[發(fā)明專利]一種對(duì)用電器具有保護(hù)功能的導(dǎo)軌式智能電能表

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410009743.5
• 申請(qǐng)日: 2014-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN103954814A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何亞雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 何亞雄
• 主分類號(hào): G01R11/02
• 分類號(hào): G01R11/02
• 代理公司: 武漢金堂專利事務(wù)所 42212
• 代理人: 丁齊旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是儀器儀表、電能計(jì)量及電氣自動(dòng)化自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別是一種對(duì)用電器具有保護(hù)功能的導(dǎo)軌式智能電能表。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的智能電能表，著重在計(jì)量、電參數(shù)、收費(fèi)控制方面，例如IC卡電表，遠(yuǎn)程控制電表，紅外抄表電表，都沒有對(duì)電表后級(jí)用電器進(jìn)行保護(hù)的功能。空氣開關(guān)對(duì)電路有保護(hù)作用，但只是一個(gè)額定電流值，不能通過軟件對(duì)功率設(shè)定和調(diào)整，當(dāng)電流大于額定電流時(shí)才能跳閘，但當(dāng)后級(jí)電路出故障而電流沒有達(dá)到空氣開關(guān)的額定電流值，空氣開關(guān)不能跳閘。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種對(duì)電路具有保護(hù)功能的智能電能表，很好的解決了以上問題，可以對(duì)后級(jí)用電的總負(fù)荷、單個(gè)用電器的功率、電阻性、電容性、電感性進(jìn)行綜合判斷，判斷若有故障，通過電表自己的繼電器切斷電源，對(duì)電路起到更好的保護(hù)作用。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，它主要由外殼、主板、輸入接線裝置、輸出接線裝置、顯示裝置組成，在主板上裝有電源單元、通訊單元、計(jì)量及控制單元、顯示單元、繼電器控制單元、信號(hào)采集單元；電源單元給所有單元供電，通訊單元通過光電隔離與計(jì)量及控制單元連接，通訊單元設(shè)有RS485接口，信號(hào)采集單元的輸出與計(jì)量及控制單元連接，信號(hào)采集單元的輸入接有串接入火線中的錳銅片采樣器，繼電器控制單元的控制線圈與計(jì)量及控制單元連接，繼電器控制單元的主觸頭串接入火線中。

所述外殼的下部設(shè)有導(dǎo)軌式安裝槽。

本發(fā)明除具有一般智能電能表的計(jì)量、通訊、欠費(fèi)斷電、故障顯示等功能外，還具有對(duì)表后用電總負(fù)荷進(jìn)行設(shè)定和更改，對(duì)表后用電分負(fù)荷進(jìn)行設(shè)定和更改。

1、對(duì)表后級(jí)用電的總負(fù)荷可以進(jìn)行無級(jí)設(shè)定和更改，例如：電表用在一個(gè)家庭，這個(gè)家庭的用電器總共4120W，用電電壓為220V，空氣開關(guān)為40A，就可以把總負(fù)荷設(shè)定為4200W，若實(shí)際用電功率達(dá)到6000W，超過4200W，那肯定不是用電器在用電，一定是出了故障，這時(shí)，空氣開關(guān)沒有達(dá)到額定值不會(huì)跳閘（空氣開關(guān)只有達(dá)到40A，8800W才會(huì)跳閘），而本發(fā)明可以通過采樣、計(jì)算、判斷，用繼電器切斷后級(jí)用電器電源，起到保護(hù)作用。

2、對(duì)各單個(gè)用電器的最大功率可以設(shè)定和更改，可以對(duì)單個(gè)用電器的功率、電阻性、電容性、電感性進(jìn)行綜合判斷。還是以上面的例子進(jìn)行闡述，這個(gè)家庭的最大功率的用電器為空調(diào)，功率為1800W，就可以對(duì)單個(gè)用電器的最大功率設(shè)定為1850W，當(dāng)功率的增加大于設(shè)定值1850，而總負(fù)荷沒有達(dá)到設(shè)定的4200W，這也一定不是用電器在用電，一定是出了故障，本發(fā)明可以通過采樣、計(jì)算、判斷，用繼電器切斷后級(jí)用電器電源，起到保護(hù)作用。

3、還是這個(gè)家庭最大功率的用電器為空調(diào)，功率為1800W，而其它用電器都是小于1000W的，那就可以對(duì)單個(gè)用電器的最大功率設(shè)定為1000W、阻性斷電，當(dāng)空調(diào)起動(dòng)時(shí)，有功和無功功率都有增加，雖然空調(diào)功率為1800W，大于1000W，但不是阻性負(fù)載，不切斷電源，這樣就可以更精確的保護(hù)后級(jí)電路。

以上設(shè)定和更改可以通過485通訊遠(yuǎn)程無級(jí)設(shè)定和更改，也可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

原理說明：通過錳銅片采樣器對(duì)電信號(hào)進(jìn)行采樣，得到電流、以及電壓、相位，計(jì)算有功功率和無功功率，進(jìn)行計(jì)量，同時(shí)

1、對(duì)有功功率進(jìn)行秒平均和設(shè)定的總負(fù)荷比較，若大于設(shè)定值，通過繼電器切斷電源。

2、對(duì)有功功率的變化值進(jìn)行秒平均，有功功率的變化值大于單個(gè)的用電器設(shè)定值，說明增加了一個(gè)功率大于設(shè)定值的用電器，如果后級(jí)沒有這么大的用電器，可能就是短路或不完全短路，通過繼電器切斷電源。

3、對(duì)功率因數(shù)的變化進(jìn)行判斷，可知增加的是電阻性、電容性還是電感性負(fù)載，對(duì)不合要求的，通過繼電器切斷電源。

切斷電源后，檢查后級(jí)電路，排除故障，電路正常后可按DL/T645協(xié)議或MODBUS協(xié)議通過繼電器送電。

本發(fā)明的電路保護(hù)功能與空氣開關(guān)相比具有智能化、精確化、多樣化，對(duì)各分用電器進(jìn)一步細(xì)化了保護(hù)功能，使用電更安全。導(dǎo)軌式安裝，體積小，安裝方便。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的原理方框圖，

圖2是本發(fā)明的內(nèi)部裝配示意圖，

圖3是本發(fā)明圖2的側(cè)視圖，

圖4是本發(fā)明的圖2的俯視圖，

圖5是本發(fā)明的外形軸測(cè)圖，

圖6是本發(fā)明的電氣原理圖。