帶漏電保護功能的電表專用繼電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種配合智能電表實現(xiàn)漏電保護、遙控合閘和費控功能的外置式電表專用繼電器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，涌現(xiàn)出了一大批的以加工為主的中小型企業(yè);隨著城鎮(zhèn)規(guī)劃建設(shè)進程的不斷深入，房地產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展取得了突飛猛進，先后出現(xiàn)了大大小小的各類型居民小區(qū)；良好的就業(yè)環(huán)境積極促進居民生活水平不斷提高。而以上所有這些都離不開用電這個大環(huán)境，由此各行各業(yè)對供電質(zhì)量、供電數(shù)量的要求越來越高，對供電的依賴性越來越強。與此同時，由于供電管理引發(fā)的一系列供用電糾紛、收費管理問題層出不窮。因此，繼續(xù)完善線路末端用電管理、引進先進而實用的低壓保護設(shè)備是當前的首要任務(wù)，也是合理解決供用電糾紛和創(chuàng)建和諧用電環(huán)境的捷徑。
[0003]智能電表為實現(xiàn)費控功能，特別設(shè)計了內(nèi)置的負荷控制開關(guān)，用來控制和切斷用電末端主回路。雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約成本的優(yōu)勢，但是由于該種內(nèi)置負荷開關(guān)大大受限于電表本身緊湊的結(jié)構(gòu)尺寸，只能采用通斷能力較低的執(zhí)行機構(gòu)，在開斷較大電流負荷時，極易損壞智能電表本身。此時需要更換整個電表，造成大量人力、物力的消耗。
[0004]目前市場上現(xiàn)有的預(yù)付費斷路器，由于接線、組網(wǎng)過于復(fù)雜繁瑣，當用戶欠費跳閘或線路故障跳閘后，都需要人工現(xiàn)場手動復(fù)位合閘方可繼續(xù)供電，無疑造成一線電工的實際工作量大大增加，因此其實用性并不高。
[0005]繼1998年、2010年兩次規(guī)模性農(nóng)網(wǎng)改造，我國農(nóng)村低壓電網(wǎng)面貌煥然一新。為繼續(xù)推進和深入進行農(nóng)網(wǎng)的改造工程，尤其是加強對線路末端保護的完善工作，我國的第三次農(nóng)網(wǎng)改造升級工程隨即而來。國家發(fā)展改革委發(fā)布《關(guān)于“十三五”期間實施新一輪農(nóng)村電網(wǎng)改造升級工程意見的通知》中明確要求，到2020年，全國農(nóng)村地區(qū)基本實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的供電服務(wù)全覆蓋，供電能力和服務(wù)水平明顯提升，農(nóng)村電網(wǎng)供電可靠率達到99.8%，綜合電壓合格率達到97.9%，戶均配變?nèi)萘坎坏陀?千伏安，建成結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進、安全可靠、智能高效的現(xiàn)代農(nóng)村電網(wǎng)，電能在農(nóng)村家庭能源消費中的比重大幅提高。
[0006]隨著我國農(nóng)網(wǎng)改造工作不斷推進與深入，為滿足經(jīng)濟發(fā)展、居民生活的實際需要，徹底解決當前線路末端供電系統(tǒng)中存在的問題是迫切需要的。因此，在當前推動社會發(fā)展和農(nóng)村電網(wǎng)改造的大環(huán)境下，適時啟動研究實施與智能電表配合的專用繼電器，是順應(yīng)當前電網(wǎng)改造發(fā)展形勢的，是十分必要的。這必將帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，有助于進一步優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，積極提高實際供電質(zhì)量，全面提升供電服務(wù)水平。經(jīng)檢索和市場調(diào)查，尚未發(fā)現(xiàn)有與智能電表配套使用的負荷控制、帶有漏電保護功能和遠程遙控合閘的繼電器的資料報導(dǎo)和實物面市。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種帶漏電保護功能的電表專用繼電器。該繼電器與智能式電度表配合，利用電表輸出觸電信號的通斷，共同實現(xiàn)費控功能，控制用電末端實際用電情況。主要適用于交流50/60HZ，額定工作電壓220V/380V及以下、額定電流< 125A的三相四線低壓電路，通過對電表輸出控制信號的檢測，用來配合電表管理、控制用電負荷輸出，全面實現(xiàn)欠費跳閘、續(xù)費合閘的自動控制及工作狀態(tài)在線檢測功能，也可對線路或用電設(shè)備的接地、漏電、過電流、過欠壓等故障起保護作用。
[0008]解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:本帶漏電保護功能的電表專用繼電器，包括外殼和電器裝置，外殼分為頂蓋和底座兩部分，兩者間的內(nèi)空間為安裝室，貼近頂蓋內(nèi)頂壁安裝有基板即電路集成板，基板上有指示燈、按鈕、檔位、電表接口觸件，頂蓋的對應(yīng)處有指示燈安裝孔、按鈕安裝孔、檔位安裝孔和電表接口，頂蓋上還有開關(guān)安裝孔、進線柱和出線柱安裝孔，外殼的底座內(nèi)安裝有進線柱和出線柱，三個磁保持繼電器、電源變壓器、三個電流互感器和一個零序互感器；電器裝置包括電源電路，主控芯片電路，通信和控制電路、指示燈電路、采樣電路;電源電路單相交流220V輸入經(jīng)過變壓器降壓，再橋堆進行整流變成直流，通過穩(wěn)壓塊輸出5V，為主控芯片電路、通信和控制電路、指示燈電路和采樣電路提供穩(wěn)定的5V電源和12V電源;電源電路中的交流12V的輸出端連接到采樣電路的光耦輸出端；
主控芯片電路連接通信和控制電路的中RS485芯片的數(shù)據(jù)輸入端，連接通信和控制電路繼電器控制芯片的數(shù)據(jù)輸入端，連接通信和控制電路外部控制的輸出端，連接通信和控制電路撥位開關(guān)的輸出端；
主控芯片電路連接指示燈電路輸入控制端；
主控芯片電路連接采樣電路的漏電采樣的輸出端，連接采樣電路的三相電流采樣的輸出端，連接采樣電路的漏電采樣的輸出端，連接采樣電路的同步信號檢測的輸出端。
[0009]所述的底座的外底面安裝有定位卡條。
[0010]所述的安裝室內(nèi)還安裝有電源電路集成板。
[0011]所述的外殼的外形尺寸為寬7-12cm、底座長ll-17cm、整體高6-10cm。
[0012]所述的電源電路中，單相交流電LA，LN分別經(jīng)過變壓器TI降壓到交流12V，交流12V連接到采樣電路的光耦I(lǐng)C5的輸出端，同時交流12V經(jīng)過TVS管Dl進行保護后，再經(jīng)過橋堆BRGI進行整流變成直流12V，直流12V連接到通信和控制電路的繼電器控制芯片IC2的電源端，同時直流12V再經(jīng)過濾波電容CI，C2，C3，C5連接到穩(wěn)壓塊Ul輸入端，穩(wěn)壓塊Ul輸出直流5V經(jīng)過濾波電容C6，C7連接到指示燈電路，通信和控制電路，采樣電路和主控芯片電路；
所述的通信和控制電路由繼電器控制芯片IC2，RS485通訊芯片IC3，外部控制信號輸入和撥位開關(guān)SI組成，繼電器控制芯片的輸出端連接到磁保護繼電器，繼電器控制芯片IC2的輸入端連接到主控芯片電路的主控芯片U4的1 口，RS485通訊芯片IC3的數(shù)據(jù)輸入端連接到主控芯片電路的主控芯片U4的UART 口，外部信號輸入端連接到
主控芯片電路的主控芯片U4的1口，撥位開關(guān)SI的輸出端連接到主控芯片U4的1口 ；所述的指示燈電路由5路指示燈和相應(yīng)的三極管電阻組成，指示燈的控制輸入端連接到主控芯片U4的1 口；
所述的米樣電路由漏電米樣電路、電流米樣電路和同步?目號米集電路組成，漏電米樣電路的運放IC4的輸出連接到主控芯片U4的AD3 口，3路電流采樣電路輸出分別連接到主控芯片U4的AD0、AD1、AD2口，同步信號采集電路的輸出連接到主控芯片U4的1口 ；
所述的主控芯片電路主要由主控芯片MC9SO8AC6O、晶振和燒寫電路組成，主控芯片MC9 S08AC60的晶振輸入腳連接到晶振JZ，主控芯片MC9 S08AC60的AD 口連接到采樣電路的采樣輸出腳，主控芯片MC9S08AC60的1 口連接到指示燈電路的輸入控制腳，主控芯片MC9S08AC60的1 口通信和控制電路的繼電器控制芯片的輸入腳，主控芯片MC9S08AC60的UART 口連接到通信和控制電路中的RS485芯片的輸入腳，主控芯片MC9S08AC60的1 口連擊到通信和控制電路中外部信號輸入端，主控芯片MC9S08AC60的1口 I連接到通信和控制電路中的撥位開關(guān)SI的輸出端。
[0013]本發(fā)明的有益效果是采用帶漏電功能的電表專用繼電器，配合智能電表管理、控制用電負荷輸出，全面實現(xiàn)欠費跳閘、續(xù)費合閘的自動控制及工作狀態(tài)在線檢測功能，也可對線路或用電設(shè)備的接地、漏電、過電流、過欠壓等故障起保護作用。
[0014]采用本繼電器可以實時監(jiān)控用戶的負荷狀態(tài)和漏電狀況，一旦超出，自動切斷，保障用戶的安全，同時如果需要恢復(fù)供電，不必親臨現(xiàn)場手動分合閘，可遠程控制分合閘，省時、省勞、安全、效率高。
[0015]現(xiàn)已在市面上存在的負荷開關(guān)，除了功能非常單一，只有被動的分合閘功能，不具有漏電保護和RS485通信功能，有的功能有所增加，但是體積龐大，不能裝進現(xiàn)有的電表箱內(nèi)。而本繼電器體積小，功能齊備，能方便地安裝在現(xiàn)有的電表箱內(nèi)，不必改造現(xiàn)有的電表箱。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的電路框圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的電原理圖。
[0018]圖3為本繼電器結(jié)構(gòu)示意(分解)圖。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明下面結(jié)合實施例并參照附圖予以詳述:
參見圖3，顯示出本繼電器的各部件及外殼的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，本帶漏電保護