绝缘防水反窃电计量一体式接线装置及其制造方法与流程

本发明涉及机电领域，尤其涉及一种绝缘防水反窃电计量一体式接线装置及其制造方法。

背景技术：

常规电度表接线盒是电能计量装置标准接线中的专用接线盒，起接线和安全保护用，其导电体和接线螺钉均选用h62铜，表面镀镍。但其电路联接不够可靠，发生人为窃电后无法自主发觉，易引起电费纠纷；绝缘盒材料一般为聚碳酸脂，其耐热性、防水性和电气绝缘性能均较差，不适用于户外接线使用，给接线盒的安装、使用、观察及更换带来很大麻烦，也无法用于恶劣的环境及工况。

电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表，是一种较为精密地测量电用量的仪器，应用范围极广，但常规的接线方式下，由于外界大电流(例如雷电、短路)的影响下易失真，带来损失及信息混乱。

在我国很多地方都存在公民私自改装电表或采用外接线的方式进行窃电，采用常规接线方式的电路系统无法自主做出反应，造成国家电网的大量不明损失。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种绝缘好、防水性强、可在户外使用、反窃电、电量计量精密的绝缘防水反窃电计量一体式接线装置及其制造方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种绝缘防水反窃电计量一体式接线装置，包括接线盒、电度表、信号采集终端和将三者依次连接的导线，以及设置在接线盒内的接线柱；所述接线盒还配套有罩壳，且二者均为四层复合材料，由外及里分别为橡胶层、金属屏蔽层、碳膜及塑料层；接线盒与罩壳底面配套位置分别设置有第一接线槽和与之匹配且方向相反的第二接线槽；所述导线具体为外表面套装有防护套管的总线，其内集束有多股防护导线，防护导线由外及里的结构依次为保护套、表层屏蔽金属网、次层屏蔽线网、芯线；信号采集终端与总线接头处还设置有信号采集发生装置；信号采集发生装置内设置有电池及动作继电器，该动作继电器在线路连接端发生异常时工作；所述接线柱、电度表及信号采集发生装置与总线连接处均为集成块插口结构，总线线路出口端均为集成块插针结构。

上述的绝缘防水反窃电计量一体式接线装置，其中：所述橡胶层具体为固化有5-8wt％氢氧化镁阻燃剂的甲基乙烯基硅橡胶，所述金属屏蔽层具体为铝壳。

上述的绝缘防水反窃电计量一体式接线装置，其中：所述表层屏蔽金属网具体为铝丝网，所述次层屏蔽线网具体为碳纤维网。

上述的绝缘防水反窃电计量一体式接线装置的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)接线盒及配套罩壳的制造

①接标准方法分别制造出接线盒及罩壳的金属屏蔽层，并准备好配套的注塑用芯模及橡胶成型用壳膜；

②在金属屏蔽层内表面通过物理气相沉积方法，以石墨为原材料镀覆碳膜；

③结合芯模在碳膜内注塑常规技术用塑料，形成塑料层；

④按标准方法制备固化有5-8wt％氢氧化镁阻燃剂的甲基乙基型硅橡胶，阻燃剂的添加方法具体为在甲基乙基型硅橡胶原材料中直接加入3-5wt％氢氧化镁粉末并与其它原材料混合均匀；将制备好的甲基乙基型硅橡胶热熔后，结合壳模在金属屏蔽层外表面封装上甲基乙基型硅橡胶，形成橡胶层，即获得所需接线盒及配套罩壳；

2)防护导线的制造

①准备好标准导线的芯线；

②将屏蔽材料纺织成致密网管状，包覆在芯线表面，形成次层屏蔽线网；

③将金属丝编织成致密网管状，包覆在次层屏蔽线网表面，形成表层屏蔽金属网；

④采用标准热熔方式及配套模具，在表层屏蔽金属网外表面制成保护套，即获得所需防护导线；

3)整体接线装置的装配

将接线柱集成为带插口的集成接线柱固定在接线盒内，将防护导线集束在防护套管中形成总线，总线共设有三个出口端，均采用集成块插针结构将防护导线固定并采用常规方式进行封签，即获得所需绝缘防水反窃电计量一体式接线装置的全部部件。

上述部分的使用方法为：将第一个集成块插针结构插入接线柱集成块的插口后穿过第一接线槽和第二接线槽，然后将罩壳扣合在接线盒上，再按顺序将第二个集成块插针结构和第三个集成块插针结构分别插入电度表及信号采集发生装置的集成块插口结构，并采用常规方式进行封签，即获得所需绝缘防水反窃电计量一体式接线装置。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：采用四层复合材料制造罩壳及接线盒外壳，其中表层为固化有甲基乙基型硅橡胶，其本身具有优良的耐热及绝缘性能，其体积电阻率不低于2×10¹⁵ω·cm、介电强度不低于200kv/cm，额外在表层材料选用时固化了适量的氢氧化镁阻燃剂，氢氧化镁是一种新型无卤无毒阻燃剂，通过受热分解时释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的合成材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用，明显提高了本发明的耐高温性能，减少了失火短路的可能性；金属屏蔽层及表层屏蔽金属网同样可以以极高的可靠性防强电击穿，且在整个结构中起到支撑作用，使本发明更抗压、抗震，安装及使用起来更为方便；碳膜及屏蔽线网均是电磁信号优良的屏蔽层，能屏蔽绝大部分外界干扰信号，使本发明的测量精度及信号传导精密获得很好地保证，因此接线盒、罩壳及保护导线均有非常优良的防强电、防水及电磁屏蔽性能；采用总线套封模式进行连接，一方面使得所接线路免除了杂乱无章，获得了更好的美观效果，同时也免去了杂乱无章的线路带来的安全隐患，另一方面也起到对芯线更好地保护作用，同时还方便了工人的安装及使用(可以采用类似网线接口的方式按一定规律将多根防护导线集成为一个插头，直接插入对应位置即可)；接线盒及罩壳上的接线槽均设置在底面，且两个接线槽向相反的方向设置，一方面使本发明的接线装置不会受雨水影响，另一方面也能起到对总线更好的固定效果；信号采集发生装置内设置有电池及动作继电器，动作继电器为现有技术，其工作原理为：对触漏电信号固定某一相角进行采样及跟踪，通过鉴相鉴幅电路比较判定方法，对三相线路中任何一相的突加电流信号均能作出正确的反应，当有人窃电时，电流信号发生异常变动，动作继电器即可将异常信号采集并发送出去，从而有效完成窃电监测，当人为松动接头意图窃电时，该动作继电器工作，将信号发送到对应的接收终端，电网工作人员可以及时赶到现场制止窃电行为或发生窃电行为后直观地找到事发点，将窃电根源去除，并通过法律手段弥补电网的损失，减少不法行为的发生。

附图说明

图1为接线盒结构示意图。

图2为本发明整体结构示意图。

图3为防护导线结构示意图。

图4为总线与集成块插针结构连接关系示意图。

图中：罩壳1、橡胶层2、金属屏蔽层3、碳膜4、塑料层5、集成接线柱6、第一接线槽7、接线盒8、总线9、防护导线10、电度表11、信号采集发生装置12、信号采集终端13、表层屏蔽金属网14、次层屏蔽线网15、芯线16、保护套17。

具体实施方式

实施例1

一种绝缘防水反窃电计量一体式接线装置，包括配套有罩壳1的接线盒8、将接线盒8、电度表11、信号采集终端13连接的总线9；集成接线柱6设置在接线盒8内；接线盒8及与配套的罩壳1均为四层复合材料，由外及里分别为橡胶层2、金属屏蔽层3、碳膜4及塑料层5，其中，所述橡胶层2具体为固化有5-8wt％氢氧化镁阻燃剂的甲基乙烯基硅橡胶，所述金属屏蔽层3具体为铝壳；接线盒8与罩壳1底面配套位置分别设置有第一接线槽7和与第一接线槽7匹配且方向相反的第二接线槽；所述总线9为多股防护导线10集束而成，外表面套装有防护套管；防护导线10由外及里的结构依次为保护套17、表层屏蔽金属网14、次层屏蔽线网15、芯线16，其中，所述表层屏蔽金属网14具体为铝丝网，所述次层屏蔽线网15具体为碳纤维网；信号采集终端13与总线9接头处还设置有信号采集发生装置12；信号采集发生装置12内设置有电池及动作继电器，该动作继电器在线路连接端发生异常时工作；所述电度表11及信号采集发生装置12与总线9连接处与所述集成接线柱6一样均为集成块插口结构，总线9线路出口端均为与之匹配的集成块插针结构。

一种实现上述接线装置的制造方法，包括以下步骤：

1)接线盒8及与接线盒8配套罩壳1的制造

①接标准方法分别制造出接线盒8及罩壳1的金属屏蔽层3，并准备好配套的注塑用芯模及橡胶成型用壳膜；

②在金属屏蔽层3内表面通过物理气相沉积方法，以石墨为原材料镀覆碳膜4；

③结合芯模在碳膜4内注塑常规技术用塑料，形成塑料层5；

④按标准方法制备固化有5-8wt％氢氧化镁阻燃剂的甲基乙基型硅橡胶，阻燃剂的添加方法具体为在甲基乙基型硅橡胶原材料中直接加入3-5wt％氢氧化镁粉末并与其它原材料混合均匀；将制备好的甲基乙基型硅橡胶热熔后，结合壳模在金属屏蔽层3外表面封装上甲基乙基型硅橡胶，形成橡胶层2，即获得所需接线盒8及与接线盒8配套罩壳1；

2)防护导线10的制造

①准备好标准导线的芯线16；

②将屏蔽材料纺织成致密网管状，包覆在芯线16表面，形成次层屏蔽线网15；

③将金属丝编织成致密网管状，包覆在次层屏蔽线网15表面，形成表层屏蔽金属网14；

④采用标准热熔方式及配套模具，在表层屏蔽金属网14外表面制成保护套17，即获得所需防护导线10；

3)整体接线装置的装配

①将接线柱制集成为成带插口的集成接线柱6固定在接线盒8内，将防护导线10集束在防护套管中形成总线9，总线共设有三个出口端，出口端处采用集成块插针结构将防护导线10固定并采用常规方式进行封签，即获得所需绝缘防水反窃电计量一体式接线装置的全部部件；

上述部分的使用方法为：将第一个集成块插针结构插入集成接线柱6的插口后穿过第一接线槽7和第二接线槽，然后将罩壳1扣合在接线盒8上，再按顺序将第二个集成块插针结构和第三个集成块插针结构分别插入电度表11及信号采集发生装置12的集成块插口结构，并采用常规方式进行封签，即获得所需绝缘防水反窃电计量一体式接线装置。

实施例2

主体与实施例1一致，其差别之处在于：

所述橡胶层2具体为固化有8wt％氢氧化镁阻燃剂的甲基乙烯基硅橡胶，所述金属屏蔽层3具体为铜壳；

所述表层屏蔽金属网14具体为铜丝网，所述次层屏蔽线网15具体为铁镍合金线网；

1)中步骤④：按标准方法制备固化有8wt％氢氧化镁阻燃剂的甲基乙基型硅橡胶，阻燃剂的添加方法具体为在甲基乙基型硅橡胶原材料中直接加入5wt％氢氧化镁粉末并与其它原材料混合均匀；将制备好的甲基乙基型硅橡胶热熔后，结合壳模在金属屏蔽层3外表面封装上甲基乙基型硅橡胶，形成橡胶层2，即获得所需接线盒8及与接线盒8配套罩壳1；

对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。