帶漏電保護(hù)功能的電表專用繼電器的原理及設(shè)計(jì)

今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——帶漏電保護(hù)功能的電表專用繼電器。該專利由浙江豪頓電氣有限公司申請(qǐng)，并于2016年12月28日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說明

本實(shí)用新型涉及一種配合智能電表實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)、遙控合閘和費(fèi)控功能的外置式電表專用繼電器。

發(fā)明背景

近年來隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jìn)程的不斷深入，房地產(chǎn)事業(yè)的發(fā)展取得了突飛猛進(jìn)，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(jìn)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(gè)大環(huán)境，由此各行各業(yè)對(duì)供電質(zhì)量、供電數(shù)量的要求越來越高，對(duì)供電的依賴性越來越強(qiáng)。與此同時(shí)，由于供電管理引發(fā)的一系列供用電糾紛、收費(fèi)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(jìn)先進(jìn)而實(shí)用的低壓保護(hù)設(shè)備是當(dāng)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。

智能電表為實(shí)現(xiàn)費(fèi)控功能，特別設(shè)計(jì)了內(nèi)置的負(fù)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(jiǎn)單、節(jié)約成本的優(yōu)勢(shì)，但是由于該種內(nèi)置負(fù)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(jī)構(gòu)，在開斷較大電流負(fù)荷時(shí)，極易損壞智能電表本身。此時(shí)需要更換整個(gè)電表，造成大量人力、物力的消耗。

目前市場(chǎng)上現(xiàn)有的預(yù)付費(fèi)斷路器，由于接線、組網(wǎng)過于復(fù)雜繁瑣，當(dāng)用戶欠費(fèi)跳閘或線路故障跳閘后，都需要人工現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)復(fù)位合閘方可繼續(xù)供電，無疑造成一線電工的實(shí)際工作量大大增加，因此其實(shí)用性并不高。

隨著我國(guó)農(nóng)網(wǎng)改造工作不斷推進(jìn)與深入，為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展、居民生活的實(shí)際需要，徹底解決當(dāng)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(dāng)前推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和農(nóng)村電網(wǎng)改造的大環(huán)境下，適時(shí)啟動(dòng)研究實(shí)施與智能電表配合的專用繼電器，是順應(yīng)當(dāng)前電網(wǎng)改造發(fā)展形勢(shì)的，是十分必要的。這必將帶來巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，有助于進(jìn)一步優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，積極提高實(shí)際供電質(zhì)量，全面提升供電服務(wù)水平。經(jīng)檢索和市場(chǎng)調(diào)查，尚未發(fā)現(xiàn)有與智能電表配套使用的負(fù)荷控制、帶有漏電保護(hù)功能和遠(yuǎn)程遙控合閘的繼電器的資料報(bào)道和實(shí)物面市。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種帶漏電保護(hù)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(hào)的通斷，共同實(shí)現(xiàn)費(fèi)控功能，控制用電末端實(shí)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(duì)電表輸出控制信號(hào)的檢測(cè)，用來配合電表管理、控制用電負(fù)荷輸出，全面實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)跳閘、續(xù)費(fèi)合閘的自動(dòng)控制及工作狀態(tài)在線檢測(cè)功能，也可對(duì)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(hù)作用。

解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：本帶漏電保護(hù)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(duì)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(jìn)線柱和出線柱安裝孔，外殼的底座內(nèi)安裝有進(jìn)線柱和出線柱，三個(gè)磁保持繼電器、電源變壓器、三個(gè)電流互感器和一個(gè)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(jìn)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(hào)檢測(cè)的輸出端。

本實(shí)用新型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(fù)荷輸出，全面實(shí)現(xiàn)欠費(fèi)跳閘、續(xù)費(fèi)合閘的自動(dòng)控制及工作狀態(tài)在線檢測(cè)功能，也可對(duì)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(hù)作用。

采用本繼電器可以實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶的負(fù)荷狀態(tài)和漏電狀況，一旦超出，自動(dòng)切斷，保障用戶的安全，同時(shí)如果需要恢復(fù)供電，不必親臨現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)分合閘，可遠(yuǎn)程控制分合閘，省時(shí)、省勞、安全、效率高。