專利名稱：具備過載保護(hù)的三相四線制電能計(jì)量計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種住宅小區(qū)中使用的電能計(jì)量計(jì)，特別是一種具備過載保護(hù)的三相四線 制電能計(jì)量計(jì)。
背景技術(shù)：
目前，在住宅小區(qū)中人們開始大量的使用家用電器，家用電器均為單相用電，在某些 特定的時(shí)間段家用電器的高負(fù)荷用電，使電源的三相負(fù)載嚴(yán)重不平衡，極易造成零線電流 過大而燒斷，因此造成用電壓由220V的線路電壓瞬間變成380V的高電壓，致使該電網(wǎng) 中的各種電器因電源電壓過高而燒毀。
過壓原因外電源是以三相四線方式供電，設(shè)L1、 L2、 L3均為相線，占用3條線，N 為零線占用一條線，共四條線，相線與零線之間的線電壓為220V，相線與相線之間的相 電壓為380V。按接線要求，Ll、 L2、 L3三條相線可以接開關(guān)、保險(xiǎn)絲等，零線上不能接 開關(guān)或保險(xiǎn)絲。
a、 當(dāng)三相用電時(shí)，即平衡用電時(shí)，在零線上沒有電壓、沒有電流，即流過零線的電 流之合為O，所以三相電使用平衡時(shí)，如使用三相馬達(dá)時(shí)與零線沒有關(guān)系。
b、 當(dāng)單相用電時(shí)，用一條相線與零線組成單相電源220V，在外電源零線是通的，在 末端單相用電中使用開關(guān)K1 、、 K2 、、 K3 、斷開相線是合理的。即斷K1 、，負(fù)載R1與 Ll斷開，R1與L2、 L3都不會(huì)組成回路，Rl處于零電位或地電位。若Kl斷開，負(fù)載Rl 與公共零或地?cái)嚅_，R1與L2、 L3雖不能組成回路，但在帶接地的設(shè)備供電線路中，負(fù)載 Rl將處于浮動(dòng)狀態(tài)，即處于相電壓380V或?qū)Φ貥?gòu)在相電壓380V，這是危險(xiǎn)的，因此在 負(fù)載供電線路中開關(guān)斷零線是不安全的。在相線、零線雙斷開關(guān)供電中，因開關(guān)故障只斷 了零線而沒有斷開相線是危險(xiǎn)的，處在零線關(guān)斷的狀態(tài)時(shí)，線路中的用電器，電阻大的降 壓大，最先被燒毀，這樣瞬間就會(huì)燒毀大量的用電器。電網(wǎng)三相供電不平衡的問題總是存 在，嚴(yán)重的三相不平衡供電會(huì)形成零線電流過大而燒斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種在三相四線制供電的住宅區(qū)，零線斷路也不會(huì)燒壞用電 器的具備過載保護(hù)的三相四線制電能計(jì)量計(jì)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該電能計(jì)量計(jì)包括中央控制器、顯示器、電壓比較器、 斷路控制器、流量檢測(cè)器、抄表控制模塊和電源，電壓比較器與中央控制器連接，流量檢 測(cè)器同時(shí)與中央控制器和抄表控制模塊連接，中央控制器同時(shí)與顯示器、抄表控制模塊和
斷路空制器連接，電源與中央控制器、電壓比較器、斷路控制器、流量檢測(cè)器和抄表控制 模塊連接。
所述的中央控制器包括有CPU (DIP28)、三極管(N2)、 (N3)、 (Pl)、 (P6)、集成電 路(DIP8)和電阻，三極管(Pl)與光電耦合器和CPU連接，三極(Pl)的發(fā)射極與電阻連接，CPU的18腳、19腳和20腳分別與三極管(N3)、 (N2)和(P6)連接，三極管(N3)、 (N2)和(P6)輸出與斷路控制器連接，CPU的6腳、7腳、8腳、9腳、10腳、11腳、 12腳、13腳、15腳和16腳與抄表控制模塊連接，14腳與電壓比較器連接；22腳、24腳 和25腳分別與集成電路(DIP8)的4腳、2腳和1腳連接。
所述的電壓比較器包有集成電路393和電阻，電阻組成電阻橋電路，集成電路的2腳 和3腳連接，集成電路的l腳通過電阻與中央控制器連接。
所述的斷路控制器包括有三極管(P2)、 (P3)、 (P4)、 (P5)、繼電器和可控硅，三極 管與中央控制器連接，二極管的輸出端構(gòu)成橋路，繼電器和可控硅連接在三極管構(gòu)成的在 路的中間。
所述的流量檢測(cè)器包括有集成電路(DIP24)，集成電路的2腳、5腳、8腳、10腳、 17腳、19腳、20腳和22腳與中央控制器的CPU對(duì)應(yīng)連接。
所述的抄表控制模塊包括有集成電路(DIP25)、光電耦合器(01) (03)和電阻、電 容，集成電路的l腳、2腳、3腳和13腳、14腳、15腳、16腳、21腳及19腳分別與光 電耦合器連接，光電耦合器與抄表控制模塊連接，4腳、5腳與電阻橋連接，6腳、7腳、 8腳、9腳、10腳、11腳、12腳和13腳通過電阻和電容與信號(hào)輸端連接。
所述的電源包括整流橋、電容和穩(wěn)壓集成電路，有二路電源， 一路由電源變壓器、電 容和穩(wěn)壓集成電路連接構(gòu)成， 一路由電容、電阻、二極管和穩(wěn)壓集成電路連接構(gòu)成。
有益效果由于采用了上述方案，流量檢測(cè)器和電壓比較器將檢拾到的信號(hào)送至中央 處理器，中央控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控電壓比較器給出的電壓比較信號(hào)，當(dāng)電壓高出設(shè)定電壓時(shí)， 給斷路控制器擇指令，斷路控制器工作，切斷火線；流量檢測(cè)器的信號(hào)經(jīng)中央控制器處理 后，同時(shí)有二個(gè)用處， 一是用于檢測(cè)通過電表電流的流量，通過顯示器對(duì)用電量進(jìn)行計(jì)量 顯示，二是送到抄表控制模塊，用于自動(dòng)抄表控制，電源給所有的單元供電，在三相四線 制供電的住宅區(qū)，零線斷路也不會(huì)燒壞用電器，達(dá)到了本發(fā)明的目的。
優(yōu)點(diǎn)住宅小區(qū)三相四線漏電斷路器零線斷路保護(hù)系統(tǒng)，在電能計(jì)量的配電線路中，
對(duì)電能計(jì)量表設(shè)置過壓保護(hù)功能，在進(jìn)戶配電箱總斷路器設(shè)置有過壓保護(hù)的兩極兩線漏電 斷路器，超出預(yù)置整定范圍能自動(dòng)斷電。當(dāng)電壓恢復(fù)到預(yù)置整定范圍，能夠在預(yù)置設(shè)定的 間隔時(shí)間內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)供電，加上電路中原有的漏(觸)電、過載、短路等保護(hù)功能，避免
了過電壓和頻繁停、送電對(duì)用電器造成的損壞，保證了用電器的安全用電；該電能計(jì)量計(jì) 具有良好的工藝性，工作安全可靠，使用方便，制作選材合理，成木低廉，符合標(biāo)準(zhǔn)化要 求，應(yīng)用范圍廣，有實(shí)用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明的方框結(jié)構(gòu)圖。 圖2為發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:該電能計(jì)量計(jì)包括中央控制器、顯示器、電壓比較器、斷路控制器、流量
檢測(cè)器、抄表控制模塊和電源，電壓比較器與中央控制器連接，流量檢測(cè)器同時(shí)與中央控 制器和抄表控制模塊連接，中央控制器同時(shí)與顯示器、抄表控制模塊和斷路空制器連接，電源與中央控制器、電壓比較器、斷路控制器、流量檢測(cè)器和抄表控制模塊連接。
所述的中央控制器包括有CPU DIP28、三極管N2、 N3、 Pl、 P6、集成電路DIP8和電 阻，三極管P1與光電耦合器和CPU連接，三極P1的發(fā)射極與電阻連接，CPU的18腳、 19腳和20腳分別與三極管N3、 N2和P6連接，三極管N3、 N2和P6輸出與斷路控制器連 接，CPU的6腳、7腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳、13腳、15腳和16腳與抄表控 制模塊連接，14腳與電壓比較器連接；22腳、24腳和25腳分別與集成電路DIP8的4腳、 2膽P和1腳連接。
所述的電壓比較器包有集成電路393和電阻，電阻組成電阻橋電路，集成電路的2腳 和3腳連接，集成電路的1腳通過電阻與中央控制器連接。
所述的斷路控制器包括有三極管P2、 P3、 P4、 P5、繼電器和可控硅，三極管與中央 控制器連接，三極管的輸出端構(gòu)成橋路，繼電器和可控硅連接在三極管構(gòu)成的在路的中間。
所述的流量檢測(cè)器包括有集成電路DIP24，集成電路的2腳、5腳、8腳、10腳、17 腳、19腳、20腳和22腳與中央控制器的CPU對(duì)應(yīng)連接。
所述的抄表控制模塊包括有集成電路DIP25、光電耦合器Ol、 03和電阻、電容，集 成電路的1腳、2腳、3腳和13腳、14腳、15腳、16腳、21腳及19腳分別與光電耦合 器連接，光電耦合器與抄表控制模塊連接，4腳、5腳與電阻橋連接，6腳、7腳、8腳、 9腳、IO腳、ll腳、12腳和13腳通過電阻和電容與信號(hào)輸端連接。
所述的電源包括整流橋、電容和穩(wěn)壓集成電路，有二路電源， 一路由電源變壓器、電 容和穩(wěn)壓集成電路連接構(gòu)成， 一路由電容、電阻、二極管和穩(wěn)壓集成電路連接構(gòu)成。
本發(fā)明實(shí)施例中使用的CPU的型號(hào)為PIC16C57;流量檢測(cè)器中使用的集成電路DIP24 的型號(hào)為AD7755;抄表控制模塊中使用的集成電路DIP25的型號(hào)為E40301。
權(quán)利要求
1. 一種具備過載保護(hù)的三相四線制電能計(jì)量計(jì)，其特征是該電能計(jì)量計(jì)包括中央控制器、顯示器、電壓比較器、斷路控制器、流量檢測(cè)器、抄表控制模塊和電源，電壓比較器與中央控制器連接，流量檢測(cè)器同時(shí)與中央控制器和抄表控制模塊連接，中央控制器同時(shí)與顯示器、抄表控制模塊和斷路空制器連接，電源與中央控制器、電壓比較器、斷路控制器、流量檢測(cè)器和抄表控制模塊連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備過載保護(hù)的三相四線制電能計(jì)量計(jì)，其特征是所述的中央控制器包括有CPU (DIP28)、三極管(N2)、 (N3)、 (Pl)、 (P6)、集成電路(DIP8) 和電阻，三極管(Pl)與光電耦合器和CPU連接，三極(Pl)的發(fā)射極與電阻連接，CPU 的18腳、19腳和20腳分別與三極管(N3)、 (N2)和(P6)連接，三極管(N3)、 (N2) 和(P6)輸出與斷路控制器連接，CPU的6腳、7腳、8腳、9腳、10腳、11腳、12腳、 13腳、15腳和16腳與抄表控制模塊連接，14腳與電壓比較器連接；22腳、24腳和25 腳分別與集成電路(DIP8)的4腳、2腳和1腳連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備過載保護(hù)的三相四線制電能計(jì)量計(jì)，其特征是所述 的電壓比較器包有集成電路393和電阻，電阻組成電阻橋電路，集成電路的2腳和3腳連 接，集成電路的1腳通過電阻與中央控制器連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備過載保護(hù)的三相四線制電能計(jì)量計(jì)，其特征是所述 的斷路控制器包括有三極管(P2)、 (P3)、 (P4)、 (P5)、繼電器和可控硅，三極管與中央 控制器連接，三極管的輸出端構(gòu)成橋路，繼電器和可控硅連接在三極管構(gòu)成的在路的中間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備過載保護(hù)的三相四線制電能計(jì)量計(jì)，其特征是所述 的流量檢測(cè)器包括有集成電路(DIP24)，集成電路的2腳、5腳、8腳、10腳、17腳、19 腳、20腳和22腳與中央控制器的CPU對(duì)應(yīng)連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備過載保護(hù)的三相四線制電能計(jì)量計(jì)，其特征是所述 的抄表控制模塊包括有集成電路(DIP25)、光電耦合器(01) (03)和電阻、電容，集成 電路的1腳、2腳、3膽P禾ni3腳、14腳、15腳、16腳、21腳及19腳分別與光電耦合器 連接，光電耦合器與抄表控制模塊連接，4腳、5腳與電阻橋連接，6腳、7腳、8腳、9 腳、10腳、ll展卩、12腳和13腳通過電阻和電容與信號(hào)輸端連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具備過載保護(hù)的三相四線制電能計(jì)量計(jì)，其特征是所述 的電源包括整流橋、電容和穩(wěn)壓集成電路，有二路電源， 一路由電源變壓器、電容和穩(wěn)壓 集成電路連接構(gòu)成， 一路由電容、電阻、二極管和穩(wěn)壓集成電路連接構(gòu)成。
全文摘要
一種具備過載保護(hù)的三相四線制電能計(jì)量計(jì)，屬于電能計(jì)量計(jì)。該電能計(jì)量計(jì)的電壓比較器與中央控制器連接，流量檢測(cè)器同時(shí)與中央控制器和抄表控制模塊連接，中央控制器同時(shí)與顯示器、抄表控制模塊和斷路空制器連接，電源與中央控制器、電壓比較器、斷路控制器、流量檢測(cè)器和抄表控制模塊連接。優(yōu)點(diǎn)電能計(jì)量的配電線路中，對(duì)電能計(jì)量表設(shè)置過壓保護(hù)功能，在進(jìn)戶配電箱總斷路器設(shè)置有過壓保護(hù)的兩極兩線漏電斷路器，超出預(yù)置整定范圍能自動(dòng)斷電；能夠在預(yù)置設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)供電，保證了用電器的安全用電；該電能計(jì)量計(jì)具有良好的工藝性，工作安全可靠，使用方便，制作選材合理，成本低廉，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)H02H3/20GK101294994SQ20081004998
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2008年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月5日
發(fā)明者杜兆興, 棟 肖, 艷 肖, 肖炳江 申請(qǐng)人:杜兆興