[發明專利]電能表中分流器的計量控制系統

有效

• 申請號: 201511004458.5
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN106918738B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 石飛;袁文師;王甲
• 申請（專利權）人: 上海貝嶺股份有限公司
• 主分類號: G01R22/06
• 分類號: G01R22/06;G01R31/54
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;羅朗

本發明公開了一種電能表中分流器的計量控制系統，計量控制系統包括故障檢測電路及故障處理電路，故障檢測電路包括第一、第二故障檢測電阻、故障電壓采樣電路及故障電壓測量電路；故障電壓采樣電路與故障電壓測量電路電連接，故障電壓采樣電路獲取第一故障檢測電阻的電壓值，故障電壓測量電路判斷電壓值是否大于第一閾值，若是，確定供電線與市電的火線斷開連接；故障處理電路包括第一故障處理電阻、第一MOS開關、第二故障處理電阻、第二MOS開關以及MCU，MCU控制第一MOS開關及第二MOS開關導通，使得第一故障檢測電阻的電壓值降低至計量芯片允許的共模輸入電壓范圍內。本發明在分流器的供電線斷開時仍能夠準確計量電量。

技術領域

本發明涉及一種電能表中分流器的計量控制系統，特別是涉及一種電能表中分流器供電線斷開后電能表仍能準確計量的計量控制系統。

背景技術

眾所周知，電能表是測量電能的儀表，簡單地說，其計量原理是，通過對用戶用電線上電流、電壓的采樣，然后通過和時間乘積，從而得出某戶電能的使用量。而在電流采樣中，采用分流器是電子式電能表上最為常用采樣的方式，幾乎涵蓋了國內所有的戶用電子式電能表。

圖1為現有技術中采用分流器作為電流采樣的電能表的局部電路結構示意圖，在正常使用過程中，供電線連接市電的L(火線)、N(零線)連接至變壓器，從而給整個電能表供電，計量芯片1的地、變壓器的輸入端a、分流器2的供電線端b與火線是同電位的，即火地。電流采樣元件為分流器2，分流器2具有三根引線，分別為供電線21、正極采樣線22及負極采樣線23。

供電線21與分流器的供電線端b相連，并且連接市電火線L，正極采樣線與分流器的正極采樣端n相連，負極采樣線與分流器的負極采樣端m相連，m端和n端之間具有一定的電阻，一般為200-300μΩ之間的一個確定的分流器電阻值。圖1中在計量芯片分別和m端及n端之間具有由電阻和電容構成的RC濾波電路，電阻阻值一般為1KΩ左右。

當用戶用電時，電流通過分流器的m、n兩端，由于當電流通過時，則會在m、n端之間產生一定電壓差，通過對m、n端之間的電壓差數值的采樣，即求得通過此處電流的大小，這就是電能表中，對電流采樣的方法。當對電流采樣后，將信號傳入計量芯片內，計量芯片再乘以采樣的電壓值和時間，即可完成對電能量的計算。

但是在實際的生產、運輸過程中，由于焊接、環境應力的改變，在分流器的供電線上a、b兩端之間會發生斷開的情況，如圖2所示，其中a、b兩端之間的虛線表示斷開。這種情況雖然并不常見，然而一旦斷開，會導致整個電能表的供電回路發生變化，供電電流從變壓器、電流采樣部分及電流采樣輸入管腳流過，在電流采樣輸入端產生約1到幾伏的共模電壓(與交流供電電流、RC濾波電路中電阻阻值、芯片內部電路等有關)，而現有的電能計量芯片都沒有共模電壓輸入抑制電路，現有電能表一般都會出現飛走現象(國內、國外采用現有的各種不同品牌型號計量芯片的單相電能表)，在電力結算部門與電力用戶間產生很大的糾紛，對電力結算部門和電能表制造企業造成極大負面的影響。經實際測試，采用現有的銳能微、炬泉光電、貝嶺及ADI公司的單相計量芯片的電能表，普遍都具有這個問題。即使有的電能表在此故障下未出現飛走現象，也是因為在電能表軟件中對于此故障時測量到異常的大電流(如量程60A的電能表測量到100A以上電流)進行軟件處理，屏蔽了計量輸出，這樣處理的結果只有在電能表無負載時是正確的，而帶載時應該計量的電能被少計。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中電能表在分流器的供電線斷開時無法再進行準確計量電能的缺陷，提供一種電能表中分流器的計量控制系統。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

本發明提供了一種電能表中分流器的計量控制系統，所述分流器包括供電線、正極采樣線及負極采樣線，所述供電線與市電的火線電連接，市電的零線通過變壓器的輸入端與所述供電線電連接，所述變壓器的輸入端接地，所述變壓器的輸出端與所述分流器的計量芯片電連接，所述計量芯片與所述正極采樣線及所述負極采樣線電連接，其特點在于，