一種兩相三線雙電壓交流有功電能表的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種兩相三線雙電壓交流有功電能表，分別對負(fù)載一、二計量電能，所述電能表設(shè)有相線L1、L2及中線N，負(fù)載一連接于相線L1、L2之間，負(fù)載二連接于相線L1與中線N之間，電能表包括計量芯片一、二，分別對負(fù)載一、二進(jìn)行電壓和電流采樣，將采樣信號轉(zhuǎn)換為電能脈沖信號產(chǎn)生脈沖一、二；對于電流采樣，包括對應(yīng)接于相線L1、L2上的電流互感器CT1、CT2，所述電流互感器CT1的一次電流線反向穿過電流互感器CT2，且該兩電流互感器CT1、CT2次級并聯(lián)采樣電阻；MCU，用于接收脈沖二及通過光耦隔離獲取脈沖一并分別累加輸出；顯示裝置，輪顯MCU累加后的脈沖值；電源裝置，提供直流電源給計量芯片一、二、MCU和顯示裝置。該實用新型實現(xiàn)了分別計量兩個不同電壓負(fù)載設(shè)備所消耗的電能量。
【專利說明】
—種兩相三線雙電壓交流有功電能表

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電能表【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種兩相三線雙電壓交流有功電能表，具體來說涉及一種對兩相三線雙電壓回路交流有功電能實現(xiàn)分別計量的電能表，適用于為星形繞組變壓器引出的兩相三線系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的兩相線的電流相位差為120°。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會用電負(fù)荷的不斷增長，新增配電變壓器客戶數(shù)量也越來越多，電業(yè)部門裝表接電的業(yè)務(wù)不斷增加，電能計量裝置是電業(yè)部門的一桿秤，其正確性和準(zhǔn)確性直接關(guān)系到供用電雙方的經(jīng)濟效益，電能計量中心做為電能計量裝置的管理和執(zhí)行單位，在日常工作中對用戶進(jìn)行現(xiàn)場檢測至關(guān)重要。
[0003]目前兩相三線電能表的直接接入式接線方式如圖1所示，電能表的相線輸入L1、L2連接至電能表的1、3接線端子，電能表的相線輸出LI’、L2’連接至電能表的2、4接線端子，中線的輸入N、輸出N’連接至電能表的5、6接線端子。負(fù)載Rl連通相線輸出LI’、L2’之間，表示額定電壓為線電壓Ul (L1-L2之間)的負(fù)載設(shè)備；負(fù)載R2連通相線輸出LI’與中線輸出N’之間，表示額定電壓為相電壓U2(L1-N之間)的負(fù)載設(shè)備。然而現(xiàn)有的電能表不能分別計量Rl、R2兩個不同電壓負(fù)載設(shè)備所消耗的電能量，需設(shè)計復(fù)雜的電能表安裝現(xiàn)場接線，否則需使用兩只單相電能表合在一起來分別計量Rl、R2兩個不同電壓負(fù)載設(shè)備所消耗的電能量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本實用新型旨在提供一種兩相三線雙電壓交流有功電能表，實現(xiàn)分別計量Rl和R2兩個不同電壓負(fù)載設(shè)備所消耗的電能量，簡化了電能表安裝現(xiàn)場的接線，實現(xiàn)了正常情況下需要使用兩只單相電能表合在一起的功能。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案:一種兩相三線雙電壓交流有功電能表，分別對負(fù)載一、負(fù)載二計量電能，所述電能表設(shè)有相線L1、L2及中線N，負(fù)載一連接于相線L1、L2之間，負(fù)載二連接于相線LI與中線N之間，其包括有:
[0006]計量芯片一、二,分別對負(fù)載一、負(fù)載二進(jìn)行電壓和電流米樣，并將米樣信號轉(zhuǎn)換為電能脈沖信號，分別產(chǎn)生脈沖一、脈沖二 ；其中，計量芯片一、二對負(fù)載一、負(fù)載二進(jìn)行電流采樣的電路，包括電流互感器CT1、CT2，其對應(yīng)連接于電能表內(nèi)部的相線L1、L2上，所述電流互感器CTl的一次電流線反向穿過電流互感器CT2，且該兩電流互感器CT1、CT2次級并聯(lián)采樣電阻；
[0007]MCU，用于接收脈沖二及通過光耦隔離獲取脈沖一，再對脈沖一、脈沖二分別進(jìn)行累加并輸出；
[0008]顯示裝置，用于輪顯MCU輸出的累加后的脈沖值；
[0009]電源裝置，采用阻容降壓方式提供直流電源給計量芯片一、二、MCU和顯示裝置。
[0010]進(jìn)一步的，還包括電壓采樣電路，用于對負(fù)載一、負(fù)載二進(jìn)行電壓采樣，其中，所述計量芯片一以L2為采樣基準(zhǔn)，計量芯片二以N為采樣基準(zhǔn)，LI作為計量芯片一、二的電壓采樣輸入的公共端；計量芯片一采樣L1-L2之間的線電壓U1，計量芯片二采樣Ll-N之間的相電壓U2。
[0011]進(jìn)一步的，所述計量芯片一、二均為芯片BL6503。
[0012]進(jìn)一步的，將L2-N之間的交流電壓通過阻容降壓提供兩組相互隔離的直流電源分別供給計量芯片一和計量芯片二 JfLl-N之間的交流電壓通過阻容降壓提供的直流電源僅供給計量芯片二。
[0013]進(jìn)一步的，在所述MCU上分別連接有用于顯示控制隔離脈沖信號、脈沖信號所代表負(fù)載功率強弱的發(fā)光二極管。
[0014]本實用新型的有益效果:通過計量芯片一、二分別對各回路上的電壓、電流進(jìn)行A/D采樣，并由MCU累加各回路的電能脈沖，最終由顯示裝置輪顯出兩個電壓回路的電能脈沖值，從而實現(xiàn)了分別計量負(fù)載一、負(fù)載二兩個不同電壓負(fù)載設(shè)備所消耗的電能量，簡化了電能表安裝現(xiàn)場的接線，實現(xiàn)了正常情況下需要使用兩只單相電能表合在一起的功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1是現(xiàn)有兩相二線電能表的接線圖；
[0017]圖2是本實用新型中電流采樣接線的示意圖；
[0018]圖3是本實用新型的原理設(shè)計框圖。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實施例及附圖來進(jìn)一步詳細(xì)說明本實用新型。
[0020]本實施例以Rl作為相線L1、L2之間的線電壓Ul的負(fù)載設(shè)備；以R2作為相線LI與中線N之間的相電壓U2的負(fù)載設(shè)備進(jìn)行描述說明。
[0021]—種如圖2、3所不的兩相三線雙電壓交流有功電能表,分別對負(fù)載一 R1、負(fù)載二R2計量電能，所述電能表設(shè)有相線L1、L2及中線N，負(fù)載一 Rl連接于相線L1、L2之間，負(fù)載二 R2連接于相線LI與中線N之間，其包括有:
[0022]計量芯片一、二，分別對負(fù)載一 R1、負(fù)載二 R2進(jìn)行電壓和電流采樣，并將采樣信號轉(zhuǎn)換為電能脈沖信號，分別產(chǎn)生脈沖一、脈沖二 ；其中，計量芯片一、二對負(fù)載一 R1、負(fù)載二R2進(jìn)行電流采樣的電路，包括電流互感器CT1、CT2，其對應(yīng)連接于電能表內(nèi)部的相線L1、L2上，所述電流互感器CTl的一次電流線反向穿過電流互感器CT2，且該兩電流互感器CT1、CT2次級并聯(lián)采樣電阻；
[0023]MCU，用于接收脈沖二及通過光耦隔離獲取脈沖一，再對脈沖一、脈沖二分別進(jìn)行累加并輸出；
[0024]顯示裝置，用于輪顯MCU輸出的累加后的脈沖值；
[0025]電源裝置，采用阻容降壓方式提供直流電源給計量芯片一、二、MCU和顯示裝置。
[0026]本實用新型根據(jù)電能計量原理P = UIcosO，設(shè)計的關(guān)鍵點在于對各自回路中的電壓、電流進(jìn)行A/D米樣。具體通過計量芯片一、二如芯片BL6503分別對負(fù)載一 R1、負(fù)載二R2的電壓和電流進(jìn)行采樣，并將采樣信號轉(zhuǎn)換為電能脈沖信號，分別生成脈沖一、脈沖二 ；由MCU接收由計量芯片二生成的脈沖二，通過光耦隔離獲取由計量芯片一生成的脈沖一，并對脈沖一、脈沖二分別進(jìn)行累加并輸出；由液晶分屏輪顯MCU累加后的脈沖值。
[0027]其中，對于電流采樣，如圖2所示，通過電流互感器CT1、CT2采用特殊的內(nèi)部接線方式，即電流互感器CTl的一次電流線反向穿過電流互感器CT2，兩個電流互感器CT1、CT2次級并聯(lián)采樣電阻，電流互感器CTl用于由線電壓Ul (L1、L2之間的電壓)的負(fù)載一所產(chǎn)生的電流取樣12，電流互感器CT2用于由相電壓U2 (相線LI與中線N之間的電壓)的負(fù)載二所產(chǎn)生的電流取樣13 = 11-12，從而實現(xiàn)對兩個不同電壓的負(fù)載一 R1、負(fù)載二 R2進(jìn)行電流采樣。
[0028]而電壓采樣，采用電阻分壓方式，所述計量芯片一以L2為采樣基準(zhǔn)，計量芯片二以N為采樣基準(zhǔn)，LI作為計量芯片一、二的電壓采樣輸入的公共端，其中，計量芯片一采樣L1-L2之間的線電壓U1，計量芯片二采樣Ll-N之間的相電壓U2，從而實現(xiàn)了兩個不同的電壓采樣。
[0029]本實用新型中的主要電氣模塊，如圖3所示:
[0030]計量部分:將交流電壓、電流采樣信號轉(zhuǎn)換為電能脈沖信號，其中計量芯片一產(chǎn)生的脈沖一需要由MCU通過光耦隔離獲取，計量芯片二產(chǎn)生的脈沖二由MCU直接獲取，該脈沖一和脈沖二由MCU進(jìn)行累加；
[0031]MCU:分別累加脈沖一、脈沖二，并控制顯示輸出和脈沖輸出；
[0032]顯示部分:采用液晶分屏顯示兩個電壓Ul、U2回路的電能值，小數(shù)位可設(shè)置為O、
1、2 ；
[0033]電源部分:采用阻容降壓方式提供直流電源給計量芯片、MCU和其他電路。將L2-N之間的交流電壓通過阻容降壓提供兩組相互隔離的直流電源分別供給計量芯片一和計量芯片二 ；將Ll-N之間的交流電壓通過阻容降壓提供的直流電源僅供給計量芯片二，保證了兩相中任意一相有電時電能表即可正常計量。
[0034]脈沖輸出部分:在所述MCU上分別連接有用于顯示控制隔離脈沖信號、脈沖信號所代表負(fù)載功率強弱的發(fā)光二極管，通過MCU控制脈沖輸出I和脈沖輸出2的發(fā)光二極管閃爍，閃爍越快代表負(fù)載功率越大。
[0035]以上對本實用新型實施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施例，在【具體實施方式】以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種兩相三線雙電壓交流有功電能表，分別對負(fù)載一、負(fù)載二計量電能，所述電能表設(shè)有相線L1、L2及中線N，負(fù)載一連接于相線L1、L2之間，負(fù)載二連接于相線LI與中線N之間，其特征在于:包括有: 計量芯片一、二，分別對負(fù)載一、負(fù)載二進(jìn)行電壓和電流采樣，并將采樣信號轉(zhuǎn)換為電能脈沖信號，分別產(chǎn)生脈沖一、脈沖二 ；其中，計量芯片一、二對負(fù)載一、負(fù)載二進(jìn)行電流米樣的電路，包括電流互感器CT1、CT2，其對應(yīng)連接于電能表內(nèi)部的相線L1、L2上，所述電流互感器CTl的一次電流線反向穿過電流互感器CT2，且該兩電流互感器CT1、CT2次級并聯(lián)米樣電阻； MCU，用于接收脈沖二及通過光耦隔離獲取脈沖一，再對脈沖一、脈沖二分別進(jìn)行累加并輸出； 顯示裝置，用于輪顯MCU輸出的累加后的脈沖值； 電源裝置，采用阻容降壓方式提供直流電源給計量芯片一、二、MCU和顯示裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相三線雙電壓交流有功電能表，其特征在于:還包括電壓采樣電路，用于對負(fù)載一、負(fù)載二進(jìn)行電壓采樣，其中，所述計量芯片一以L2為采樣基準(zhǔn)，計量芯片二以N為采樣基準(zhǔn)，LI作為計量芯片一、二的電壓采樣輸入的公共端；計量芯片一采樣L1-L2之間的線電壓Ul，計量芯片二采樣Ll-N之間的相電壓U2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相三線雙電壓交流有功電能表，其特征在于:所述計量芯片一、二均為芯片BL6503。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相三線雙電壓交流有功電能表，其特征在于:將L2-N之間的交流電壓通過阻容降壓提供兩組相互隔離的直流電源分別供給計量芯片一和計量芯片二 JfLl-N之間的交流電壓通過阻容降壓提供的直流電源僅供給計量芯片二。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩相三線雙電壓交流有功電能表，其特征在于:在所述MCU上分別連接有用于顯示控制隔離脈沖信號、脈沖信號所代表負(fù)載功率強弱的發(fā)光二極管。
【文檔編號】G01R11/50GK203981732SQ201420363370
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】李小國, 馮紹勇, 周松 申請人:重慶華虹儀表有限公司