專利名稱：電子式有無功組合三相四線制電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種三相四線制(3×220/380V)供電線路電能計量儀表。
背景技術(shù)：
目前，在三相四線制供電線路電能計量儀表中，有三相有功電能表、三相無功電能表、三相有功和無功電能表。而在三相四線制供電線路有的用戶要求計量A、B、C分相的有功電能和三相總無功電能。這時用戶在市場上就找不到適合他們應(yīng)用的電能表，不得不采用三個單相電能表或其他方式來達到他們的要求，給用戶的安裝和經(jīng)濟方面都帶來很多麻煩。為此本申請人曾申請了此類電能表實用新型專利(專利申請?zhí)枮?00420031144.5)經(jīng)實際使用受到了好評，但仍有需改進的地方。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種新的組合結(jié)構(gòu)的表體及三相四線電能計量解決方案集計量A、B、C分相有功、三相總無功于一體的電能表。且采用一片有無功電能計量芯片和一片微處理器來實現(xiàn)該電能計量。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的電子式有無功組合三相四線制電能表由表體、控制部件及計度顯示器組成，表體正面的表殼部位，設(shè)置有液晶顯示器或計度顯示器，斷相指示燈、相序指示燈、校表指示燈、標(biāo)牌及鉛封。表體內(nèi)控制板上聯(lián)接有電阻網(wǎng)絡(luò)與電流互感器分別與計量芯片相接，芯片并與微處理器相接，微處理器聯(lián)接在液晶顯示器或計度顯示器上。


圖1為表體產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組合示意圖；圖2為本產(chǎn)品控制部件構(gòu)成的框架聯(lián)接示意圖。
具體實施方式
如圖1所示表體呈方盒狀，表殼(1)的正面上部設(shè)置有計度顯示器(2)，正面的兩側(cè)分別設(shè)有標(biāo)牌(6)及斷相指示燈(3)，相序指示燈(4)，校表指示燈(5)來反映表的運行狀態(tài)，在下部還設(shè)有鉛封(7)。
其控制部份的聯(lián)接形式如圖2所示的設(shè)計方案本實用新型對線路電能的計量是通過對電網(wǎng)的功率進行計算，并對功率隨時間累加，便得到電量值?；谝陨侠碚摚捎脤Ｓ秒娔苡嬃啃酒琒A9904。對電網(wǎng)的電壓、電流經(jīng)過電路的處理采樣后，進入計量芯片SA9904對電能計量。即用一片三相電能計量芯片和一片微處理器。實現(xiàn)三相四線制的電網(wǎng)分相有功、合相總無功電能計量。
三相四線的電壓、電流信號經(jīng)接線端子進入表內(nèi)。三相電壓信號通過壓敏電阻保護，防止電網(wǎng)的各種過電壓進入表內(nèi)，通過鐵氧體磁珠、瓷片電容濾波，對電網(wǎng)的高次諧波進行過濾，消除高頻噪聲對電路的干擾。經(jīng)過上述措施處理過的電壓信號，通過電阻網(wǎng)絡(luò)的分壓，電阻網(wǎng)絡(luò)由三個固定電阻、九個二進制的可短接的電阻、一個采樣電阻(并聯(lián)兩個電容用來補償電壓信號相位的變化)。通過三個電阻網(wǎng)絡(luò)，三相電網(wǎng)電壓降為三個采樣電阻上的十四伏的電壓信號，通過1M的電阻，進入電能計量芯片SA9904。
三相四線三相電網(wǎng)電流信號通過三個專用的電能表電流互感器，在電流互感器的二次側(cè)串接一個采樣電阻，采樣電阻上取得小電壓信號，通過兩個電阻進入電能計量芯片SA9904。
計量芯片SA9904獲取了A、B、C相電壓、電流采樣信號。計量芯片SA9904對電網(wǎng)消耗的有功及無功電能進行計量，同時將計量數(shù)據(jù)存儲在本身的寄存器中，等待微處理器讀取。微處理器通過對計量芯片SA9904的SPI接口將有功、無功電能讀出并存儲在自身的寄存器中。微處理器對讀取的電量進行計算，驅(qū)動A、B、C分相有功電能及三相總無功電能計度器，對電能顯示；同時輸出相應(yīng)電能的校表脈沖，對輸出的電能進行校準(zhǔn)；斷相指示A、B、C三相中任意一相或兩相斷相，相應(yīng)的指示燈點亮；相序錯誤指示A、B、C三相電壓輸入為逆相序時，該指示燈點亮；具有反向正計功能，能夠精確地測量正、負(fù)兩個方向的有功功率及無功功率，且以同一方向累計電能；耐壓高，在1.9Un下電表連續(xù)工作四小時不損害。
電源供電系統(tǒng)，通過三個變壓器將各相電源分別整流濾波，穩(wěn)壓輸出供系統(tǒng)用。這樣可以保證任意一相有電時，系統(tǒng)都能正常工作。有兩路直流電源數(shù)字系統(tǒng)電源和模擬系統(tǒng)電源。電源系統(tǒng)將數(shù)字系統(tǒng)電源和模擬系統(tǒng)電源分開工作，防止數(shù)字信號和模擬信號互相干擾。
主要元器件、電子器件說明1、計量芯片SA9904電能計量芯片采用南非SAMES公司的專用電能計量芯片SA9904。雙向有無功電能計量包含與微處理器接口SPI；包含電流與電壓信號的AD采樣器；內(nèi)部ESD保護；符合IEC61036；全功耗低于60mW；寬溫度工作范圍。
2、微處理器PIC16F873采用美國Microchip公司的高速、低功率的8位微處理器PIC16F873。
3、電解電容本實用新型所有的電解電容均采用日本紅寶石YXF系列。具有長壽命、高可靠性的優(yōu)點。
4、晶振計量芯片的晶振采用軍品級的3.579545MHz。
5、電源變壓器電源變壓器滿足如下技術(shù)要求正常工作電壓范圍220V-20％～220V+20％、頻率50Hz。
極限工作電壓范圍175V～418V(交流)、418V工作四小時溫升不應(yīng)超過40度。
絕緣要求交流2000V。
效率大于70％。
6、電流互感器采用哈爾濱三達德電能表專用電流互感器，0.1級的精密電能表專用電流互感器。
本實用新型的有益效果是用戶需要計量三相四線分相有功、合相無功電能時，使用本實用新型便可滿足用戶的要求，避免用戶安裝多塊單相電能表的弊端。
權(quán)利要求1.電子式有無功組合三相四線制電能表，由表體、控制部件及計度顯示器組成，其特征在于表體正面的表殼(1)部位，設(shè)置有液晶顯示器或計度顯示器(2)、斷相指示燈(3)、相序指示燈(4)、校表指示燈(5)、標(biāo)牌(6)及鉛封(7)；表體內(nèi)控制板上聯(lián)接有電阻網(wǎng)絡(luò)與電流互感器分別與計量芯片相接，芯片并與微處理器相接，微處理器聯(lián)接在液晶顯示器或計度顯示器上。
專利摘要本實用新型涉及一種三相四線制(3×220/380V)供電線路電能計量儀表。由表體、控制部件及計度顯示器組成，表體正面的表殼(1)部位，設(shè)置有液晶顯示器或計度顯示器(2)，斷相指示燈(3)、相序指示燈(4)、校表指示燈(5)、標(biāo)牌(6)及鉛封(7)。表體內(nèi)控制板上聯(lián)接有電阻網(wǎng)絡(luò)與電流互感器分別與計量芯片相接，芯片并與微處理器相接，微處理器聯(lián)接在液晶顯示器或計度顯示器上。
文檔編號G01R11/00GK2699307SQ20042003175
公開日2005年5月11日 申請日期2004年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者吳沛峰 申請人:吳沛峰