多功能三相四线费控表的制作方法

本发明属于电气设备技术领域，具体涉及一种多功能三相四线费控表。

背景技术：

目前市场上三相四线费控表实现形式为三相四线电能计量表与三相四线剩余电流断路器相结合，三相四线电能计量表计费统计，剩余电流断路器实现控制负荷通断功能。该方式占用空间大，安装繁琐，单一设备功能单一，应用存在局限性。

因此，为填补市场空白和实现智能化电网管理，简化电表设备安装降低投资成本，研发设计了集电能计量和剩余电流断路器功能于一体的多功能三相四线费控表。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种多功能三相四线费控表，该费控表既能进行电能计量，又能实现短路、过载、漏电、缺相、过压、欠压保护。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种多功能三相四线费控表，包括底壳，安装在底壳上部的真空泡，安装在底壳中部的脱扣机构，其特征在于，真空泡的下方设有连接板，连接板下方设有定位板，定位板下方设有储能连接座板，储能连接座板与定位板之间设有左、右、中间储能导套，储能导套安装在储能连接座板上，每个储能导套外均套有储能弹簧，储能导套内设有储能导向轴，储能导向轴的上端穿过定位板与连接板连接，下端贯穿连接储能连接座板；

定位板上还设有滑片盖板，滑片盖板包括设在中间储能导套两侧的左滑片盖板和右滑片盖板，左滑片盖板通过复位弹簧连接左锁死滑片的一端，左锁死滑片的另一端穿过中间储能导向轴并卡住中间储能导向轴；右滑片盖板通过复位弹簧连接右锁死滑片的一端，右锁死滑片的另一端穿过中间储能导套并卡住中间储能导套，定位板上还设有储能推杆，储能推杆包括作用于左锁死滑片的左储能推杆和作用于右锁死滑片的右储能推杆，左储能推杆的一端活动连接定位板，另一端贯穿储能连接底板设在左脱扣机构的推体右侧，右储能推杆的一端活动连接定位板，另一端贯穿储能连接座板设在右脱扣机构的推体左侧；

左脱扣机构和右脱扣机构为结构相同的脱扣机构，脱扣机构包括电磁铁支座，电磁铁支座上设有电磁铁，电磁铁的一侧设有推体，推体与电磁铁滑动连接，电磁铁的铁芯处设有拨叉，铁芯作用于拨叉的一端，拨叉的另一端扣在推体上，拨叉通过扭簧轴可转动的安装在弹簧支架上，弹簧支架上设有弹簧，弹簧的一端作用在弹簧支架上，另一端作用于推体。

作为优选，还包括安装在底壳内的储能凸轮，凸轮开关碰片、凸轮限位组件、电机、过电流采集互感器、剩余电流互感器、计量电流互感器、控制板、显示器和通讯设备，储能凸轮安装在左右脱扣机构之间并与电机连接，储能凸轮上设有凸轮开关碰片，凸轮开关碰片作用于凸轮限位组件。

作为优选，所述控制板上包括计量模块、过电流和剩余电流采集模块、电机和电磁铁控制模块、通讯模块、自生电源模块、mcu微控制器和显示模块；计量电流模块通过连接计量电流互感器采集三相电能参数，过电流和剩余电流采集模块通过连接过电流采集互感器采集三相电过流数据，连接剩余电流互感器采集剩余电流，电机和电磁铁控制模块分别连接控制电机和电磁铁，通讯模块通过连接通讯设备与外部通讯，mcu微控制器接受处理计量模块、过电流和剩余电流采集模块、电机和电磁铁控制模块传输的数据并将数据传输至显示模块，显示模块连接显示器，显示器显示数据。

作为优选，所述储能导向轴通过销轴可上下移动的安装在储能导套。

作为优选，所述凸轮限位组件包括安装在底壳上的凸轮限位支架和安装在凸轮限位支架上的限位开关。

本发明的有益效果是集电能计量和剩余电流断路器的功能于一体，既能进行电能计量，又能实现短路、过载、漏电、缺相、过压、欠压保护。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部结构示意图；

图3为本发明的剖面结构示意图；

图4为本发明图2中a的放大结构示意图；

图5为本发明的脱扣机构的结构示意图；

图6为本发明的脱扣结构局部结构示意图；

图7为本发明的脱扣结构局部结构俯视图；

图8为本发明的脱扣机构剖面结构示意图；

图9为本发明的脱扣机构的拨叉结构示意图；

图10为本发明的脱扣机构的弹簧支架结构示意图；

图11为本发明的脱扣机构的推体结构示意图；

图12为本发明的储能推杆的结构示意图；

图13为本发明的计量电流互感器的结构示意图；

图14为本发明的中间储能导套的结构示意图；

图15为本发明的中间储能导向轴的结构示意图；

图16为本发明的锁死滑片的结构示意图；

图17为本发明的滑片盖板的结构示意图；

附图中，1底壳，2真空泡，3连接板，4定位板，5储能连接座板，6储能导套，601中间储能导套，7储能弹簧，8储能导向轴，801中间储能导向轴，9滑片盖板，91锁死滑片，10复位弹簧，11储能推杆，12左脱扣机构，13右脱扣机构，1301推体，1302电磁铁支座，1303电磁铁，1304拨叉，1305扭簧轴，1306弹簧支架，1307弹簧，14储能凸轮，15凸轮开关碰片，16电机，17过电流采集互感器，18剩余电流互感器，19计量电流互感器，20通讯设备，21凸轮限位支架，22限位开关，23控制板，24显示器。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

如图1-17所示，一种多功能三相四线费控表，包括底壳1，安装在底壳1上部的真空泡2，安装在底壳1中部的脱扣机构，真空泡2的下方设有连接板3，连接板3下方设有定位板4，定位板4下方设有储能连接座板，储能连接座板与定位板4之间设有左、右、中间储能导套6，储能连接座板上设有通孔，储能导套6上也设有通孔，储能导套6通过销轴穿过通孔固定安装在储能连接座板上，每个储能导套6外均套有储能弹簧7，储能弹簧7被压缩在储能连接座板5和定位板4之间，储能导套6内设有储能导向轴8，储能导向轴8上设有通孔，储能导套6上也设有孔，储能导向轴8通过销轴装在储能导向套上并且储能导向轴8可在储能导套6内上下移动，储能导向轴8的上端贯穿定位板4与连接板3通过销轴固定连接，下端贯穿连接储能连接座板5。

如图4所示，定位板4上还设有滑片盖板9，滑片盖板9包括设在中间储能导套601两侧的左滑片盖板9和右滑片盖板9，左滑片盖板9通过复位弹簧10连接左锁死滑片91的一端，左锁死滑片91的另一端穿过中间储能导向轴801并卡住中间储能导向轴801；右滑片盖板9通过复位弹簧10连接右锁死滑片91的一端，右锁死滑片91的另一端穿过中间储能导套601并卡住中间储能导套601；

定位板4上还设有储能推杆11，储能推杆11包括作用于左锁死滑片91的左储能推杆11和作用于右锁死滑片91的右储能推杆11，左储能推杆11的一端通过销轴活动连接定位板4，另一端贯穿储能连接座板5后设在左脱扣机构12的推体1301右侧，右储能推杆11的一端通过销轴活动连接定位板4，另一端贯穿储能连接座板5后设在右脱扣机构13的推体1301左侧，左右储能推杆11之间设有储能凸轮14。

如图5-11所示，左脱扣机构12和右脱扣机构13为结构相同的脱扣机构，脱扣机构包括用来放置电磁铁1303的电磁铁支座1302，电磁铁支座1302上设有电磁铁1303，电磁铁1303的一侧设有推体1301，推体1301与电磁铁1303滑动连接，即推体1301可沿电磁铁1303长度方向移动，电磁铁1303的铁芯处设有拨叉1304，铁芯作用于拨叉1304的一端，拨叉1304的另一端扣在推体1301上，拨叉1304通过扭簧轴1305可转动的安装在弹簧支架1306上，弹簧支架1306上设有弹簧1307，弹簧1307的一端作用在弹簧支架1306上，另一端作用于推体1301。

本发明还包括安装在底壳1内的储能凸轮14，凸轮开关碰片15、凸轮限位组件、电机16、过电流采集互感器17、剩余电流互感器18、计量电流互感器19、控制板23、显示器24和通讯设备20，储能凸轮14安装在左右脱扣机构13之间并与电机16连接，电机16带动储能凸轮14旋转，储能凸轮14上设有凸轮开关碰片15，凸轮开关碰片15作用于凸轮限位组件，凸轮限位组件包括安装在底壳1上的凸轮限位支架21和安装在凸轮限位支架21上的限位开关22；凸轮开关碰片15压到限位开关22时，限位开关22闭合，利用限位开关22检测储能凸轮14旋转的位置。

所述控制板23上包括三相多功能防窃电的计量模块、过电流和剩余电流采集模块、电机16和电磁铁控制模块、通讯模块、自生电源模块、mcu微控制器和显示模块；计量电流模块通过外接计量电流互感器19和三相电压取样电路采集三相电能参数，过电流和剩余电流采集模块通过外接过电流采集互感器17采集三相电过流数据，外接剩余电流互感器18采集剩余电流，过电流采集互感器17同时作为自生电源模块的电流输入为控制板23提供电源，在控制板23的主输入电源不满足供电需求时满足控制板23的正常工作。

电机16和电磁铁控制模块分别连接控制电机16和电磁铁，通讯模块通过连接通讯设备20使控制板与外部进行通讯，具体为通讯设备采用载波盒或其他通讯设备，通讯模块分为无线通讯模块和有线通讯模块，无线通讯模块有红外通讯，gprs通讯等，有线通讯有485通讯、电力线载波通讯等，通讯模块连接通讯设备从而使控制板通过通讯设备与外部通讯，本发明可利用上述的多种通讯接口满足用户不同应用场景。

本发明的控制板23采用超低功耗32位mcu微控制器处理数据完成设备控制任务；即mcu微控制器接受处理计量模块、过电流和剩余电流采集模块、电机16和电磁铁控制模块传输的数据并将数据传输至显示模块，显示模块连接显示器24，数据在显示器24显示以供作业人员观察。

剩余电流互感器18的作用一是用来采集回路中的剩余电流；二是在负载端出现短路时剩余电流增大直接驱动右脱扣机构13的电磁铁工作，实现短路保护。

计量电流互感器19的作用是用来计量用电量。

过电流采集互感器17的作用一是用来检测回路中的剩余电流，产生保护动作；二是可以用来作为本发明的辅助电源，即通过接在负荷零、相线中的自生源电流互感器获得的感应电流，经稳压滤波后，为本发明提供约11v左右直流输出，自生电源，使本设备在全失压或开关电源故障的情况下也可正常工作。

电磁铁1303是否动作一是由剩余电流互感器18是否检测到剩余电流信号控制，即检测到剩余电流超限时，剩余电流互感器18触发右脱扣机构13的电磁铁带电，使右脱扣机构13动作完成分闸工作，二是由控制板23直接控制，即微控制器发出控制命令使右脱扣机构13的电磁铁带电，完成分闸。

控制板23采用超低功耗32位mcustm32l100rct6型号。

显示器24采用广东力先电子有限公司点阵液晶屏lx-12864l-1型号。

真空泡2：真空泡2具有自吸力，正常时处于闭合状态；当真空泡2内的拉杆受到外力拉动时，真空泡2内的动静触点分开，真空泡2处于断开状态。

初始状态：左脱扣机构12通过左储能推杆11、左锁死滑片91控制储能导向轴8，右脱扣机构13通过右储能推杆11、右锁死滑片91控制储能轴导套。脱扣机构的电磁铁1303不带电，电磁铁1303吸合其铁芯，压缩铁芯与电磁铁之间的弹簧。

工作状态：回路中剩余电流超限或控制板23发出分合闸指令，此时电磁铁带电，电磁铁失去对铁芯的磁吸力，此时铁芯在弹簧的弹性作用力下弹出。铁芯弹出推动拨叉1304绕轴旋转，拨叉1304旋转后拨叉1304将不在卡住推体1301，此时推体1301在弹簧1307的弹簧力的作用下被弹出。

分闸动作：右脱扣机构13的推体1301弹出后推动右储能推杆11动作，右储能推杆11的一端通过销轴可转动的装在定位板4上，另一端受到右脱扣机构13推体1301的作用力向左移动，右推体1301左移使右锁死滑片91压缩复位弹簧10左移，右锁死滑片91左移后失去对中间储能导套601的钳制，中间储能导套601失去钳制后在储能弹簧7的弹力下向下移动，同时带动储能连接座板5下移，即往储能凸轮14方向移动，此时真空泡2下端受到向下的拉力，使真空泡2处于断开状态。

合闸动作：左脱扣机构12的推体1301弹出后推动左储能推杆11动作，左储能推杆11的一端通过销轴可转动的装在定位板4上，另一端受到左推体1301的作用力推动左锁死滑片91压缩复位弹簧10右移。左锁死滑片91右移使左锁死滑片91不再卡住中间储能导向轴801，此时失去钳制的中间储能导向轴801和连接板3在真空泡2的自吸力作用下向上移动，即往真空泡2的方向移动，连接板3通过绝缘连接件与真空泡2接触连接，真空泡2处于闭合状态。

上述的分闸动作完成后，电机16应自初始位置自转一周，完成储能和左脱扣机构12锁死动作。