免接线智能终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种免接线智能终端，用于单相输电线路中，它包括终端本体和用于采集线路电流信号的电流互感器，电流互感器固定在终端本体上且至少部分伸出终端本体之外，线路各相线上、零线上或中性线上分别对应安装有至少一电流互感器，通过将电力线直接穿过电流互感器以及电流互感器获得的电流信号，得到该线路的各电量值。它具有如下优点：安装操作简单，大大减少接错风险，维护时，拆卸更换更安全。
【专利说明】免接线智能终端
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种免接线智能终端。
【背景技术】
[0002] 目前智能终端或者智能电能表在安装时，除了将终端本体或电能表本体安装于固 定物体上，还需要将线路的电压端子和电流端子通过锁螺丝的操作接入终端本体或电能表 本体，其操作较麻烦，有接错风险和维护时安全系数低等问题。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了一种免接线智能终端，其克服了【背景技术】中所述的不足。
[0004] 本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：
[0005] 免接线智能终端，用于单相输电线路中，它包括终端本体和用于采集线路电流的 至少两电流互感器，电流互感器固定在终端本体上且至少部分伸出终端本体之外，线路火 线上对应安装有至少一电流互感器，线路零线上对应安装有至少一电流互感器，通过将火 线和零线直接穿过电流互感器以及电流互感器获得火线和零线上的电流信号，得到该线路 的各电量值。
[0006] -实施例之中：所述终端本体包括主控单元和采集模块，采集模块连接主控单元， 由火线上对应安装的电流互感器抽出第一输出端头和第二输出端头，由零线上对应安装的 电流互感器抽出第三输出端头和第四输出端头，第一输出端头和第三输出端头之间通过第 一阻性元件相接，第二输出端头和第四输出端头通过第二阻性元件相接，第一阻性元件两 端连接采集模块，第二阻性元件两端连接采集模块，通过该第一阻性元件反应的电压量获 得该线路的电流量，通过该第二阻性元件反应的电压量获得该线路的电压量，电流互感器 的输出端对应终端本体内部，第一阻性元件和第二阻性元件分别都置于终端本体内部；
[0007] 其中：电流互感器第一输出端头位置对应的变比和电流互感器第三输出端头位置 对应的变比相等，电流互感器的第二输出端头位置对应的变比和电流互感器的第四输出端 头位置对应的变比相等。
[0008] 本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：
[0009] 免接线智能终端，用于三相三线制线路中，它包括终端本体和用于采集线路电流 的至少三个电流互感器，电流互感器固定在终端本体上且至少部分伸出终端本体之外，A相 线上对应安装有至少一电流互感器，B相线上对应安装有至少一电流互感器，C相线上对应 安装有至少一电流互感器，通过各相线路直接穿过电流互感器以及电流互感器获得各相线 上的电流信号，得到该线路的各电量值。
[0010] 一实施例之中：所述终端本体包括主控单元和采集模块，采集模块连接主控单元， 由A相线上对应安装的电流互感器抽出第一输出端头和第二输出端头，由B相线上对应安 装的电流互感器抽出第三输出端头和第四输出端头，由C相线上对应安装的电流互感器抽 出第五输出端头和第六输出端头，若以B相作为电量基准，贝U第一输出端头和第三输出端 头之间通过第一阻性元件相接，第三输出端头和第五输出端头通过第二阻性元件相接，第 二输出端头和第四输出端头之间通过第三阻性元件相接，第四输出端头和第六输出端头通 过第四阻性元件相接，第一阻性元件、第二阻性元件、第三阻性元件和第四阻性元件的两端 分别都连接采集模块，通过该第一阻性元件反应的电压量获得A相线路的电流量，通过该 第二阻性元件反应的电压量获得C相线路的电流量，通过该第三阻性元件反应的电压量获 得A相线路的电压量，通过该第四阻性元件反应的电压量获得C相线路的电压量，电流互感 器的输出端对应终端本体内部，第一、二、三、四阻性元件分别都置于终端本体内部；
[0011] 其中：电流互感器的第一输出端头位置、电流互感器的第三输出端头位置和电流 互感器的第五输出端头位置分别对应的变比都相等，电流互感器的第二输出端头位置、电 流互感器的第四输出端头位置和电流互感器的第六输出端头位置分别对应的变比都相等。
[0012] 本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之三是：
[0013] 免接线智能终端，用于三相四线制线路中，它包括终端本体和用于采集线路电流 的至少四个电流互感器，电流互感器固定在终端本体上且至少部分伸出终端本体之外，A相 线上对应安装有至少一电流互感器，B相线上对应安装有至少一电流互感器，C相线上对应 安装有至少一电流互感器，中性线上对应安装有至少一电流互感器，通过将各相线路和中 性线穿过电流互感器以及电流互感器获得各相线和中性线上的电流信号，得到该线路的各 电量值。
[0014] 一实施例之中：所述终端本体包括主控单元和采集模块，采集模块连接主控单元， 由A相线上对应安装的电流互感器抽出第一输出端头和第二输出端头，由B相线上对应安 装的电流互感器抽出第三输出端头和第四输出端头，由C相线上对应安装的电流互感器抽 出第五输出端头和第六输出端头，中性线上对应安装的电流互感器抽出第七输出端头和第 八输出端头，第一输出端头和第七输出端头之间通过第一阻性元件相接，第三输出端头和 第七输出端头通过第二阻性元件相接，第五输出端头和第七输出端头之间通过第三阻性元 件相接，第二输出端头和第八输出端头通过第四阻性元件相接，第四输出端头和第八输出 端头通过第五阻性元件相接，第六输出端头和第八输出端头通过第六阻性元件相接，第一、 第二、第三、第四、第五、第六阻性元件的两端分别都连接采集模块，通过该第一阻性元件反 应的电压量获得A相线路的电流量，通过该第二阻性元件反应的电压量获得B相线路的电 流量，通过该第三阻性元件反应的电压量获得C相线路的电流量，通过该第四阻性元件反 应的电压量获得A相线路的电压量，通过该第五阻性元件反应的电压量获得B相线路的电 压量，通过该第六阻性元件反应的电压量获得C相线路的电压量，电流互感器的输出端对 应终端本体内部，第一、第二、第三、第四、第五、第六阻性元件分别都置于终端本体内部；
[0015] 其中：电流互感器的第一输出端头位置、电流互感器的第三输出端头位置、电流互 感器的第五输出端头位置和电流互感器的第七输出端头位置分别对应的变比都相等，电流 互感器的第二输出端头位置、电流互感器的第四输出端头位置、电流互感器的第六输出端 头位置和电流互感器的第八输出端头位置分别对应的变比都相等。
[0016] 一实施例之中：基于方案之一、方案之二和方案之三所述的免接线智能终端，所述 一个输出端头从一个电流互感器中抽出，一个电流互感器能抽出一个输出端头或者多个输 出$而头；
[0017] -实施例之中：基于方案之一、方案之二和方案之三所述的免接线智能终端，所述 终端本体还包括用于上传数据至远程主站的上行通信模块，其连接主控单元。
[0018] -实施例之中：基于方案之一、方案之二和方案之三所述的免接线智能终端，所述 终端本体还包括下行通信模块，其连接主控单元。
[0019] -实施例之中：基于方案之一、方案之二和方案之三所述的免接线智能终端，所述 终端本体还包括电源管理模块，其连接用于获得电压量的一阻性元件的两端并从该阻性元 件的两端获得电能。
[0020] -实施例之中：基于方案之一、方案之二和方案之三所述的免接线智能终端，所述 终端包括电能表终端，且还包括一显示模块，其连接主控单元。
[0021] 本技术方案与【背景技术】相比，它具有如下优点：
[0022] 1、免接线智能终端，它包括终端本体和用于采集线路电流的电流互感器，电流互 感器固定在终端本体上且至少部分伸出终端本体之外，并将该电流互感器安装于对应的相 线、零线或中性线上。通过电流互感器获得各相线的电流信号进而转化为所需的电量信号。 由于互感器具有伸出终端本体之外的部分，且都为电流互感器，因此在终端本体安装之后， 无需将需要测量的电流端子或者电压端子通过螺丝拧紧接入终端本体之中，只需将各相线 路穿过电流互感器或将电流互感器卡在线路上即可，安装方便，且大大减少接错风险，终端 维护时，便于拆卸，也更安全。
[0023] 2、所述终端本体还包括用于上传数据至远程主站的上行通信模块，其连接主控单 元。使该终端可以实现与远程主站的连接和性能的自我升级，实现远程自动控制和自动抄 表等功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0025] 图1绘示了本实施例所述的用于单相输电线路中的免接线智能终端的整体结构 示意图。
[0026] 图2绘示了本实施例所述的免接线智能终端的内部控制系统结构示意图。
[0027] 图3绘示了本实施例所述的用于单相输电线路中的免接线智能终端的电路连接 示意图。
[0028] 图4绘示了本实施例所述的用于三相三线制输电线路中的免接线智能终端的电 路连接示意图。
[0029] 图5绘示了本实施例所述的用于三相四线制输电线路中的免接线智能终端的电 路连接示意图。
【具体实施方式】
[0030] 请查阅图1至图5,请查阅图1和图3,用于单相输电线路中的免接线智能终端，它 包括终端本体1〇〇和用于采集线路电流的至少两电流互感器200，电流互感器200固定在终 端本体100上且至少部分伸出终端本体100之外，线路火线上对应安装有至少一电流互感 器200,线路零线上对应安装有至少一电流互感器200,通过将火线和零线直接穿过电流互 感器以及电流互感器获得火线和零线上的电流信号，得到该线路的各电量值。
[0031] 所述终端本体100包括主控单元10和采集模块20,采集模块20连接主控单元10， 由火线上对应安装的电流互感器200抽出第一输出端头和第二输出端头，由零线上对应安 装的电流互感器抽出第三输出端头和第四输出端头，第一输出端头和第三输出端头之间通 过第一阻性元件11相接，第二输出端头和第四输出端头通过第二阻性元件12相接，第一阻 性元件11两端连接采集模块，第二阻性元件12两端连接采集模块，通过该第一阻性元件11 反应的电压量获得该线路的电流量，通过该第二阻性元件12反应的电压量获得该线路的 电压量，电流互感器200的输出端对应终端本体100内部，第一阻性元件11和第二阻性元 件12分别都置于终端本体100内部；
[0032] 其中：电流互感器200第一输出端头位置对应的变比和电流互感器第三输出端头 位置对应的变比相等，电流互感器的第二输出端头位置对应的变比和电流互感器的第四输 出端头位置对应的变比相等。
[0033] 请查阅图1和图4,用于三相三线制线路中的免接线智能终端，它包括终端本体 100和用于采集线路电流的至少三个电流互感器200,电流互感器200固定在终端本体100 上且至少部分伸出终端100本体之外，A相线上对应安装有至少一电流互感器200, B相线 上对应安装有至少一电流互感器200, C相线上对应安装有至少一电流互感器200,通过各 相线路直接穿过电流互感器以及电流互感器获得各相线上的电流信号，得到该线路的各电 量值。
[0034] 所述终端本体100包括主控单元10和采集模块20,采集模块20连接主控单元10， 由A相线上对应安装的电流互感器200抽出第一输出端头和第二输出端头，由B相线上对 应安装的电流互感器抽出第三输出端头和第四输出端头，由C相线上对应安装的电流互感 器抽出第五输出端头和第六输出端头，若以B相作为电量基准，贝U第一输出端头和第三输 出端头之间通过第一阻性元件21相接，第三输出端头和第五输出端头通过第二阻性元件 22相接，第二输出端头和第四输出端头之间通过第三阻性元件23相接，第四输出端头和第 六输出端头通过第四阻性元件24相接，第一阻性元件21、第二阻性元件22、第三阻性元件 23和第四阻性元件24的两端分别都连接采集模块20,通过该第一阻性元件21反应的电压 量获得A相线路的电流量，通过该第二阻性元件22反应的电压量获得C相线路的电流量， 通过该第三阻性元件23反应的电压量获得A相线路的电压量，通过该第四阻性元件24反 应的电压量获得C相线路的电压量，电流互感器200的输出端对应终端本体100内部，第 一、二、三、四阻性元件分别都置于终端本体100内部；
[0035] 其中：电流互感器的第一输出端头位置、电流互感器的第三输出端头位置和电流 互感器的第五输出端头位置分别对应的变比都相等，电流互感器的第二输出端头位置、电 流互感器的第四输出端头位置和电流互感器的第六输出端头位置分别对应的变比都相等。
[0036] 请查阅图1和图5,用于三相四线制线路中的免接线智能终端，它包括终端本体 100和用于采集线路电流的至少四个电流互感器200,电流互感器200固定在终端本体100 上且至少部分伸出终端本体200之外，A相线上对应安装有至少一电流互感器200, B相线 上对应安装有至少一电流互感器200, C相线上对应安装有至少一电流互感器200,中性线 上对应安装有至少一电流互感器200,通过将各相线路和中性线穿过电流互感器以及电流 互感器获得各相线和中性线上的电流信号，得到该线路的各电量值。
[0037] 所述终端本体100包括主控单元10和采集模块20,采集模块20连接主控单元10， 由A相线上对应安装的电流互感器抽出第一输出端头和第二输出端头，由B相线上对应安 装的电流互感器抽出第三输出端头和第四输出端头，由C相线上对应安装的电流互感器抽 出第五输出端头和第六输出端头，中性线上对应安装的电流互感器抽出第七输出端头和第 八输出端头，第一输出端头和第七输出端头之间通过第一阻性元件相接31，第三输出端头 和第七输出端头通过第二阻性元件32相接，第五输出端头和第七输出端头之间通过第三 阻性元件33相接，第二输出端头和第八输出端头通过第四阻性元件34相接，第四输出端头 和第八输出端头通过第五阻性元件35相接，第六输出端头和第八输出端头通过第六阻性 元件36相接，第一、第二、第三、第四、第五、第六阻性元件的两端分别都连接采集模块20， 通过该第一阻性元件31反应的电压量获得A相线路的电流量，通过该第二阻性元件32反 应的电压量获得B相线路的电流量，通过该第三阻性元件33反应的电压量获得C相线路的 电流量，通过该第四阻性元件34反应的电压量获得A相线路的电压量，通过该第五阻性元 件35反应的电压量获得B相线路的电压量，通过该第六阻性元件36反应的电压量获得C 相线路的电压量，电流互感器200的输出端对应终端本体100内部，第一、第二、第三、第四、 第五、第六阻性元件分别都置于终端本体100内部；
[0038] 其中：电流互感器的第一输出端头位置、电流互感器的第三输出端头位置、电流互 感器的第五输出端头位置和电流互感器的第七输出端头位置分别对应的变比都相等，电流 互感器的第二输出端头位置、电流互感器的第四输出端头位置、电流互感器的第六输出端 头位置和电流互感器的第八输出端头位置分别对应的变比都相等。
[0039] 以上所述的从电流互感器抽出输出端头的方式为：一个输出端头从一个电流互感 器中抽出，一个电流互感器能抽出一个输出端头或者多个输出端头；即：每一相线或零线 或中性线上安装的电流互感器须抽出两个输出端头，而这两个输出端头可以都从同一个电 流互感器中抽出，也可以分为从两个电流互感器中分别抽出一个输出端头。不管从一个或 是两个电流互感器中抽出输出端头，其输出端头的抽出位置都需满足上述的电流互感器变 比关系。
[0040] 请查阅图2,所述终端本体100还包括用于上传数据至远程主站的上行通信模块 30,其连接主控单元10。其通信方式包括以太网、光纤、GPRS/CDMA等方式。所述终端本体 100还包括用于下行数据抄收、设置终端本体参数的下行通信模块40,其连接主控单元10。 其通信方式包括RS232、窄带载波、宽带载波、433MHz无线、Zigbee、蓝牙、USB等方式。所述 终端本体100还包括电源管理模块50,其连接用于获得电压量的一阻性元件的两端并从该 阻性元件的两端获得电能。即其用于供终端本体100正常运行的电源管理模块可直接从线 路上取电。
[0041] 本实施例中，所述终端包括电能表，能通过主控芯片10和电流互感器200获得的 电量值计算获得电能值，该电能表上设有用于显示电量等信息的显示模块60,其连接主控 单元10。
[0042] 以上所述的主控单元10为现有智能终端或智能电能表中的具有通信、计算电量 值等功能的主控芯片。
[0043] 以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依 本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
【权利要求】
1. 免接线智能终端，用于单相输电线路中，其特征在于：包括终端本体和用于采集线 路电流的至少两电流互感器，电流互感器固定在终端本体上且至少部分伸出终端本体之 夕卜，线路火线上对应安装有至少一电流互感器，线路零线上对应安装有至少一电流互感器， 通过将火线和零线直接穿过电流互感器以及电流互感器获得火线和零线上的电流信号，得 到该线路的各电量值。
2. 根据权利要求1所述的免接线智能终端，其特征在于：所述终端本体包括主控单元 和采集模块，采集模块连接主控单元，由火线上对应安装的电流互感器抽出第一输出端头 和第二输出端头，由零线上对应安装的电流互感器抽出第三输出端头和第四输出端头，第 一输出端头和第三输出端头之间通过第一阻性元件相接，第二输出端头和第四输出端头通 过第二阻性元件相接，第一阻性元件两端连接采集模块，第二阻性元件两端连接采集模块， 通过该第一阻性元件反应的电压量获得该线路的电流量，通过该第二阻性元件反应的电压 量获得该线路的电压量，电流互感器的输出端对应终端本体内部，第一阻性元件和第二阻 性元件分别都置于终端本体内部； 其中：电流互感器第一输出端头位置对应的变比和电流互感器第三输出端头位置对应 的变比相等，电流互感器的第二输出端头位置对应的变比和电流互感器的第四输出端头位 置对应的变比相等。
3. 免接线智能终端，用于三相三线制线路中，其特征在于：包括终端本体和用于采集 线路电流的至少三个电流互感器，电流互感器固定在终端本体上且至少部分伸出终端本体 之外，A相线上对应安装有至少一电流互感器，B相线上对应安装有至少一电流互感器，C相 线上对应安装有至少一电流互感器，通过各相线路直接穿过电流互感器以及电流互感器获 得各相线上的电流信号，得到该线路的各电量值。
4. 根据权利要求3所述的免接线智能终端，其特征在于：所述终端本体包括主控单元 和采集模块，采集模块连接主控单元，由A相线上对应安装的电流互感器抽出第一输出端 头和第二输出端头，由B相线上对应安装的电流互感器抽出第三输出端头和第四输出端 头，由C相线上对应安装的电流互感器抽出第五输出端头和第六输出端头，若以B相作为 电量基准，则第一输出端头和第三输出端头之间通过第一阻性元件相接，第三输出端头和 第五输出端头通过第二阻性元件相接，第二输出端头和第四输出端头之间通过第三阻性元 件相接，第四输出端头和第六输出端头通过第四阻性元件相接，第一阻性元件、第二阻性元 件、第三阻性元件和第四阻性元件的两端分别都连接采集模块，通过该第一阻性元件反应 的电压量获得A相线路的电流量，通过该第二阻性元件反应的电压量获得C相线路的电流 量，通过该第三阻性元件反应的电压量获得A相线路的电压量，通过该第四阻性元件反应 的电压量获得C相线路的电压量，电流互感器的输出端对应终端本体内部，第一、二、三、四 阻性元件分别都置于终端本体内部； 其中：电流互感器的第一输出端头位置、电流互感器的第三输出端头位置和电流互感 器的第五输出端头位置分别对应的变比都相等，电流互感器的第二输出端头位置、电流互 感器的第四输出端头位置和电流互感器的第六输出端头位置分别对应的变比都相等。
5. 免接线智能终端，用于三相四线制线路中，其特征在于：包括终端本体和用于采集 线路电流的至少四个电流互感器，电流互感器固定在终端本体上且至少部分伸出终端本体 之外，A相线上对应安装有至少一电流互感器，B相线上对应安装有至少一电流互感器，C相 线上对应安装有至少一电流互感器，中性线上对应安装有至少一电流互感器，通过将各相 线路和中性线穿过电流互感器以及电流互感器获得各相线和中性线上的电流信号，得到该 线路的各电量值。
6. 根据权利要求5所述的免接线智能终端，其特征在于：所述终端本体包括主控单元 和采集模块，采集模块连接主控单元，由A相线上对应安装的电流互感器抽出第一输出端 头和第二输出端头，由B相线上对应安装的电流互感器抽出第三输出端头和第四输出端 头，由C相线上对应安装的电流互感器抽出第五输出端头和第六输出端头，中性线上对应 安装的电流互感器抽出第七输出端头和第八输出端头，第一输出端头和第七输出端头之间 通过第一阻性元件相接，第三输出端头和第七输出端头通过第二阻性元件相接，第五输出 端头和第七输出端头之间通过第三阻性元件相接，第二输出端头和第八输出端头通过第四 阻性元件相接，第四输出端头和第八输出端头通过第五阻性元件相接，第六输出端头和第 八输出端头通过第六阻性元件相接，第一、第二、第三、第四、第五、第六阻性元件的两端分 别都连接采集模块，通过该第一阻性元件反应的电压量获得A相线路的电流量，通过该第 二阻性元件反应的电压量获得B相线路的电流量，通过该第三阻性元件反应的电压量获得 C相线路的电流量，通过该第四阻性元件反应的电压量获得A相线路的电压量，通过该第五 阻性元件反应的电压量获得B相线路的电压量，通过该第六阻性元件反应的电压量获得C 相线路的电压量，电流互感器的输出端对应终端本体内部，第一、第二、第三、第四、第五、第 六阻性元件分别都置于终端本体内部； 其中：电流互感器的第一输出端头位置、电流互感器的第三输出端头位置、电流互感器 的第五输出端头位置和电流互感器的第七输出端头位置分别对应的变比都相等，电流互感 器的第二输出端头位置、电流互感器的第四输出端头位置、电流互感器的第六输出端头位 置和电流互感器的第八输出端头位置分别对应的变比都相等。
7. 根据权利要求2或4或6所述的免接线智能终端，其特征在于：所述一个输出端头 从一个电流互感器中抽出，一个电流互感器能抽出一个输出端头或者多个输出端头。
8. 根据权利要求1至6中任一项所述的免接线智能终端，其特征在于：所述终端本体 还包括用于上传数据至远程主站的上行通信模块，其连接主控单元。
9. 根据权利要求1至6中任一项所述的免接线智能终端，其特征在于：所述终端本体 还包括下行通信模块，其连接主控单元。
10. 根据权利要求1至6中任一项所述的免接线智能终端，其特征在于：所述终端本体 还包括电源管理模块，其连接用于获得电压量的一阻性元件的两端并从该阻性元件的两端 获得电能。
11. 根据权利要求1至6中任一项所述的免接线智能终端，其特征在于：所述终端包括 电能表终端，且还包括一显示模块，其连接主控单元。
【文档编号】G01R11/04GK104122424SQ201410264581
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】李平川, 马鹏 申请人:厦门华数电力科技有限公司