一種三相三線供電線路失壓計(jì)時(shí)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力儀表技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三相三線供電線路失壓計(jì)時(shí)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外的記錄三相三線供電線路失壓故障的失壓計(jì)時(shí)儀的設(shè)計(jì)方案一般有以下兩種:
[0003]1、機(jī)電一體化方案，是由獨(dú)立的電壓、電流檢測(cè)電路、時(shí)鐘電路、電磁計(jì)數(shù)器組成。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單成本低，缺點(diǎn)是時(shí)鐘精度低，功能少，無法計(jì)量用戶使用電能和丟失電能，可靠性差，達(dá)不到失壓計(jì)時(shí)儀國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，只能用于設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)儀表。
[0004]2、全電子方案，選擇專用多功能信號(hào)采集及電能計(jì)量芯片、外部硬件時(shí)鐘芯片和單片機(jī)、存儲(chǔ)電路、顯示電路、通訊電路等。由專用多功能信號(hào)采集及電能計(jì)量芯片采樣有關(guān)的電壓、電流、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，計(jì)量有功正反向電量。由單片機(jī)通過實(shí)時(shí)讀取信號(hào)采集及電能計(jì)量芯片的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)三相電路各相的電壓電流檢測(cè)、記錄失壓、失流故障事件、累計(jì)故障時(shí)間及用戶使用電能和丟失電能、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、顯示、通訊、存儲(chǔ)和報(bào)警控制。優(yōu)點(diǎn)是功能多，計(jì)量和時(shí)鐘精度高，可靠性高，能滿足國(guó)家電網(wǎng)公司對(duì)失壓計(jì)時(shí)儀國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求；缺點(diǎn)是電路略復(fù)雜，成本略高，適合設(shè)計(jì)高級(jí)儀表。
[0005]在失壓計(jì)時(shí)儀的通訊方式上，為適用于農(nóng)村、城市、工廠等不同的應(yīng)用場(chǎng)景，已經(jīng)存在包括紅外通訊、RS485串行通訊、電力通訊等抄表方式的失壓計(jì)時(shí)儀的技術(shù)方案。但上述失壓計(jì)時(shí)儀缺少防雷擊和強(qiáng)電誤接設(shè)計(jì)，在雷擊和強(qiáng)電誤接時(shí)，容易導(dǎo)致通訊電路損壞，影響電能計(jì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種具有保護(hù)功能、能夠精確記錄三相二線供電線路失壓、失流時(shí)間參數(shù)的二相二線供電線路失壓計(jì)時(shí)儀。
[0007]本實(shí)用新型為達(dá)到上述技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是:一種三相三線供電線路失壓計(jì)時(shí)儀，包括:
[0008]用于提供工作電源的電源電路；
[0009]用于檢測(cè)三相三線供電線路失壓、失流故障，并對(duì)用戶使用電能和丟失電能進(jìn)行計(jì)量、采集電網(wǎng)數(shù)據(jù)的電能計(jì)量電路；
[0010]MCU微處理器，其數(shù)據(jù)輸入端連接所述電能計(jì)量電路的數(shù)據(jù)輸出端；
[0011]通訊接口電路，包括紅外通訊接口電路和網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路，紅外通訊接口電路連接所述MCU微處理器的紅外輸入輸出端，網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路連接所述MCU微處理器的網(wǎng)絡(luò)輸入輸出?而；
[0012]用于控制外部報(bào)警電路的繼電器控制電路，與所述MCU微處理器的控制輸出端。
[0013]所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路還設(shè)有保護(hù)電路，所述保護(hù)電路包括:
[0014]用于實(shí)現(xiàn)電氣隔離的第一光電耦合器，其輸出端與所述M⑶微處理器的網(wǎng)絡(luò)輸入端連接；
[0015]用于實(shí)現(xiàn)電氣隔離的第二光電耦合器，其輸入端與所述M⑶微處理器的網(wǎng)絡(luò)輸出端連接；
[0016]網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器，其接收器輸出端連接所述第一光電耦合器的輸入端，其驅(qū)動(dòng)器輸入端連接所述第二光電耦合器的輸出端；
[0017]TVS 二極管，連接在所述網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器的同相輸入輸出端和反向輸入輸出端之間；
[0018]第一熱敏電阻，其一端連接所述網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器的同相輸入輸出端；
[0019]第二熱敏電阻，其一端連接所述網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器的反相輸入輸出端；
[0020]網(wǎng)絡(luò)通訊接口連接器，連接所述第一熱敏電阻和所述第二熱敏電阻的另一端。
[0021]所述電能計(jì)量電路包括對(duì)輸入三相三線供電線路電流進(jìn)行采樣的電流采樣電路、對(duì)輸入三相三線供電線路電壓進(jìn)行采樣的電壓采樣電路和連接所述電流采樣電路和電壓采樣電路的信號(hào)輸出端的電能計(jì)量芯片。
[0022]所述三相電能計(jì)量芯片為ATT7022E芯片。
[0023]所述MCU微處理器芯片為PIC18F67J11芯片。
[0024]所述電源電路設(shè)有三相三線3*220V交流電輸入端和兩路直流串聯(lián)線性電源輸出端。
[0025]所述串聯(lián)線性電源包括一個(gè)次級(jí)具有兩路輸出的電源變壓器和一個(gè)與所述電源變壓器初級(jí)串聯(lián)的第三熱敏電阻，一個(gè)與所述電源變壓器初級(jí)并聯(lián)的第一壓敏電阻，電源變壓器其中一路輸出向所述網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路提供獨(dú)立電源。
[0026]所述繼電器控制電路包括與所述MCU微處理器的控制輸出端連接用于接收?qǐng)?bào)警控制信號(hào)的繼電器驅(qū)動(dòng)電路；與所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接用于接通或斷開外部報(bào)警電路電源的繼電器；利用繼電器輸出報(bào)警信號(hào)，用戶可以外接報(bào)警電路或者失壓保護(hù)電路。
[0027]失壓計(jì)時(shí)儀中還包括用于為三相三線供電線路失壓、失流故障累計(jì)時(shí)間記錄提供時(shí)鐘信號(hào)源的時(shí)鐘電路，所述時(shí)鐘電路采用具有溫度補(bǔ)償功能的硬件時(shí)鐘芯片RX8025SA。
[0028]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0029]1、本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路中設(shè)有由TVS 二極管、第一熱敏電阻和第二熱敏電阻組成的保護(hù)電路，保護(hù)電路能夠防止雷擊或強(qiáng)電誤接時(shí)對(duì)電路的損害；
[0030]2、本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路采用獨(dú)立電源供電，其與MCU微處理器之間的信號(hào)連接采用第一光電耦合器和第二光電耦合器實(shí)現(xiàn)電氣隔離，有效避免了網(wǎng)絡(luò)通訊接口損壞時(shí)對(duì)整個(gè)電能表的電量計(jì)量和計(jì)時(shí)工作的影響；
[0031]3、本實(shí)用新型的失壓計(jì)時(shí)儀具有計(jì)量用戶使用電量和丟失電量的功能；
[0032]4、本實(shí)用新型的MCU微處理器通過連接繼電器控制電路，使失壓計(jì)時(shí)儀外接報(bào)警電路的功能。
[0033]綜上所述，本實(shí)用新型失壓計(jì)時(shí)儀實(shí)現(xiàn)線路故障檢測(cè)、精確計(jì)量、自動(dòng)抄表和電路保護(hù)，數(shù)據(jù)可組網(wǎng)雙向傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電壓故障事件的檢測(cè)、報(bào)警、記錄，并計(jì)量丟失電量，是供電單位考核供電質(zhì)量和減低竊電造成的線損的重要技術(shù)手段，是一種適合大力推廣的三相三線供電線路用的失壓計(jì)時(shí)儀。
【附圖說明】
[0034]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。其中:
[0035]圖1是本實(shí)用新型三相三線供電線路失壓計(jì)時(shí)儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖2是本實(shí)用新型MCU微處理器的電路圖；
[0037]圖3是本實(shí)用新型電能計(jì)量芯片的電路圖；
[0038]圖4是本實(shí)用新型二相二線電壓米樣電路圖；
[0039]圖5是本實(shí)用新型二相二線電流米樣電路圖；
[0040]圖6是本實(shí)用新型通訊接口電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖7是本實(shí)用新型通訊接口電路的電路圖；
[0042]圖8a是本實(shí)用新型紅外接收電路的電路圖；
[0043]圖8b是本實(shí)用新型紅外發(fā)射電路的電路圖；
[0044]圖9是本實(shí)用新型電源電路的電路圖；
[0045]圖10是本實(shí)用新型繼電器控制電路的電路圖；
[0046]圖11是本實(shí)用新型時(shí)鐘電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]為詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳細(xì)說明。
[0048]請(qǐng)參閱圖1至圖5所示，本實(shí)用新型三相三線供電線路失壓計(jì)時(shí)儀包括用于提供工作電源的電源電路1、用于對(duì)用戶使用電能進(jìn)行計(jì)量的電能計(jì)量電路2、數(shù)據(jù)輸入端連接所述電能計(jì)量電路2的數(shù)據(jù)輸出端的MCU微處理器3、通訊接口電路4、用于控制外部報(bào)警電路的繼電器控制電路5 ；
[0049]電能計(jì)量電路2實(shí)現(xiàn)寬頻域的電壓和電流信號(hào)采樣，電能計(jì)量電路2采用專用多功能電能計(jì)量芯片，由專用多功能電能計(jì)量芯片采樣與電能計(jì)量有關(guān)的電壓、電流、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，計(jì)量有功正反向電量，以供MCU微處理器3處理；
[0050]所述電能計(jì)量電路2包括對(duì)輸入電壓進(jìn)行采樣的電壓采樣電路，對(duì)輸入電流進(jìn)行采樣的電流采樣電路，連接所述電壓采樣電路、電流采樣電路的信號(hào)輸出端的電能計(jì)量芯片，電能計(jì)量電路選用高精度電能計(jì)量專用芯片ATT7022E，其能夠在復(fù)雜的環(huán)境條件下保證計(jì)量精度和線性度。
[0051]所述MCU微處理器3采用PIC18F86J90芯片，所述PIC18F86J90芯片通過SPI總線與電能計(jì)量芯片ATT7022E進(jìn)行數(shù)字通訊，讀取計(jì)量芯片上的電量數(shù)據(jù)和電網(wǎng)模擬參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)、通訊、顯示以實(shí)現(xiàn)電表的智能化。
[0052]請(qǐng)參閱圖6及圖7所示，通訊接口電路4包括二路獨(dú)立的紅外通訊接口電路和RS485通訊電路，紅外通訊接口電路用于現(xiàn)場(chǎng)抄表，紅外通訊接口電路連接所述MCU微處理器的紅外輸入輸出端，RS485網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路用于遠(yuǎn)程抄表，RS485網(wǎng)絡(luò)通訊接口電路連接所述MCU微處理器的網(wǎng)絡(luò)輸入輸出端。
[0053]所述紅外通