基于实时采集剩余电流技术的单相智能电能表的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力领域，具体涉及基于实时采集剩余电流技术的单相智能电能表。
【背景技术】
[0002]公开号为CN 104374964A的发明创造公开了一种可测量剩余电流的电能表，包括壳体、接线端子座、相线、零线、继电器、相线电流采样电阻、剩余电流互感器和电路装置；继电器、相线电流采样电阻和剩余电流互感器均设置在壳体内；相线和零线穿过剩余电流互感器；电路装置包括电压采样模块、信号处理模块、Α/D转换模块、电能计量模块、单片机处理模块、继电器控制模块、通信模块、LCD显示模块、按键模块和电源模块。该发明创造可实现对用户线路中的剩余电流进行测量、记录，并具有剩余电流超限报警事件和事件记录功能，只需在现有的智能电表上进行改进，改进成本不高，且不影响现有电能表的功能和外形尺寸，便于大面积推广，其不足在于:实时性不强，对于智能电能表而言，其实现很多复杂功能，采用的单任务操作系统，任务间不能实时自由切换，而剩余电流值对单片机而言是被动获取的，原方式是不能实时读取剩余电流值，只有单片机切换至读取计量芯片剩余电流值任务时，单片机才能对此值是否超阈值做出判断，而对于检测剩余电流本质而言，漏电本身就存在随机性和突发性，如不采用中断方式，所以必然无法实时捕捉漏电存在。另一方面，采用一体化的带剩余电流互感器的继电器结构，优化智能电能表内部的布局，避免分立式结构布线零乱和长时间使用老化后所带来的短路触电事故，更大程度的保障用电安全和电网的稳定。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决现有技术所存在的问题，找到一种基于实时采集剩余电流技术的单相智能电能表，可以实时检测单相电力系统中的剩余电流，并将传统被动排查漏电方式更新为主动式的排查方式，，提高排查的实时性。
[0004]为了实现所述目的，本发明为基于实时采集剩余电流技术的单相智能电能表，包括壳体、接线端子座、相线、零线、用于控制相线通断的继电器、用于测量剩余电流的剩余电流互感器，接线端子座固定安装在壳体上；继电器、剩余电流互感器、相线和零线安装在壳体内，还包括:
[0005]放大器，所述放大器的输入端与剩余电流互感器的输出端连接，将剩余电流互感器的输出信号放大；
[0006]比较器，所述比较器的输入端与放大器的输出端相连，将剩余电流互感器的输出信号放大后作为输入与预先设定的参考阈值进行比较并输出比较结果信号；
[0007]单片机，所述单片机包括中断口，单片机的中断口与比较器的输出端相连，单片机的输出端连接继电器的控制线，单片机根据中断口接收的比较结果信号输出继电器控制信号。
[0008]优选的，所述继电器包括触点，所述继电器的触点设置在相线上以控制相线的通断。
[0009]优选的，单片机中断口接收到比较器输出的比较结果信号后，单片机记录当前漏电流超限的发生时间、漏电流值大小、此刻的电量值。可通过通讯口抄读或将时间显示在显示装置上或主动上报，同时也可进行预警提示。
[0010]优选的，所述单片机的PWM或定时器输出端口与比较器参考值输入口相连，所述单片机通过PWM或定时器调节比较器的阈值，从而调节漏电流检测门限值。
[0011]优选的，所述的接线端子座包括第一接线端子、第二接线端子、第三接线端子和第四接线端子；零线的一端与第三接线端子电连接；零线的另一端与第四接线端子电连接；所述的继电器和剩余电流互感器均设置在壳体内；相线的一端与第一接线端子相连，相线的另一端与第二接线端子相连，剩余电流互感器设置于相线和零线相靠近处，且相线和零线穿过剩余电流互感器。
[0012]优选的，继电器与剩余电流互感器一体化封装。优化内部布线结构，减少用电安全隐患，提高用电可靠性。
[0013]优选的，所述壳体内设有封装壳，所述继电器与剩余电流互感器设置在封装壳内，所述封装壳下端固定连接有金属片，所述封装壳通过金属片与接线端子座固定。实现继电器与剩余电流互感器的一体化封装，优化内部布线结构，减少用电安全隐患，提高用电可靠性，通过金属片与接线端子座连接，安装方便，金属片可作为连接件将相线与接线端子座电连接或将零线与接线端子座电连接。
[0014]优选的，所述封装壳内设有用于固定零线、相线和剩余电流互感器的固定部，所述固定部包括上下可滑动设置在封装壳上的上滑板和上下可滑动设置在封装壳上的下滑板，所述下滑板位于上滑板下端，所述上滑板上端设有横向设置在封装壳上的上固定板，所述上固定板与上滑板之间设有上弹簧，所述上弹簧上端与上固定板固定连接、下端与上滑板固定连接，所述下滑板下端设有横向设置在封装壳上的下固定板，所述下滑板与下固定板之间设有下弹簧，所述下弹簧下端与下固定板固定连接、上端与下滑板连接。便于固定剩余电流互感器、零线和项线。
[0015]优选的，所述上滑板两端均设有用于固定零线或相线的上线路固定装置，所述封装壳位于上滑板上方处垂直固定有与上线路固定装置位置相对应的上导向档板，所述上线路固定装置包括垂直固定在上滑板上的上直杆，所述上直杆远离上滑板那一端转动连接有上卡线部，所述上卡线部包括上部的从下到上面向上滑板一侧倾斜的上倾斜部、下部的开口朝前的上半圆弧形卡接部，上卡线部中部与上直杆转动连接，上倾斜部面向上导向档板那一端为半圆弧形，所述上导向档板面向上线路固定装置的那一侧设有上导向槽，所述上导向槽前后长度大于上倾斜部的长度，所述上导向槽从前到后斜向上倾斜，所述上导向槽前端位置位于上倾斜部上方。
[0016]所述下滑板两端均设有用于固定零线或相线的下线路固定装置，所述封装壳位于下滑板下方处垂直固定有与下线路固定装置位置相对应的下导向档板，所述下线路固定装置包括垂直固定在下滑板上的下直杆，所述下直杆远离下滑板那一端转动连接有下卡线部，所述下卡线部包括下部的从上到下面向下滑板一侧倾斜的下倾斜部、上部的开口朝前下半圆弧形卡接部，下卡线部中部与下直杆转动连接，下倾斜部面向下导向档板那一端为半圆弧形，所述下导向档板面向下线路固定装置的那一侧设有下导向槽，所述下导向槽前后长度大于下倾斜部的长度，所述下导向槽从前到后斜向下倾斜，所述下导向槽前端位置位于下倾斜部下方。可以方便的通过上、下线路固定装置固定相线、零线，防止其移动，通过上、下线路固定装置提供给上、下滑板一个作用力，进一步加紧剩余电流互感器。
[0017]优选的，所述上滑板右侧连接有上延长板，所述下滑板右侧连接有下延长板，所述上延长板设有右侧设有上线路固定装置，所述下延长板右侧设有下线路固定装置。进一步固定零线。
[0018]通过实施本发明可以取得以下有益技术效果:
[0019]完全实时监测剩余电流，可对剩余电流值进行预警，记录智能电表剩余电流事件，并主动上报，将传统被动排查漏电方式更新为主动式的排查方式。一体化安装，优化内部布线结构，减少用电安全隐患，提高用电可靠性。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的结构示意图；
[0021]图2为本发明中剩余电流互感器、放大器、比较器、单片机的连接图；
[0022]图3为本发明封装壳与继电器、剩余电流互感器的连接结