一种对用电器具有保护功能的导轨式智能电能表的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出一种对用电器具有保护功能的导轨式智能电能表，主要由外壳、主板、输入接线装置、输出接线装置、显示装置组成，在主板上装有电源单元、通讯单元、计量及控制单元、显示单元、继电器控制单元、信号采集单元；通讯单元通过光电隔离与计量及控制单元连接，通讯单元设有RS485接口，信号采集单元的输出与计量及控制单元连接，信号采集单元的输入接有串接入火线中的锰銅片采样器，继电器单元的控制线圈与计量及控制单元连接，继电器单元的主触头串接入火线中，外壳的下部设有导轨式安装槽。本实用新型体积小，安装方便。除能对电能计量外，还能远程或现场对表后用电器进行功率无级设定和更改，对用电器进行智能化精确化、多样化的保护。
【专利说明】一种对用电器具有保护功能的导轨式智能电能表
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是仪器仪表、电能计量及电气自动化自动控制领域，特别是一种对用电器具有保护功能的导轨式智能电能表。
【背景技术】
[0002]现有的智能电能表，着重在计量、电参数、收费控制方面，例如IC卡电表，远程控制电表，红外抄表电表，都没有对电表后级用电器进行保护的功能。空气开关对电路有保护作用，但只是一个额定电流值，不能通过软件对功率设定和调整，当电流大于额定电流时才能跳闸，但当后级电路出故障而电流没有达到空气开关的额定电流值，空气开关不能跳闸。

【发明内容】

[0003]本实用新型的目的是提出一种对电路具有保护功能的智能电能表，很好的解决了以上问题，可以对后级用电的总负荷、单个用电器的功率、电阻性、电容性、电感性进行综合判断，判断若有故障，通过电表自己的继电器切断电源，对电路起到更好的保护作用。
[0004]本实用新型是这样实现的，它主要由外壳、主板、输入接线装置、输出接线装置、显示装置组成，在主板上装有电源单元、通讯单元、计量及控制单元、显示单元、继电器控制单元、信号采集单元；电源单元给所有单元供电，通讯单元通过光电隔离与计量及控制单元连接，通讯单元设有RS485接口，信号采集单元的输出与计量及控制单元连接，信号采集单元的输入接有串接入火线中的锰銅片采样器，继电器控制单元的控制线圈与计量及控制单元连接，继电器控制单元的主触头串接入火线中。
[0005]所述外壳的下部设有导轨式安装槽。
[0006]本实用新型除具有一般智能电能表的计量、通讯、欠费断电、故障显示等功能外，还具有对表后用电总负荷进行设定和更改，对表后用电分负荷进行设定和更改。
[0007]1、对表后级用电的总负荷可以进行无级设定和更改，例如:电表用在一个家庭，这个家庭的用电器总共4120W，用电电压为220V，空气开关为40A，就可以把总负荷设定为4200W,若实际用电功率达到6000W，超过4200W，那肯定不是用电器在用电，一定是出了故障，这时，空气开关没有达到额定值不会跳闸(空气开关只有达到40A，8800W才会跳闸)，而本实用新型可以通过采样、计算、判断，用继电器切断后级用电器电源，起到保护作用。
[0008]2、对各单个用电器的最大功率可以设定和更改，可以对单个用电器的功率、电阻性、电容性、电感性进行综合判断。还是以上面的例子进行阐述，这个家庭的最大功率的用电器为空调，功率为1800W，就可以对单个用电器的最大功率设定为1850W，当功率的增加大于设定值1850，而总负荷没有达到设定的4200W，这也一定不是用电器在用电，一定是出了故障，本实用新型可以通过采样、计算、判断，用继电器切断后级用电器电源，起到保护作用。
[0009]3、还是这个家庭最大功率的用电器为空调，功率为1800W，而其它用电器都是小于IOOOff的，那就可以对单个用电器的最大功率设定为1000W、阻性断电，当空调起动时，有功和无功功率都有增加，虽然空调功率为1800W，大于1000W，但不是阻性负载，不切断电源，这样就可以更精确的保护后级电路。
[0010] 以上设定和更改可以通过485通讯远程无级设定和更改，也可以在现场进行。
[0011]原理说明:通过锰铜片采样器对电信号进行采样，得到电流、以及电压、相位，计算有功功率和无功功率，进行计量，同时
[0012]1、对有功功率进行秒平均和设定的总负荷比较，若大于设定值，通过继电器切断电源。
[0013]2、对有功功率的变化值进行秒平均，有功功率的变化值大于单个的用电器设定值，说明增加了一个功率大于设定值的用电器，如果后级没有这么大的用电器，可能就是短路或不完全短路，通过继电器切断电源。
[0014]3、对功率因数的变化进行判断，可知增加的是电阻性、电容性还是电感性负载，对不合要求的，通过继电器切断电源。
[0015]切断电源后，检查后级电路，排除故障，电路正常后可按DL/T645协议或MODBUS协议通过继电器送电。
[0016]本实用新型的电路保护功能与空气开关相比具有智能化、精确化、多样化，对各分用电器进一步细化了保护功能，使用电更安全。导轨式安装，体积小，安装方便。
【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的原理方框图，
[0018]图2是本实用新型的内部装配示意图，
[0019]图3是本实用新型图2的侧视图，
[0020]图4是本实用新型的图2的俯视图，
[0021]图5是本实用新型的外形轴测图，
[0022]图6是本实用新型的电气原理图。
[0023]其中，1---电源单元，2---通讯单元,3---计量及控制单元，4---显示单元，
5 继电器控制单兀，6 火线,7 /[目号米集单兀，8 猛銅片米样器9 外壳，10—主板，11-输入接线装置，12—输出接线装置，
【具体实施方式】
[0024]下面以附图及实施例对本实用新型进一步说明
[0025]从图中看出。本实用新型它主要由外壳9、主板10、输入接线装置11、输出接线装置12、显示装置4组成，在主板10上装有电源单元1、通讯单元2、计量及控制单元3、显示单元4、继电器控制单元5、信号采集单元7 ；电源单元I给所有单元供电，通讯单元2通过光电隔离与计量及控制单元3连接，通讯单元2设有RS485接口，信号采集单元7的输出与计量及控制单元3连接，信号采集单元7的输入接有串接入火线6中的锰銅片采样器8，继电器控制单元5的控制线圈与计量及控制单元3连接，继电器控制单元5的主触头串接入火线6中。
[0026]本实用新型除具有智能电能表的功能外，还可以对表后级用电的总负荷进行无级设定和更改，能起到智能断路器的保护作用。以上设定和更改可以通过485通讯远程无级设定和更改，也可以在现场进行。
【权利要求】
1.一种对用电器具有保护功能的导轨式智能电能表，它主要由外壳(9)、主板(10)、输入接线装置(11)、输出接线装置(12)、显示装置(4)组成，其特征在于在主板(10)上装有电源单元(I)、通讯单元(2)、计量及控制单元(3)、显示单元(4)、继电器控制单元(5)、信号采集单元(7);电源单元(I)给所有单元供电,通讯单元(2)通过光电隔离与计量及控制单元(3 )连接，通讯单元(2 )设有RS485接口，信号采集单元(7 )的输出与计量及控制单元(3 )连接，信号采集单元(7)的输入接有串接入火线(6)中的锰銅片采样器(8)，继电器控制单元(5)的控制线圈与计量及控制单元(3)连接，继电器控制单元(5)的主触头串接入火线(6)中。
2.根据权利要求1所述的一种对用电器具有保护功能的导轨式智能电能表，其特征在于所述的外壳(9)的下部设有导轨式安装槽。
【文档编号】G01R11/02GK203772912SQ201420012496
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年1月9日 优先权日:2014年1月9日
【发明者】何亚雄 申请人:何亚雄