述的指示灯组分别用于指示电力参数状态以及线路接通状态。通过键盘输入电路的设置,可对电能表设置多种保护的阈值,包括漏电电流的大小、漏电持续时间、过电压阈值、欠电压阈值,过电流曲线等等,可使得用户自己可定制用电的质量,为优质电源买电;另,通过指示电路的设置,可方便用户不用操作万用表,即可迅速地了解市电情况。
特别的,所述的电能计量集成芯片的两个通用I/O口输出两路继电器控制信号,所述的两路继电器控制信号分别经所述的继电器驱动芯片输出两路驱动信号接至继电器的两端。通过以上结构的设置,继电器驱动芯片可采用电能计量集成芯片输出的脉冲触发控制,继电器驱动芯片本身的输出电流大,静态功耗低,更适用于大电流的场合。
附图说明
图1是本实用新型实施例的总体方框图;
图2是本实用新型实施例中继电驱动芯片的输出原理图;
图3是本实用新型实施例中电压采样电路和电流采样电路的原理图;
图4是本实用新型实施例中漏电流采样电路的原理图。
具体实施方式
如图1、3、4所示,一种具有多种保护功能的电能表,包括电能计量集成芯片,以及用于向电能计量集成芯片供电的电源管理电路,具有多种保护功能的电能表还包括漏电流采样电路、电流采样电路、电压采样电路,以及用于驱动继电器J1线圈的继电器驱动芯片U21,与继电器J1线圈对应的继电器开关串接入电能表的火线U_L,电流采样电路包括电流采样元件CT1,电流采样元件CT1串接入电能表火线U_L,电流采样电路中的电流采样端经阻容滤波后接至电能计量集成芯片的电流通道A的采样端口IAP、IAN,电压采样电路包括降压电阻网络,降压电阻网络串接入电能表的零线U_N,降压电阻网络中的分压点连接至电能计量集成芯片的电压信号采样端口UP、UN,漏电流采样电路中的采样漏电流经阻容滤波后接至电能计量集成芯片的电流通道B的采样端口IBP、IBN。
具有多种保护功能的电能表还包括键盘输入电路和指示电路,键盘输入电路包括分别接至电能计量集成芯片的通用I/O口的按键组,按键组用于向电能计量集成芯片输入保护阈值,指示电路包括分别接至电能计量集成芯片的通用I/O口的指示灯组,指示灯组分别用于指示电力参数状态以及线路接通状态。
如图2所示,电能计量集成芯片的两个通用I/O口输出两路继电器控制信号K2、K3,两路继电器控制信号K2、K3分别经继电器驱动芯片U21输出两路驱动信号JDQ-1、JDQ-2接至继电器的两端。

Claims (3)

1.一种具有多种保护功能的电能表,包括电能计量集成芯片,以及用于向所述的电能计量集成芯片供电的电源管理电路,其特征在于:所述的具有多种保护功能的电能表还包括漏电流采样电路、电流采样电路、电压采样电路,以及用于驱动继电器线圈的继电器驱动芯片,与所述的继电器线圈对应的继电器开关串接入所述的电能表的火线,所述的电流采样电路包括电流采样元件,所述的电流采样元件串接入所述的电能表火线,所述的电流采样电路中的电流采样端经阻容滤波后接至所述的电能计量集成芯片的电流通道A的采样端口,所述的电压采样电路包括降压电阻网络,所述的降压电阻网络串接入所述的电能表的零线,所述的降压电阻网络中的分压点连接至所述的电能计量集成芯片的电压信号采样端口,所述的漏电流采样电路中的采样漏电流经阻容滤波后接至所述的电能计量集成芯片的电流通道B的采样端口。
2.根据权利要求1所述的具有多种保护功能的电能表,其特征在于:所述的具有多种保护功能的电能表还包括键盘输入电路和指示电路,所述的键盘输入电路包括分别接至所述的电能计量集成芯片的通用I/O口的按键组,所述的按键组用于向所述的电能计量集成芯片输入保护阈值,所述的指示电路包括分别接至所述的电能计量集成芯片的通用I/O口的指示灯组,所述的指示灯组分别用于指示电力参数状态以及线路接通状态。
3.根据权利要求1或2所述的具有多种保护功能的电能表,其特征在于:所述的电能计量集成芯片的两个通用I/O口输出两路继电器控制信号,所述的两路继电器控制信号分别经所述的继电器驱动芯片输出两路驱动信号接至继电器的两端。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112435453A (zh) * 2020-11-03 2021-03-02 广州理工学院 无线自动抄表系统
CN113466550A (zh) * 2021-08-11 2021-10-01 国网山西省电力公司 一种电能表
CN117330828A (zh) * 2023-09-27 2024-01-02 怀化建南机器厂有限公司 一种具有客户端短路保护功能电能表

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