一种电能计量表串户查线仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力检测工具领域，具体涉及一种电能计量表串户查线仪。
【背景技术】
[0002] 居民集中电能表的传统查线方法，即将所有电能表的进线电源断开，然后用万用 表测量每块电能表的进线与出线是否为同一回路。这种查线方法需要断开电源，会对正在 用电的居民造成突然断电的麻烦，影响供电的服务质量，并且不能现场验证进线与出线的 电流一致性，无法检查是否有偷漏电现象发生。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种不需断电且功能多样的 电能计量串户查线仪。
[0004] 本发明的技术方案是：一种电能计量表串户查线仪，包括壳体，其特征在于，壳体 外表设置有电容投切指示灯、显示屏、电压输入接口及电流传感器接口；壳体内设置有CPU 处理中心、计量模块、电源模块；所述CPU处理中心的信号输入端连接计量模块，CPU处理中 心的信号输出端连接显示屏；所述计量模块包括计量模块CPU、A/D转换器、缓冲放大器、取 样电路，其中计量模块CPU的信号输入端连接A/D转换器的输出端，A/D转换器的输入端分 两路连接两个缓冲放大器的输出端；取样电路分为电流取样电路和电压取样电路，两个缓 冲放大器的输入端分别连接电流取样电路和电压取样电路的输出端，其中电流取样电路的 输入端连接电流传感器接口，电压取样电路的输入端连接电压输入接口；电源模块的输入 端接220V交流电，电源模块的输出端分别接CPU处理中心、计量模块、显示屏；在220V交流 电的火线与零线之间还接有电容投切模块，电容投切模块包括投切开关、电容、继电器，其 中投切开关设置在壳体外，电容及继电器设置在壳体内。
[0005] 上述CPU处理中心是整个查线仪的核心部件，其作用是将从计量模块传送的、已 经经过运算的电压、电流、功率、功率因数等信号进行处理，并显示在显示屏上。
[0006] 上述显示屏作用是实时显示电压、电流、有功功率、功率因数值及变化曲线、实时 阻抗。
[0007] 上述缓冲放大器，起驱动放大作用，兼有增加抗干扰能力。
[0008] 上述电流取样电路及电压取样电路均为常规取样电路，其中电压取样采用电阻分 压法，经缓冲放大器后再输入A/D转换器；电流取样采用先经电流电压变换电路，经缓冲放 大器后再输入A/D转换器。
[0009] 上述电源模块为交流变直流隔离转换器，规格型号为FAD5-0505-WFCI。其作用是 为CPU处理中心、显示屏、计量模块等提供直流工作电压。
[0010] 本发明的优点是：本发明在不需要断电的情况下，通过计量模块计算出当前电压、 电流、频率、有功功率、功率因数等值，再通过手动投切开关，改变投入回路中的电容值，从 而现场验证进线和出线的回路正确性；并且还能进行电流分析、运行回路的阻抗分析，检测 是否有漏电现象发生，提高了工作效率。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明的外部结构示意图； 图2为本发明的内部结构示意图； 图3为本发明工作原理模块图； 图4为本发明所述电流取样电路的工作原理图； 图5为本发明所述电压取样电路的工作原理图； 图6为本发明工作原理电路图； 图中：1、壳体，2、电容投切指示灯，3、显示屏，4、CPU处理中心，5、计量模块，5. 1、计量 模块CPU，5. 2、A/D转换器，5. 3、缓冲放大器，5. 4、电流取样电路，5. 5、电压取样电路，6、电 流传感器接口，7、电压输入接口，8、电源模块，9、电容投切模块，9. 1、投切开关，9. 2、继电 器，9. 3、电容。
【具体实施方式】
[0012] 现结合附图，对本发明作进一步描述。
[0013] 参见图1-图3,壳体1外表设置有电容投切指示灯2、显示屏3、电压输入接口 7及 电流传感器接口 6,壳体1内设置有CPU处理中心4、计量模块5、电源模块8 ;所述CPU处理 中心4的信号输入端连接计量模块5, CPU处理中心4的信号输出端连接显示屏3 ;所述计 量模块5包括计量模块CPU5. 1、A/D转换器5. 2、缓冲放大器5. 3、取样电路，其中计量模块 CPU5. 1的信号输入端连接A/D转换器5. 2的输出端，A/D转换器5. 2的输入端分两路连接 两个缓冲放大器5. 3的输出端；取样电路分为电流取样电路5. 4和电压取样电路5. 5,两个 缓冲放大电路5. 3的输入端分别连接电流取样电路5. 4和电压取样电路5. 5的输出端，其 中电流取样电路5. 4的输入端接电流传感器接口 6,电压取样电路5. 5的输入端接电压输入 接口 7 ;电源模块8的输入端接220V交流电，电源模块8的输出端分别接CPU处理中心4、 计量模块5、显示屏3 ;在220V交流电的火线与零线之间还接有电容投切模块9,电容投切 模块9包括投切开关9. 1、电容9. 3、继电器9. 2,其中投切开关9. 1设置在壳体1外，电容 9. 3及继电器9. 2设置在壳体1内。继电器9. 2型号为LJQX-13F-2Z-220VAC，触点容量为 10A，启到了保护按钮开关的作用。
[0014] 其中显示屏3、CPU处理中心4、计量模块CPU5. 1、A/D转换器5. 2、缓冲放大器5. 3、 电源模块8均可外购。
[0015] 计量模块5是整个仪表的重要部件，能计量电压、电流、功率、功率因素、频率等。 计量模块5工作时，220V交流电的火线与零线间的电压信号经查线仪的电压输入接口 7接 入电压取样电路5.5的输入端；而电流信号则由电流传感器输出信号经查线仪的电流传感 器接口 6处接入电流取样电路5. 4的输入端，电压、电流分别取样后，送至缓冲放大器5. 3 缓冲放大，再由24位A/D转换器5. 2变成数字信号，送到计量模块CPU 5.1进行运算处 理，再输送给CPU处理中心4。
[0016] 参见图4、图5，电流取样电路5. 4及电压取样电路5. 5均为常规取样电路。其中电 流取样采用电流电压变换电路，然后经缓冲放大器5. 3后再输入A/D转换器5.2 ;因要测量 几安培至几十安培的交流电流，必须要将其转变为等效的小信号交流电流，否则无法测量， 因此采用经过电流传感器（电流传感器采用钳形电流表，2000 :1的变比，具有0. 5级精度)， 将一次侧大电流转变为二次侧小电流信号，图中，
为取样电路输出的电流等效电压，RL为负载电阻，Ki为电流互感器的变比。而电压取样采 用电阻分压法，经缓冲放大器5. 3后再输入A/D转换器5. 2,因被测电压为220V，必须经过 分压器转变为等效的小电压信号，而分压器选择电阻网络，具有线性好、成本低等优点。
[0017] 参见图6,未按投切开关8. 1时，继电器8. 2的触点断开，电容8. 3未接入电路 中，I=I1，当按下投切开关8. 1时，就将继电器8. 2触点闭合，将电容8. 3接通到当前电路， I=IfIe，Ie为容性电流，电压U与电流I的相位角发生变化，功率因素 COSO则发生突变。 利用这个原理，实现了查线的功能，功率因素突变被查线路接线正确，功率因素未发生突 变，则被查线路接线错误。
[0018] 本发明的"电能计量表串户查线仪"在使用时，需用到电流传感器、接线钳等配件。 正常工作时，由核心模块CPU处理中心4将从计量模块5传送的、已经经过运算的电压、电 流、功率、功率因数等信号进行处理，在显示屏3上显示相应的数据供用户查看，当用户按 下电容投切开关8. 1时，就将继电器8. 2触点闭合，将电容8. 3接通到当前电路，CPU处理 中心4记录电容8. 3投入之前的运行功率因数，在3秒之内，再记录投入电容8. 3之后的功 率因数值，如果前后记录的功率因数变化值小于〇. 1，则蜂鸣2秒，提示用户当前回路当前 测试结果出错，表示不属于同一回路，可再次测试进行确认。
[0019] 由于该查线仪的电流传感器精度高(为0. 5级)，用户的电能计量装置是否准确(少 计量、多计量)，可利用该查线仪现场带电测试，通过查线仪测试的功率值和电能表显示的 功率值比较进行判断。前者大于后者则电能表少计量(窃电)，前者小于后者则电能表多计 量(故障)。
【主权项】
1. 一种电能计量表串户查线仪，包括壳体，其特征在于，壳体外表设置有电容投切指示 灯、显示屏、电压输入接口及电流传感器接口；壳体内设置有CPU处理中心、计量模块、电源 模块；所述CPU处理中心的信号输入端连接计量模块，CPU处理中心的信号输出端连接显示 屏；所述计量模块包括计量模块CPU、A/D转换器、缓冲放大器、取样电路，其中计量模块CPU 的信号输入端连接A/D转换器的输出端，A/D转换器的输入端分两路连接两个缓冲放大器 的输出端；取样电路分为电流取样电路和电压取样电路，两个缓冲放大器的输入端分别连 接电流取样电路和电压取样电路的输出端，其中电流取样电路的输入端连接电流传感器接 口，电压取样电路的输入端连接电压输入接口；电源模块的输入端接220V交流电，电源模 块的输出端分别接CPU处理中心、计量模块、显示屏；在220V交流电的火线与零线之间还接 有电容投切模块，电容投切模块包括投切开关、电容、继电器，其中投切开关设置在壳体外， 电容及继电器设置在壳体内。2. 根据权利要求1所述的电能计量表串户查线仪，其特征在于，所述电源模块为交流 变直流隔离转换器。
【专利摘要】本发明公开了一种电能计量表串户查线仪，包括壳体，其壳体外表设置有电容投切指示灯、显示屏、电压输入接口及电流传感器接口；壳体内设置有CPU处理中心、计量模块、电源模块；在220V交流电的火线与零线之间还接有电容投切模块，电容投切模块中的投切开关设置在壳体外，电容及继电器设置在壳体内。本发明在不需要断电的情况下，就可计算出当前电压、电流、频率、有功功率、功率因数等值，再手动投切开关，改变投入回路中的电容值，从而现场验证进线和出线的回路正确性；并且还能进行电流分析、运行回路的阻抗分析，检测是否有漏电现象发生，提高了工作效率。
【IPC分类】G01R31/02
【公开号】CN105116278
【申请号】CN201510625812
【发明人】罗敏, 田斌, 雷彦彪, 罗文琦, 李莉
【申请人】罗敏, 田斌
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月28日