CN211426590U - 一种防窃电单相智能电表 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防窃电单相智能电表，包括两组互感回路，所述互感回路包括互感的电流线圈和电压线圈，两组互感回路中的电压线圈连接，两组互感回路中的电流线圈的出端线路上均连接有计量电路，所述计量电路与控制器连接；两组互感回路中的电流线圈的出端线路上设置有断路器，所述断路器与控制器连接；本实用新型具有电量计量准确、实时监测火线和零线的电流值、发生漏电窃电时及时自动断开供电回路的有益效果。
Description
技术领域
本实用新型属于单相电表的技术领域，具体涉及一种防窃电单相智能电表。
背景技术
单相电表在电力行业中得到了非常广泛的应用，随着生活水平的发展，单相电表对计量准确性的要求也越来越高，如果单相电表计量不准确会引起电力纠纷，造成不必要的损失。同时，传统的单相电表针对漏电窃电缺乏自动相应的功能。因此，针对传统的单相电表存在的上述缺陷，本实用新型公开了一种防窃电单相智能电表。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种防窃电单相智能电表，实现对火线电流和零线电流进行准确计量并通过计算火线电流和零线电流的差值确定是否存在漏电窃电现象，并在出现漏电窃电时自动断开供电电路，有效避免漏电窃电。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种防窃电单相智能电表，包括两组互感回路，所述互感回路包括互感的电流线圈和电压线圈，两组互感回路中的电压线圈连接，两组互感回路中的电流线圈的出端线路上均连接有计量电路，所述计量电路与控制器连接；两组互感回路中的电流线圈的出端线路上设置有断路器，所述断路器与控制器连接。
工作原理：
互感回路包括电流线圈线路和电压线圈线路，电流线圈和电压线圈在通电时作用于单相电表中的铝盘，通过互感产生的磁场驱动铝盘进行转动以进行电量计量。两组互感回路同时作用于铝盘构成双计量回路，第一组互感回路中的电流线圈与火线连接，第二组互感回路中的电流线圈与零线连接，电流线圈线路包括进电接线端和出电接线端，第一组电流线圈的进电接线端进火线连接，第一组电流线圈的出电接线端出火线连接；第二组电流线圈的进电接线端进零线连接，第二组电流线圈的出电接线端出零线连接。互感回路中的电压线圈线路包括进线连接端和出线连接端，第一组互感回路中的电压线圈的进线连接端通过连片与第一组互感回路中的电流线圈的进电接线端连接，第二组互感回路中的电压线圈的进线连接端通过连片与第二组互感回路中的电流线圈的进电接线端连接，且第一组互感回路中的电压线圈的出线连接端与第二组互感回路中的电压线圈的出线连接端相互连接构成双计量回路。
同时在两组互感回路中的电流线圈的出电接线端上均连接有计量电路，计量电路用于监测火线和零线上的电流，同时计量电路与控制器连接，将计量的火线上的电流值与零线上的电流值输送至控制器，控制器计算火线上电流值与零线上电流值的差值，当火线上的电流值与零线上的电流值之间的差值大于设定值时，则表明电路中发生漏电或窃电，此时控制器控制电流线圈出端线路上的断路器断开，将电路切断实现断电。
为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述计量电路包括带有A/D转换的计量芯片、电流互感采样电路、VSS接线端，所述计量芯片的输入端与电流互感采样电路的输出端连接，所述计量芯片还分别与VSS接线端和控制器连接。
为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述电流互感采样电路包括TP接线端和TN接线端，所述计量芯片包括IAP接线端、IAN接线端、TX接线端，所述TP接线端通过电阻与IAP接线端连接，所述TN接线端通过电阻与IAN接线端连接；所述IAP接线端和IAN接线端还分别通过电容与VSS接线端连接，所述TX接线端与控制器连接。
为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述计量芯片还包括UP接线端，所述UP接线端通过若干串联的电阻与220VN接线端连接，所述UP接线端还通过调节电阻与VSS接线端连接，所述调节电阻与调节电容并联。
计量芯片的UP接线端通过若干串联的电阻与220VN接线端连接，220VN接线端则与市电连接。
为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述计量芯片为V9261F芯片。
为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述断路器的内部设置有分励脱扣器和继电器开关，所述分励脱扣器与继电器开关连接，所述继电器开关与控制器的输出端连接。
控制器检测到火线电流值和零线电流值之间的差值大于设定值时即判定存在漏电或窃电，此时控制器发送电压信号至继电器，并通过继电器控制分励脱扣器脱扣实现断路。
为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述分励脱扣器上还设置有手动操作开关。
通过手动操作开关可对分励脱扣器进行复位闭合。
为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述控制器为LPC1114ARM单片机。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本实用新型通过设置两组互感回路，通过两组互感回路中的电流线圈和电压线圈驱动电表中的铝盘转动，实现电量的双计量，使得计量更加准确；
（2）本实用新型通过在两组互感回路的电流线圈的出线段均设置计量电路，并通过计量电路中的互感采样电路和计量芯片分别对火线上的电流值和零线上的电流值进行准确计量，然后通过计量芯片将火线电流值和零线电流值发送至控制器，控制器计算火线电流值和零线电流值之间的差值，若差值小于设定值则表明存在漏电窃电，则控制器及时控制断路器将供电回路断开，有效自动化智能化避免漏电窃电。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为计量芯片的示意图；
图3为互感采样电路的示意图；
图4为220VN接线端的连接示意图。
其中：1-互感回路；2-计量电路；3-控制器；4-断路器；01-电流线圈；02-电压线圈；21-计量芯片；22-互感采样电路。
具体实施方式
实施例1：
本实施例的一种防窃电单相智能电表，如图1所示，包括两组互感回路1，所述互感回路1包括互感的电流线圈01和电压线圈02，两组互感回路1中的电压线圈02连接，两组互感回路1中的电流线圈01的出端线路上均连接有计量电路2，所述计量电路2与控制器3连接；两组互感回路1中的电流线圈01的出端线路上设置有断路器4，所述断路器4与控制器3连接。
第一组互感回路1与火线连接构成回路，第二组互感回路1与零线连接构成回路，两组互感回路1均作用于单相电表内部的铝盘并驱动铝盘转动进行电量双计量，使得电量计量更准确。两组互感回路1中的电流线圈01的出端线路上均设置有计量电路2，设置在第一组互感回路1的电流线圈01的出端线路上的计量回路2用于检测火线上的电流，设置在第二组互感回路1的电流线圈01的出端线路上的计量回路2用于检测零线上的电流。然后两组计量回路2分别将检测到的火线电流值和零线电流值发送至控制器3，控制器3采用单片机，控制器3计算火线电流值和零线电流值，当火线电流值和零线电流值之间的差值大于0.5A时，则表明存在漏电或窃电状况，此时控制器3发送电压信号至断路器4，断路器4断开实现对供电回路的切断。
进一步的，所述控制器3为LPC1114ARM单片机，LPC1114ARM单片机的两个接收引脚分别与两组计量回路2的输出端连接，且LPC1114ARM单片机的输出引脚通过A/D转换器与断路器4内的继电器连接，A/D转换器将数字信号转化为电压信号并发送至断路器4内的继电器，进而通过继电器控制断路器4的通断。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2和图3所示，所述计量电路2包括带有A/D转换的计量芯片21、电流互感采样电路22、VSS接线端，所述计量芯片21的输入端与电流互感采样电路22的输出端连接，所述计量芯片21还分别与VSS接线端和控制器3连接。
所述电流互感采样电路22包括TP接线端和TN接线端，所述计量芯片21包括IAP接线端、IAN接线端、TX接线端，所述TP接线端通过电阻与IAP接线端连接，所述TN接线端通过电阻与IAN接线端连接；所述IAP接线端和IAN接线端还分别通过电容与VSS接线端连接，所述TX接线端与控制器3连接。
TP接线端通过电阻R1与IAP接线端连接，TN接线端通过电阻R2与IAN接线端连接，电阻R1和电阻R2参数相同，电阻值均为100Ω。IAP接线端通过电容C1与VSS接线端连接，IAN接线端通过电容C2与VSS接线端连接，电容C1与电容C2参数相同，电容值均为33nF。
计量芯片21还包括OSCI接线端和OSCO接线端，OSCI接线端和OSCO接线端之间通过晶振G1连接。
计量芯片21的TX接线端为输出端并通过A/D转换器与控制器3连接，通过A/D转换器将采样到的电流值转换为数字信号发送至控制器3以进行后续电流差值计算。
本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。
实施例3：
本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，所述计量芯片21还包括UP接线端，所述UP接线端通过若干串联的电阻与220VN接线端连接，所述UP接线端还通过调节电阻与VSS接线端连接，所述调节电阻与调节电容并联；所述计量芯片21为V9261F芯片。
如图4所示，UP接线端通过R3-R11九个依次串联的电阻与220VN接线端连接，同时，UP接线端还通过相互并联的调节电阻R12与调节电容C3实现与VSS接线端的连接。
计量芯片21还包括UN接线端，UN接线端通过相互并联的调节电阻R13与调节电容C10实现与VSS接线端的连接.
进一步的，电阻R3-R10的参数相同，电阻值均为47KΩ；电阻R11的电阻值为20Ω；调节电阻R12和R13的参数相同，电阻值为100Ω；调节电容C3和C10参数相同，电容值为33nF。
本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
实施例4：
本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，所述断路器4的内部设置有分励脱扣器和继电器开关，所述分励脱扣器与继电器开关连接，所述继电器开关与控制器3的输出端连接。
当控制器3计算的火线电流值和零线电流值之间的差值小于等于设定值时，表明供电回路正常，此时继电器保持断开状态，此时分励脱扣器处于合闸状态，整个断路器4处于导通状态，此时供电回路正常供电。当控制器3计算的火线电流值和零线电流值之间的差值大于设定值时，表明供电回路存在漏电或窃电，此时控制器3向继电器发送电压信号，控制继电器闭合，继电器进而控制分励脱扣器脱扣分离，使得整个断路器4处于断开状态，此时供电回路断开。
同时，在分励脱扣器上还设置有手动操作开关，在排出漏电或窃电状态后，通过手动操作开关使分励脱扣器恢复合闸状态。
本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种防窃电单相智能电表，其特征在于，包括两组互感回路（1），所述互感回路（1）包括互感的电流线圈（01）和电压线圈（02），两组互感回路（1）中的电压线圈（02）连接，两组互感回路（1）中的电流线圈（01）的出端线路上均连接有计量电路（2），所述计量电路（2）与控制器（3）连接；两组互感回路（1）中的电流线圈（01）的出端线路上设置有断路器（4），所述断路器（4）与控制器（3）连接。
2.根据权利要求1所述的一种防窃电单相智能电表，其特征在于，所述计量电路（2）包括带有A/D转换的计量芯片（21）、电流互感采样电路（22）、VSS接线端，所述计量芯片（21）的输入端与电流互感采样电路（22）的输出端连接，所述计量芯片（21）还分别与VSS接线端和控制器（3）连接。
3.根据权利要求2所述的一种防窃电单相智能电表，其特征在于，所述电流互感采样电路（22）包括TP接线端和TN接线端，所述计量芯片（21）包括IAP接线端、IAN接线端、TX接线端，所述TP接线端通过电阻与IAP接线端连接，所述TN接线端通过电阻与IAN接线端连接；所述IAP接线端和IAN接线端还分别通过电容与VSS接线端连接，所述TX接线端与控制器（3）连接。
4.根据权利要求2或3所述的一种防窃电单相智能电表，其特征在于，所述计量芯片（21）还包括UP接线端，所述UP接线端通过若干串联的电阻与220VN接线端连接，所述UP接线端还通过调节电阻与VSS接线端连接，所述调节电阻与调节电容并联。
5.根据权利要求4所述的一种防窃电单相智能电表，其特征在于，所述计量芯片（21）为V9261F芯片。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种防窃电单相智能电表，其特征在于，所述断路器（4）的内部设置有分励脱扣器和继电器开关，所述分励脱扣器与继电器开关连接，所述继电器开关与控制器（3）的输出端连接。
7.根据权利要求6所述的一种防窃电单相智能电表，其特征在于，所述分励脱扣器上还设置有手动操作开关。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种防窃电单相智能电表，其特征在于，所述控制器（3）为LPC1114ARM单片机。
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| CN115774149A (zh) * | 2023-02-10 | 2023-03-10 | 河北悦贝电力工程有限公司 | 一种基于数据对比的智能化电力防窃电装置 |
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| CN115774149B (zh) * | 2023-02-10 | 2023-05-23 | 河北悦贝电力工程有限公司 | 一种基于数据对比的智能化电力防窃电装置 |
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