CN212514777U - 一种带漏电保护装置导轨式电能表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带漏电保护装置导轨式电能表，包括集成在同一块PCB板上的主控单片机、电能计量芯片、时钟模块和液晶显示模块，还包括漏电保护机构和磁保持继电器，漏电保护机构包括检测元件、放大电路和开关执行机构，所述检测元件为零序互感器，负载的相线和零线穿过所述零序互感器，通过所述放大电路连接所述主控单片机，所述主控单片机连接所述磁保持继电器，磁保持继电器连接所述开关执行机构，开关执行机构连接市电。本实用新型通过内置漏电保护机构，提高了导轨式电能表的漏电保护可靠性，减少了造价成本；进一步的，通过远程通讯模块和远程监控设备实现用户远程读取漏电电流值及为导轨式电能表充值，提高了产品的便利性。

Description

一种带漏电保护装置导轨式电能表

技术领域

本实用新型涉及低压用电控制技术领域，具体的说，是涉及一种带漏电保护装置导轨式电能表。

背景技术

随着我国经济建设、微电子技术、通讯技术的不断发展，生产生活经济水平得到显著提高，随之居民用电的需求也发生显著增加。目前终端电能计量表的安装普遍采用传统壁挂式的安装方式，存在体积大，安装不方便的缺点。而导轨式安装电表采用模数化设计，具有体积小，易安装，易组网等优点，易于实现终端电能计量，便于加装导轨式电能表改造。

但现有技术的导轨式电能表存在以下缺陷：电能表内部不带漏电检测保护功能，依靠传统的前端加装漏电保护装置，不仅可靠性差，而且成本高，因此一种内带漏电保护装置导轨式电能表对于相关应用场合安装非常必要。

以上问题，值得解决。

发明内容

为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种带漏电保护装置导轨式电能表。

本实用新型技术方案如下所述：

一种带漏电保护装置导轨式电能表，包括集成在同一块PCB板上的主控单片机、电能计量芯片、时钟模块和液晶显示模块，其特征在于，还包括漏电保护机构和磁保持继电器，所述漏电保护机构包括检测元件、放大电路和开关执行机构，所述检测元件为零序互感器，负载的相线和零线穿过所述零序互感器，通过所述放大电路连接所述主控单片机，所述主控单片机连接所述磁保持继电器，所述磁保持继电器连接所述开关执行机构，所述开关执行机构连接市电。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，还包括存储器，所述存储器连接所述主控单片机，并通过所述主控单片机连接所述电能计量芯片。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，还包括跳闸开关和继电器电源控制模块，所述跳闸开关连接市电和所述带漏电保护装置导轨式电能表，所述继电器电源控制模块连接所述主控单片机。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，还包括远程通讯模块，所述远程通讯模块通过蓝牙信号连接中控网关。

进一步的，所述远程通讯模块通过所述中控网关连接远程监控设备。

更进一步的，所述远程监控设备包括手机终端。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述带漏电保护装置导轨式电能表设有RS485 通讯接口。

根据上述方案的本实用新型，其特征在于，所述带漏电保护装置导轨式电能表的仪表盘上设有液晶显示屏、若干工作指示灯、合闸按钮和故障检测按钮。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于：

本实用新型通过内置漏电保护机构，提高了导轨式电能表的漏电保护可靠性，减少了造价成本；进一步的，通过远程通讯模块和远程监控设备实现用户远程读取漏电电流值及为导轨式电能表充值，提高了产品的便利性；本实用新型同时设有RS485接口，实现电能表与用电器和后台系统有线通讯，可在无线网故障时紧急备用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的连接框图。

在图中，1、导轨式电能表；2、液晶显示屏；3、工作指示灯；4、合闸按钮；5、故障检测按钮。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、图2所示，一种带漏电保护装置导轨式电能表，包括集成在同一块PCB板上的主控单片机、电能计量芯片、时钟模块和液晶显示模块，还包括漏电保护机构和磁保持继电器，漏电保护机构包括检测元件、放大电路和开关执行机构，检测元件为零序互感器，负载的相线和零线穿过所述零序互感器，通过所述放大电路连接所述主控单片机，所述主控单片机连接所述磁保持继电器，所述磁保持继电器连接所述开关执行机构，所述开关执行机构连接市电。

具体实施例中，负载的相线和零线穿过零序互感器，再通过放大电路连接开关执行机构，根据零序互感器原理，流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零，在线路与用电负载正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，零序互感器的二级侧绕组无信号输出；当负载漏电时，相线的电流与零线的电流不平衡，零序互感器的环形铁芯中产生磁通量，即判断为有漏电发生，零序电流互感器的二次侧绕组产生感应电压，通过放大电路将信号传输到主控单片机，磁保持继电器接收信号并带动开关执行机构动作，由闭合位置迅速切换到断开位置，切断电源，保护后端用电设备。

本实施例中，导轨式电能表内置有存储器，存储器连接主控单片机，并通过主控单片机连接电能计量芯片，电能计量芯片采集线路的电压和电流信息，转化为数字信号送到主控单片机进行计算，生成用电负载的耗电量数据，并将其储存在存储器中，方便用户查看用电负载的电能使用情况。时钟模块包括时钟计时和断电供电回路，实现导轨式电能表在停电状态下保证时钟的走时准确，及自我校时，从而为用电数据提供准确的时间参数。本实用新型的导轨式电能表通过内置漏电保护机构，提高了导轨式电能表的漏电保护可靠性，减少了造价成本。

本实施例中，导轨式电能表还包括跳闸开关和继电器电源控制模块，跳闸开关连接市电和带漏电保护装置导轨式电能表，继电器电源控制模块连接主控单片机。导轨式电能表与后台系统通讯连接，通过电能单价设置和用电量检测进行用电费用管理，当用户余额充足的时候导轨式电能表正常工作，用电设备正常使用；当余额不足时，导轨式电能表通过继电器电源控制模块控制跳闸开关跳闸断电，禁止使用用电设备。

本实施例中，导轨式电能表还包括远程通讯模块，远程通讯模块通过蓝牙信号连接中控网关，远程通讯模块通过中控网关连接远程监控设备，用户可以利用远程监控设备登录系统后台，进行充值操作，系统后台通过中控网关将充值信息发送给导轨式电能表，用户可以实现远程充值，确保余额充足，避免用电设备停电。优选的，远程监控设备为手机终端，用户可以通过远程通讯模块和远程监控设备进行远程读取漏电电流值，导轨式电能表充值等操作，无需跑到现场，为用户提供了操作便利性。

远程通讯模块与主控单片机连接并获得该导轨式电能表的ID地址，并作为该导轨式电能表的唯一标识，若干个导轨式电能表可以通过中控网关实现彼此通讯连接，进行传递中继信号，远程通讯模块为子节点，中控网关为主节点，而中继路径的选择是根据相邻信号强度等条件自动选择，当某个中继节点故障异常时，能自动维护，选择周围节点，产生新的中继路径传递数据。

远程通讯模块的入网流程包括以下步骤：

1)用子节点地址EUI申请入网；

2)主节点收到子节点申请入网请求MSG，寻找是否有空间保存子节点的信息，有则下发请求命名；

3)子节点收到主节点下发的命令后，将入网标识设置为TRUE，如果已读到控制器地址，则上传导轨式电能表ID地址到主节点；

4)子节点广播发送数据，主节点收到该数据时，如果心跳包计时大于20，则设置为20 即5s后发心跳包；

5)子节点收到主节点下发的心跳包，随机延时1-5s等待响应，响应的心跳包包含中控网关地址；

6)主节点收到子节点响应的心跳包，如果档案管理模式为档案核对，则核对子节点的地址，如果档案中没有该子节点的档案，则远程退网子节点，否则有子节点的档案，刷新子节点计时；

7)如果子节点收到主节点远程退网，则将对应的主节点的保存，以便下次不进行申请入网，并模块退网。

本实施例中，导轨式电能表设有RS485通讯接口，电能表同时设有RS485接口，实现电能表与用电器和后台系统有线通讯，可在无线网故障时紧急备用。

优选的，本实用新型的导轨式电能表1的仪表盘上设有液晶显示屏2、若干工作指示灯3、合闸按钮4和故障检测按钮5。工作指示灯包括跳闸指示灯和脉冲指示灯，当电能表处于正常工作状态时，脉冲指示灯闪烁；当电能表检测到漏电流时，漏电保护机构切断开关，跳闸指示灯亮起，另一种情况是，当用户欠费时，跳闸开关断开，切断电源，跳闸指示灯亮起。合闸按钮可以实现用户现场操作，在电能表出现误判时强制合上电闸，保证后端负载正常工作。故障检测按钮用于排查电能表的故障，每个月按一次，保证电能表有效统计用户用电量。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种带漏电保护装置导轨式电能表，包括集成在同一块PCB板上的主控单片机、电能计量芯片、时钟模块和液晶显示模块，其特征在于，还包括漏电保护机构和磁保持继电器，所述漏电保护机构包括检测元件、放大电路和开关执行机构，所述检测元件为零序互感器，负载的相线和零线穿过所述零序互感器，通过所述放大电路连接所述主控单片机，所述主控单片机连接所述磁保持继电器，所述磁保持继电器连接所述开关执行机构，所述开关执行机构连接市电。

2.根据权利要求1所述的带漏电保护装置导轨式电能表，其特征在于，还包括存储器，所述存储器连接所述主控单片机，并通过所述主控单片机连接所述电能计量芯片。

3.根据权利要求1所述的带漏电保护装置导轨式电能表，其特征在于，还包括跳闸开关和继电器电源控制模块，所述跳闸开关连接市电和所述带漏电保护装置导轨式电能表，所述继电器电源控制模块连接所述主控单片机。

4.根据权利要求1所述的带漏电保护装置导轨式电能表，其特征在于，还包括远程通讯模块，所述远程通讯模块通过蓝牙信号连接中控网关。

5.根据权利要求4所述的带漏电保护装置导轨式电能表，其特征在于，所述远程通讯模块通过所述中控网关连接远程监控设备。

6.根据权利要求5所述的带漏电保护装置导轨式电能表，其特征在于，所述远程监控设备包括手机终端。

7.根据权利要求1所述的带漏电保护装置导轨式电能表，其特征在于，所述带漏电保护装置导轨式电能表设有RS485通讯接口。

8.根据权利要求1所述的带漏电保护装置导轨式电能表，其特征在于，所述带漏电保护装置导轨式电能表的仪表盘上设有液晶显示屏、若干工作指示灯、合闸按钮和故障检测按钮。

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