一種具有漏電電流監(jiān)測保護功能的一體式智能電能表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力信息通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有漏電電流監(jiān)測保護功能的一體式智能電能表，屬于電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的日益發(fā)展，作為智能電網(wǎng)智能終端的智能電表已經(jīng)不僅僅是傳統(tǒng)意義上的電能計量表。智能電表已經(jīng)發(fā)展成了應(yīng)用了計算機、通訊等技術(shù)，形成以微處理器(如MCU)為核心，具有電功率計量計時、計費、與控制臺通訊、用電管理等諸多功能的電能計量表，包括單相、三相智能電能表等。
[0003]隨著智能農(nóng)網(wǎng)建設(shè)的展開，《剩余電流動作保護器農(nóng)村安裝運行規(guī)程》第6.1規(guī)定，“低壓電網(wǎng)應(yīng)裝設(shè)剩余電流總保護和末級保護”，第7.2.2條規(guī)定，“剩余電流末級保護中的家用電器、移動式電器等潮濕環(huán)境下使用的電器以及臨時用電設(shè)備的保護器應(yīng)實現(xiàn)直接接觸(人體、家畜與帶電導(dǎo)體的接觸)保護。其額定剩余動作電流值不應(yīng)大于30毫安，特別潮濕的場所為6毫安”。
[0004]而目前市場上的智能電表雖然安裝有剩余電流動作保護器，但不具備漏電電流監(jiān)測保護功能，這樣在出現(xiàn)短路、漏電等情況會導(dǎo)致電能表燒毀。同時在智能電網(wǎng)中缺少有效的檢測漏電電流手段，當(dāng)電網(wǎng)多處微小漏電電流匯總時，會引起總漏電保護裝置跳閘，導(dǎo)致供電中斷，造成財產(chǎn)損失，故障排查更是費時、費力、費財。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中也有利用零序電流互感器檢測采集零序電流，并將該信號輸出的設(shè)計。但是這種設(shè)計采用的是智能電能表與零序電流互感器分離安裝的方式，由于零序電流互感器的安裝需要額外的接線，造成外部連接導(dǎo)線復(fù)雜，安裝復(fù)雜，安裝占用空間大，導(dǎo)致安裝成本高。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為使配電自動化系統(tǒng)具備漏電保護監(jiān)測管理功能，在供電末級應(yīng)該使用漏電電流監(jiān)測功能的智能電能表，能減少線路的跳閘機率，起到一定的保障電網(wǎng)和人身效果，同時通過通訊端口實現(xiàn)預(yù)警數(shù)據(jù)提前上報，提早解除安全隱患。當(dāng)漏電電流值超過智能電能表的設(shè)定值，繼電器便會自動隔離，同時上傳跳閘數(shù)據(jù)，不僅有效預(yù)防觸電傷亡事故發(fā)生，而且縮小故障排查范圍，達到快速搶修的效果。針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型在于提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、將智能電能表與剩余電流互感器集成在一起，安裝方便，體積小，安裝成本低，具有漏電電流監(jiān)測功能的智能電能表。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的技術(shù)方案如下:
[0007]一種具有漏電電流監(jiān)測保護功能的一體式智能電能表，包括智能電能表本體和置于其內(nèi)的電路主板，所述電路主板包括微處理器、計量模塊、電源管理模塊、顯示器、漏電流檢測模塊、通訊模塊、時鐘模塊、嵌入式安全控制模塊ESAM和存儲器，其特征在于:所述智能電能表本體內(nèi)還設(shè)置有剩余電流互感器和至少一個繼電器，所述的剩余電流互感器包括供電源線全部同一方向穿入的線圈，剩余電流互感器與漏電流檢測模塊電連接，漏電檢測模塊的另一端與微處理器電連接，所述繼電器設(shè)有與電源線的進項線后端連接的一端和與微處理器電連接的另一端。這樣通過剩余電流互感器和漏電檢測模塊將電源線上的電流電壓數(shù)值，及時傳送給微處理器，具有對漏電電流參數(shù)進行實時測量和處理，起到監(jiān)測功能、提高預(yù)警效果。
[0008]所述的計量模塊一端與微處理器電連接，另一端分別與電流采樣裝置、電壓采樣裝置電連接。通過對電流、電壓雙重采集數(shù)據(jù)，更準確地監(jiān)測漏電的多種情況。
[0009]所述的通訊模塊連接有無線接口和/或有線接口。具備這樣的模塊，便于數(shù)據(jù)遠程傳輸和操作人員通過手持設(shè)備現(xiàn)場讀取數(shù)據(jù)，無線接口可以是適應(yīng)紅外、藍牙等連接方式的任意一種或幾種。
[0010]所述的繼電器為三個，分別電連接于三相電源線的進相線后端。當(dāng)本實用新型的技術(shù)方案應(yīng)用在三相智能電能表計上時，三相智能電能表計的四線同一方向一起穿過剩余電流互感器線圈，其中3根進相線分別連接有一個繼電器，用于分別控制三相的電流通斷。
[0011]所述的電路主板還包括輸入模塊，所述的通訊接口為RS485接口，所述的時鐘模塊為實時時鐘模塊。
[0012]所述的繼電器的規(guī)格須大于50A。使得電表適用范圍更廣。
[0013]所述的漏電電流模塊監(jiān)測漏電電流數(shù)據(jù)，當(dāng)大于等于設(shè)定值時，傳輸數(shù)據(jù)至微處理器，微處理器發(fā)送正、負電訊息至繼電器，繼電器觸點動作斷開或閉合電源線，同時電流數(shù)據(jù)存儲入存儲器和通過通訊模塊將電流數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程控制終端。實際工作時，當(dāng)漏電流檢測模塊監(jiān)測漏電電流大于等于25mA (設(shè)定值可調(diào)整)時，傳輸數(shù)據(jù)至微處理器，微處理器發(fā)送正電訊息至內(nèi)置繼電器，繼電器觸點動作斷開電源線，微處理器延時3分鐘(設(shè)定值可調(diào)整)后，又發(fā)送負電訊息至80A繼電器，繼電器觸點自動閉合恢復(fù)供電，再次檢測到漏電電流會重復(fù)上述動作，直到漏電電流處理消失為止，同時通過通訊技術(shù)上報至控制臺。上述繼電器觸點自動斷開、閉合也可以通過控制臺遠程發(fā)送指令操作。此外，操作人員通過手持設(shè)備現(xiàn)場也可通過無線通訊發(fā)送指令操作繼電器觸點斷開、閉合。
[0014]所述的漏電電流模塊檢測到大于設(shè)定值的漏電電流時或繼電器斷開訊息時，通過通訊模塊RS485使用通訊規(guī)約將數(shù)據(jù)上傳到遠程控制終端。實際工作時，當(dāng)智能電能表內(nèi)微處理器的漏電流檢測模塊檢測到有大于設(shè)定值5mA (設(shè)定值可調(diào)整)漏電電流時，通過電訊息傳至微處理器，微處理器發(fā)送至通訊模塊，通訊模塊通過有線或無線接口上傳控制臺。
[0015]本實用新型在智能電能表本體上增加設(shè)置剩余電流互感器，且剩余電流互感器嵌入式安裝在智能電能表表本體下方側(cè)，微處理器與通訊模塊、存儲器、實時時鐘、ESAM等均可實行數(shù)據(jù)交換，利用智能電表本身電路采集數(shù)據(jù)，并進行控制，解決了智能電網(wǎng)無法獲取供電末端漏電電流數(shù)值的情況，實現(xiàn)將智能電能表與剩余電流互感器集成在一起，智能電能表表內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)置合理、緊湊，使智能電能表具有對漏電電流參數(shù)進行實時測量和處理，起到監(jiān)測功能、提高預(yù)警效果，另外無需安裝其它表箱和額外的接線，安裝方便，減少體積，工作可靠，使用方便?？芍苯颖Ｗo智能電能表本體，間接提高了供電質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實用新型電路主板的方框圖。
[0019]圖中:1、智能電能表本體，2、電