一種單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路，包括殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的控制單元，所述的控制單元連接了置于殼體內(nèi)的第一繼電保護(hù)電路的線圈和直流繼電器的線圈，所述直流繼電器的觸點(diǎn)連接設(shè)置在殼體外的交流繼電器的線圈，所述交流繼電器的觸頭連接在用戶設(shè)備的電路上。本實(shí)用新型可內(nèi)置繼電保護(hù)電路也可以外接大功率的交流繼電器，電力工作人員可根據(jù)用戶設(shè)備的用電情況選擇合適繼電保護(hù)方式，使用方便。
【專利說明】一種單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電表設(shè)備，特別是一種單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在用智能收費(fèi)電表計(jì)量收費(fèi)時(shí)，通常都設(shè)有繼電器，若用戶設(shè)備發(fā)生短路等狀況時(shí)通過控制繼電器將用戶設(shè)備的短路電流切斷，避免電表燒壞。通常用戶設(shè)備電流大于80安培時(shí)通常外置繼電保護(hù)電路，由電表內(nèi)的小功率繼電器控制外部大功率繼電器的開斷；若用戶設(shè)備電流在50安培一80安培之間通常采用內(nèi)置繼電保護(hù)電路，在電表內(nèi)設(shè)有繼電器驅(qū)動(dòng)電路由繼電器驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電表內(nèi)的小功率繼電器。但是若用戶設(shè)備用電的電流變化時(shí)通常需要更換電表，例如若用戶設(shè)備原先的用電電流在50安培一80安培采用內(nèi)置繼電保護(hù)電路，若在用戶設(shè)備擴(kuò)容，增大用電量，電流超過80安培時(shí)，內(nèi)置繼電保護(hù)電路電表將超負(fù)荷被燒壞；若在用戶設(shè)備原先的用電電流大于80安培采用外置繼電保護(hù)電路的電表，若在用戶設(shè)備減小用電量，電流在50安培一 80安培時(shí)，外置繼電保護(hù)電路的電表靈敏度不夠高，有可能不能及時(shí)感知用電設(shè)備的電流大小，無法及時(shí)動(dòng)作切斷短路電流。在用戶設(shè)備電流變化時(shí)需要重新更換電表，增加了設(shè)備成本，也增加了電力工作人員的工作。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路，可內(nèi)置繼電保護(hù)電路也可以外接大功率的交流繼電器，電力工作人員可根據(jù)用戶設(shè)備的用電情況選擇合適繼電保護(hù)方式，使用方便。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路，包括殼體和 設(shè)置在殼體內(nèi)的控制單元，所述的控制單元連接了置于殼體內(nèi)的第一繼電保護(hù)電路的線圈和直流繼電器的線圈，所述直流繼電器的觸點(diǎn)連接設(shè)置在殼體外的交流繼電器的線圈，所述交流繼電器的觸頭連接在用戶設(shè)備的電路上?？筛鶕?jù)用戶設(shè)備的用電量的大小選擇設(shè)置的繼電保護(hù)方式。一般情況下用戶設(shè)備的用電在50安培一60安培，采用置于殼體內(nèi)的第一繼電保護(hù)電路即可，即通過第一繼電保護(hù)電路控制用戶設(shè)備供電的開斷，但是在用戶設(shè)備用電量擴(kuò)容，用電電流大于80安培時(shí)即通過直流繼電器控制外部的交流繼電器的開斷，通過交流繼電器的開斷控制用戶設(shè)備供電電路的開斷，避免電表超負(fù)荷燒壞。所述的單相模塊智能收費(fèi)電表提供了兩種繼電保護(hù)電路，電力工作人員可根據(jù)用戶設(shè)備當(dāng)下用電情況選擇合適的繼電保護(hù)設(shè)備連接方式，即保證了繼電保護(hù)的靈敏性也避免了負(fù)荷過大情況下電表的損壞。所述直流繼電器均為小功率繼電器，所述交流繼電器為大功率繼電器。由于交流繼電器是大功率繼電器，將交流繼電器外接減少了在電表內(nèi)產(chǎn)生較大的反向電動(dòng)勢(shì)。
[0005]優(yōu)選的，所述的第一繼電保護(hù)電路包括一繼電器驅(qū)動(dòng)電路，所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸入端連接控制單元，繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸出端連接一內(nèi)置的繼電器一線圈，所述繼電器一的觸頭連接外部的用戶設(shè)備的電路上。所述的繼電器一和直流繼電器均為小功率繼電器，所述交流繼電器為大功率繼電器。在第一繼電保護(hù)電路中通過繼電器驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)繼電器一動(dòng)作，繼電器一的跳閘與合閘信號(hào)由控制單元給出，繼電器一功率小，適合用于用戶設(shè)備用電量在50-80安培范圍內(nèi)時(shí)使用，靈敏度較高。
[0006]優(yōu)選的，所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括一基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路，基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路包括一跳閘驅(qū)動(dòng)電路和一合閘驅(qū)動(dòng)電路，所述繼電器電路輸入端包括合閘信號(hào)輸入端和跳閘信號(hào)輸入端，所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸出端包括合閘信號(hào)輸出端和跳閘信號(hào)輸出端，所述的合閘信號(hào)輸入端和合閘信號(hào)輸出端連接所述的合閘驅(qū)動(dòng)電路，所述的跳閘信號(hào)輸入端和跳閘信號(hào)輸出端連接所述的跳閘驅(qū)動(dòng)電路。由控制單元發(fā)送跳閘信號(hào)和合閘信號(hào)分別至合閘信號(hào)輸入端和跳閘信號(hào)輸入端，通過基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)由合閘信號(hào)輸出端和跳閘信號(hào)輸出端輸出至繼電器一的線圈上，由線圈的得失電控制觸頭的動(dòng)作。例如當(dāng)控制單元發(fā)送高電平至合閘信號(hào)輸出端，低電平至跳閘信號(hào)輸出端，則繼電器一合閘；若控制單元發(fā)送低電平至合閘信號(hào)輸出端，高電平至跳閘信號(hào)輸出端，則繼電器一跳閘。
[0007]優(yōu)選的，所述的跳閘驅(qū)動(dòng)電路和合閘驅(qū)動(dòng)電路鏡像設(shè)置，所述合閘信號(hào)輸出端和跳閘信號(hào)輸出端還連接一互鎖保護(hù)電路，所述的跳閘信號(hào)輸入端和合閘信號(hào)輸入端連接控制單元，跳閘信號(hào)輸出端和合閘信號(hào)輸出端連接在所述的內(nèi)置的繼電器一線圈。由于跳閘驅(qū)動(dòng)電路和合閘驅(qū)動(dòng)電路鏡像設(shè)置，通過互鎖保護(hù)電路的作用在控制單元發(fā)送一個(gè)控制指令時(shí)繼電器一只執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作(例如跳閘/合閘),避免信號(hào)沖突造成電表繼電保護(hù)電路失效，保證電表的正常工作。
[0008]優(yōu)選的，所述互鎖保護(hù)電路包括？?jī)?cè)三極管I和？?jī)?cè)三極管11，所述？?jī)?cè)三極管I集電極為合閘信號(hào)輸出端，所述三極管I的發(fā)射極連接供電電源，所述三極管II集電極為跳閘信號(hào)輸出端，所述三極管II發(fā)射極連接供電電源，所述？?jī)?cè)三極管I基極連接第一電阻的第一端，所述第一電阻的第二端連接在三極管II集電極，？?jī)?cè)三極管II基極連接第二電阻的第一端，所述第二電阻的第二端連接在三極管I集電極，供電電源還連接二極管I的負(fù)極和二極管III負(fù)極，二極管I正極連接二極管II的負(fù)極，二極管II的正極接地，二極管I正極與二極管II負(fù)極連接點(diǎn)連接第一電阻的第二端，二極管III正極連接二極管IV的負(fù)極，二極管III的正極接地，二極管III正極與二極管IV負(fù)極連接點(diǎn)連接第二電阻的第二端。在控制單元由合閘信號(hào)輸入端輸入高電平導(dǎo)通時(shí)，通過向跳閘信號(hào)輸入端輸入低電平，第一電阻連接低電平將三極管I導(dǎo)通，導(dǎo)通繼電器保護(hù)電路的合閘部分，驅(qū)動(dòng)繼電器一合閘，由于？?jī)?cè)三極管I的發(fā)射極還連接二極管I的負(fù)極，二極管I正極連接二極管II的負(fù)極，二極管II的正極接地，二極管I正極與二極管II負(fù)極連接點(diǎn)連接第一電阻的第二端，可保證第一電阻的第二端為低電平，即使在控制單元指令發(fā)送錯(cuò)誤時(shí)也可避免信號(hào)沖突。此外，由于在繼電器一線圈在得電瞬間會(huì)產(chǎn)生與電流方向相反的瞬間反向電動(dòng)勢(shì)和反向電流，所述的二極管I和二極管II將反向電流引至供電電源，避免繼電器驅(qū)動(dòng)電路燒壞。繼電器一跳閘原理與繼電器一合閘原理相同，在此不再贅述。
[0009]優(yōu)選的，所述控制單元的一個(gè)控制端輸出兩根控制線，分別為控制線一和控制線二連接至直流繼電器的線圈上，所述直流繼電器觸頭的正極和負(fù)極之間還連接有一二極管V，所述二極管V的正極連接直流繼電器負(fù)極，二極管V的負(fù)極連接直流繼電器的正極，并且二極管V負(fù)極還連接一直流電源，直流繼電器觸頭的負(fù)極輸出至外部的交流繼電器。例如當(dāng)控制單元要發(fā)送合閘信號(hào)時(shí)向由控制線一送出高電平，控制線二輸出低電平，直流繼電表的繼電保護(hù)電路，包括殼體1和設(shè)置在殼體內(nèi)的第一繼電保護(hù)電路的線圈和直流繼置在殼體1外的交流繼電器3的線圈，所述可根據(jù)用戶設(shè)備的用電量的大小選擇設(shè)置生50安培一60安培,米用置于殼體內(nèi)的第士控制用戶設(shè)備供電的開斷，但是在用戶設(shè)I:流繼電器控制外部的交流繼電器的開斷，
丨勺開斷，避免電表超負(fù)荷燒壞。所述的單相.力工作人員可根據(jù)用戶設(shè)備當(dāng)下用電情況電保護(hù)的靈敏性也避免了負(fù)荷過大情況下客，所述交流繼電器為大功率繼電器。由于電器2觸頭的負(fù)極0UT3輸出至外部的交流繼電器3，具體參見圖3。當(dāng)控制單元由控制線一送出高電平，控制線二輸出低電平發(fā)送合閘信號(hào)，直流繼電器觸頭閉合，在直流繼電器線圈在得電瞬間產(chǎn)生瞬間反向電動(dòng)勢(shì)時(shí)，通過二極管V導(dǎo)通將反向電流引至直流電源。避免反向電動(dòng)勢(shì)將繼電器絕緣層擊穿，避免了繼電器漏電的危險(xiǎn)。當(dāng)然直流繼電器跳閘也可由控制單元通過控制線一發(fā)送低電平，由控制線二發(fā)送高電平，具體原理與合閘控制一樣，從而實(shí)現(xiàn)跳閘控制。
[0019]參見圖2，在本優(yōu)選實(shí)施例中，所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括一基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路，基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路包括一跳閘驅(qū)動(dòng)電路和一合閘驅(qū)動(dòng)電路，所述繼電器電路輸入端包括合閘信號(hào)輸入端INl和跳閘信號(hào)輸入端IN2,所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸出端包括合閘信號(hào)輸出端OUTl和跳閘信號(hào)輸出端0UT2,所述的合閘信號(hào)輸入端INl和合閘信號(hào)輸出端OUTl連接所述的合閘驅(qū)動(dòng)電路，所述的跳閘信號(hào)輸入端IN2和跳閘信號(hào)輸出端0UT2連接所述的跳閘驅(qū)動(dòng)電路。由控制單元發(fā)送合閘信號(hào)和跳閘信號(hào)分別至合閘信號(hào)輸入端INl和跳閘信號(hào)輸入端IN2，通過基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)由合閘信號(hào)輸出端OUTl和跳閘信號(hào)輸出端0UT2輸出至繼電器一的線圈上，由線圈的得失電控制觸頭的動(dòng)作。例如當(dāng)控制單元發(fā)送高電平至合閘信號(hào)輸出端0UT1，低電平至跳閘信號(hào)輸出端0UT2，則繼電器一合閘；若控制單元發(fā)送低電平至合閘信號(hào)輸出端0UT1，高電平至跳閘信號(hào)輸出端0UT2，則繼電器一跳閘。所述的合閘基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路包括合閘信號(hào)輸入端INl連接第三電阻R3的一端，第三電阻的另一端連接一 NPN三極管Q3的基極，NPN三極管Q3的基極還連接第四電阻的一端，所述第四電阻的另一端接地，NPN三極管Q3發(fā)射極接地，NPN三極管Q3集電極連接合閘信號(hào)輸出端OUTl，所述的跳閘驅(qū)動(dòng)電路與合閘驅(qū)動(dòng)電路鏡像設(shè)置并且NPN三極管Q3的發(fā)射極與跳閘驅(qū)動(dòng)電路中的NPN三極管Q4發(fā)射極的共地。
[0020]為避免信號(hào)沖突造成電表繼電保護(hù)電路失效，保證電表的正常工作。所述的跳閘驅(qū)動(dòng)電路和合閘驅(qū)動(dòng)電路鏡像設(shè)置，所述合閘信號(hào)輸出端OUTl和跳閘信號(hào)輸出端0UT2還連接一互鎖保護(hù)電路，所述的跳閘信號(hào)輸入端INl和合閘信號(hào)輸入端IN2連接控制單元，跳閘信號(hào)輸出端0UT2和合閘信號(hào)輸出端OUTl連接在所述的內(nèi)置的繼電器一線圈。由于跳閘驅(qū)動(dòng)電路和合閘驅(qū)動(dòng)電路鏡像設(shè)置，通過互鎖保護(hù)電路的作用在控制單元發(fā)送一個(gè)控制指令時(shí)繼電器一只執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作(例如跳閘/合閘)。
[0021]作為對(duì)本優(yōu)選實(shí)施例的進(jìn)一步細(xì)化，所述互鎖保護(hù)電路包括PNP三極管I Ql和PNP三極管II Q2，所述PNP三極管I Ql集電極為合閘信號(hào)輸出端，所述PNP三極管I Ql的發(fā)射極連接供電電源VCCl，所述PNP三極管II Q2集電極為跳閘信號(hào)輸出端，所述PNP三極管II Q2發(fā)射極連接供電電源VCCl，所述PNP三極管I Ql基極連接第一電阻Rl的第一端，所述第一電阻Rl的第二端連接在PNP三極管II Q2集電極，PNP三極管II Q2基極連接第二電阻R2的第一端，所述第二電阻R2的第二端連接在PNP三極管I Ql集電極，供電電源VCCl還連接二極管I Dl的負(fù)極和二極管III D3負(fù)極，二極管I Dl正極連接二極管IID2的負(fù)極，二極管II D2的正極接地，二極管I Dl正極與二極管II D2負(fù)極連接點(diǎn)連接第一電阻Rl的第二端，二極管III D3正極連接二極管IV D4的負(fù)極，二極管III D3的正極接地，二極管III D3正極與二極管IV D4負(fù)極連接點(diǎn)連接第二電阻R2的第二端。在控制單元由合閘信號(hào)輸入端INl輸入高電平導(dǎo)通時(shí)，通過向跳閘信號(hào)輸入端IN2輸入低電平，第一電阻Rl連接低電平將PNP三極管I Ql導(dǎo)通，導(dǎo)通繼電器保護(hù)電路的合閘部分，驅(qū)動(dòng)繼電器一合閘，由于？?jī)?cè)三極管I 的發(fā)射極還連接二極管I 01的負(fù)極，二極管I 01正極連接二極管1102的負(fù)極，二極管II 02的正極接地，二極管I 01正極與二極管II 02負(fù)極連接點(diǎn)連接第一電阻町的第二端，可保證第一電阻町的第二端為低電平，即使在控制單元指令發(fā)送錯(cuò)誤時(shí)也可避免信號(hào)沖突。此外，由于在繼電器一線圈在得電瞬間會(huì)產(chǎn)生與電流方向相反的瞬間反向電動(dòng)勢(shì)和反向電流，所述的二極管101和二極管II 02將反向電流引至供電電源7(1:2，避免繼電器驅(qū)動(dòng)電路燒壞。繼電器一跳閘原理與繼電器一合閘原理相同，在此不再贅述。
[0022]本優(yōu)選實(shí)施例中所述的控制單元為型號(hào)為？13308數(shù)據(jù)處理芯片，在上所述的直流繼電器連接所述？13308數(shù)據(jù)處理芯片的第59號(hào)管腳，繼電器驅(qū)動(dòng)電路的合閘輸入端和跳閘輸入端分別連接？13308數(shù)據(jù)處理芯片的第34和33號(hào)管腳.[0023]所述的直流繼電器優(yōu)選型號(hào)為12033？的微型繼電器。
[0024]除上述優(yōu)選實(shí)施例外，本實(shí)用新型還有其他的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實(shí)用新型的精神，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路，包括殼體（I)和設(shè)置在殼體內(nèi)的控制單元，其特征在于：所述的控制單元連接了置于殼體內(nèi)的第一繼電保護(hù)電路的線圈和直流繼電器（2 )的線圈，所述直流繼電器（2 )的觸點(diǎn)連接設(shè)置在殼體（I)外的交流繼電器（3 )的線圈，所述交流繼電器（3 )的觸頭連接在用戶設(shè)備的電路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路，其特征在于：所述的第一繼電保護(hù)電路包括一繼電器驅(qū)動(dòng)電路，所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸入端連接控制單元，繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸出端連接一內(nèi)置的繼電器一線圈，所述繼電器一的觸頭連接外部的用戶設(shè)備的電路上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路，其特征在于：所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路包括一基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路，基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)電路包括一跳閘驅(qū)動(dòng)電路和一合閘驅(qū)動(dòng)電路，所述繼電器電路輸入端包括合閘信號(hào)輸入端（INl)和跳閘信號(hào)輸入端（IN2)，所述的繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸出端包括合閘信號(hào)輸出端（OUTl)和跳閘信號(hào)輸出端（0UT2)，所述的合閘信號(hào)輸入端（INl)和合閘信號(hào)輸出端（OUTl)連接所述的合閘驅(qū)動(dòng)電路，所述的跳閘信號(hào)輸入端（IN2)和跳閘信號(hào)輸出端（0UT2)連接所述的跳閘驅(qū)動(dòng)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路，其特征在于：所述的跳閘驅(qū)動(dòng)電路和合閘驅(qū)動(dòng)電路鏡像設(shè)置，所述合閘信號(hào)輸出端（OUTl)和跳閘信號(hào)輸出端（0UT2)還連接一互鎖保護(hù)電路，所述的跳閘信號(hào)輸入端（INl)和合閘信號(hào)輸入端（IN2)連接控制單元，跳閘信號(hào)輸出端（0UT2)和合閘信號(hào)輸出端（OUTl)連接在所述的內(nèi)置的繼電器一線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路，其特征在于：所述互鎖保護(hù)電路包括PNP三極管I(Ql)和PNP三極管II (Q2)，所述PNP三極管I (Ql)集電極為合閘信號(hào)輸出端，所述PNP三極管I (Ql)的發(fā)射極連接供電電源（VCC1)，所述PNP三極管II (Q2)集電極為跳閘信號(hào)輸出端，所述PNP三極管II (Q2)發(fā)射極連接供電電源(VCCl)，所述PNP三極管I (Ql)基極連接第一電阻（Rl)的第一端，所述第一電阻（Rl)的第二端連接在PNP三極管II (Q2)集電極，PNP三極管II (Q2)基極連接第二電阻（R2)的第一端，所述第二電阻（R2)的第二端連接在PNP三極管I (Ql)集電極，供電電源（VCCl)還連接二極管I (Dl)的負(fù)極和二極管III (D3)負(fù)極，二極管I (Dl)正極連接二極管II (D2)的負(fù)極，二極管II (D2)的正極接地，二極管I (Dl)正極與二極管II (D2)負(fù)極連接點(diǎn)連接第一電阻（Rl)的第二端，二極管III (D3)正極連接二極管IV (D4)的負(fù)極，二極管III(D3)的正極接地，二極管III (D3)正極與二極管IV (D4)負(fù)極連接點(diǎn)連接第二電阻（R2)的第二端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相模塊智能收費(fèi)電表的繼電保護(hù)電路，其特征在于：所述控制單元的一個(gè)控制端（IN3)輸出兩根控制線，分別為控制線一和控制線二連接至直流繼電器（2)的線圈上，所述直流繼電器（2)觸頭的正極和負(fù)極之間還連接有一二極管V (D5)，所述二極管V (D5)的正極連接直流繼電器（2)負(fù)極，二極管V (D5)的負(fù)極連接直流繼電器（2)的正極，并且二極管V (D5)負(fù)極還連接一直流電源（VCC2)，直流繼電器（2)觸頭的負(fù)極（0UT3)輸出至外部的交流繼電器（3)。
【文檔編號(hào)】H02H3/08GK203632209SQ201320827373
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】陳秀銀, 傅亮, 孫林忠, 胡萌 申請(qǐng)人:浙江恒業(yè)電子有限公司