一体化小型智能电力采集模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种一体化小型智能电力采集模块，属于能效监测领域。
【背景技术】
[0002]为了实现精细化用电管理及需求侧响应，达到有序用电及节能降耗的目的，用电单位除了对总用电回路监测之外，还需扩展到对各分支用电回路进行监测。现有技术一般采用在各分支回路中加装电流互感器、采集器、通信模块等设备，实现对各用电回路的用电信息和电能质量的监测。
[0003]传统系统中的电流互感器由一次互感器和二次互感器(一般称为仪表互感器，装在采集器中)组成，体积大、成本高，受现场安装空间限制安装困难，甚至有些分支回路需要改造才能安装；用电单位的分支回路多，每回路均需接入电流互感器、采集器、通信模块等设备，设备成本高；此外采集器需要从现场各支路中接入电压信号，安装时要进行停电操作，给用电单位的生产、运营活动造成影响；现场接入电缆多，甚至要进行专业的布线，安装难度及工作量大、施工费用高、施工周期长。
【发明内容】
[0004]本实用新型提出了一种一体化小型智能电力采集模块，其目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，采用机电一体化设计，实现传统一次电流互感器和二次电流互感器的融合，在安装过程中对用电单位生产运营无影响。
[0005]本实用新型的技术解决方案:一体化小型智能电力采集模块，其结构包括电源接入及电压采样单元1、电流采样单元2、电缆温度检测元件3、电路板4、支路零线接线端口 5、模块支座6 ;其中电源接入及电压采样单元1、电流采样单元2接在模块支座6上，电缆温度检测元件3装在被测电缆的底部，电路板4装在模块底座6内，支路零线接线端口 5接入到模块中；
[0006]工作时，电源接入及电压采样单元I和电流采样单元2是共用模块支座6，支路零线由支路零线接线端口 5接入到模块中，模块底座6内的电路板4可进行信号处理和传输，在被测电缆的底部装有电缆温度检测元件3，可以检测电缆表面温度，绝缘套1-7、压线块
1-5与被测电缆紧密挤压在一起，使得模块能够直接挂在被测电缆上，机电一体化的设计使得模块体积小，安装方便。
[0007]本实用新型的优点:采用机电一体化设计，实现传统一次电流互感器和二次电流互感器的融合，体积小巧，重量轻，成本低；电源接入及电压采样单元和电流采样单元等集成一体化设计，仅通过安装该模块即可同时实现对电压信号的采集、电流信号的采集、电缆表面温度采集等监测功能；设备在安装过程中无需断电，仅需利用开口卡接机构将模块卡接在电缆上，通过压块挤压电缆使刺针刺过电缆绝缘层与电缆导电芯连接，导体刺针将电压信号引入到模块中为模块供电，实现电压采样、电流采样和数据传输等功能，安装简单、操作方便，施工速度快、费用低，在安装过程中对用电单位生产运营无影响。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型整体安装完成结构图；
[0009]图2是安装前打开结构图；
[0010]图3是电源接入及电压采样结构图；
[0011 ] 图4是电流采样结构图。
[0012]图中的I是电源接入及电压采样单元、2是电流采样单元、3是电缆温度检测元件、4是电路板、5是支路零线接线端口、6是模块支座、1-1是压线支架、1-2是压线支架转轴、
1-3是旋紧压线支架固定件、1-4是旋转压线螺钉、1-5是压线块、1-6是刺针、1-7是绝缘套、
2-1是电流米样单兀上盖、2_2是电流米样上盖转轴、2_3是磁芯、2_4是米样芯片。
【具体实施方式】
[0013]参见图1，一体化小型智能电力采集模块，其特征是包括电源接入及电压采样单元1、电流采样单元2、电缆温度检测元件3、电路板4、支路零线接线端口 5、模块支座6 ;其中电源接入及电压采样单元1、电流采样单元2接在模块支座6上，电缆温度检测元件3装在被测电缆的底部，电路板4装在模块底座6内，支路零线接线端口 5接入到模块中；
[0014]工作时，电源接入及电压采样单元I和电流采样单元2是共用模块支座6，支路零线由支路零线接线端口 5接入到模块中，模块底座6内的电路板4可进行信号处理和传输，在被测电缆的底部装有电缆温度检测元件3，可以检测电缆表面温度，绝缘套1-7、压线块1-5与被测电缆紧密挤压在一起，使得模块能够直接挂在被测电缆上，机电一体化的设计使得模块体积小，安装方便。
[0015]参见图2，电源接入及电压采样单元包括压线支架1-1、压线支架转轴1-2、旋紧压线支架固定件1-3，其中压线支架1-1与压线支架转轴1-2相接，紧压线支架固定件1-3将采样单元盖2-2固定在模块底座上；所述的电流采样单元包括电流采样单元上盖2-1、电流采样上盖转轴2-2，其中电流采样单元上盖2-1与电流采样上盖转轴2-2相接；工作时压线支架1-1可沿压线支架转轴1-2旋转，电流采样单元上盖2-1可沿电流采样上盖转轴2-2旋转。打开压线支架1-1和电流采样单元上盖2-1即可将模块卡入到被测电缆上，旋紧压线支架固定件1-3可以将压线支架1-1和电流采样单元盖2-2固定在模块底座6上。
[0016]参见图3，电源接入及电压采样单元，包括旋转压线螺钉1-4，推动压线块1-5、刺针1-6、绝缘套1-7，其中旋转压线螺钉1-4与推动压线块1-5相接，刺针1-6的针尖与被测电缆的绝缘层与被测电缆对应设置，被测电缆的外围是绝缘套1-7 ;工作时旋转压线螺钉1-4，推动压线块1-5挤压被测电缆，刺针1-6的针尖刺穿被测电缆的绝缘层与被测电缆导通，这样可将被测电缆中的信号引入到模块中。再通过从支路零线接线端口 5接入的零线信号，实现给模块的电路板和采样芯片提供电力。绝缘套1-7为绝缘柔性材料，与被测电缆挤压后，和被测电缆的外绝缘层紧密贴合，起安全保护和固定作用，同时在拆卸时可将刺针顶出电缆。
[0017]参见图4，电流采样单元，其结构包括闭合磁路的磁芯2-3和采样芯片2-4，工作时，安装并固定在被测电缆上的模块，其电流采集单元中的磁芯2-3形成闭合的磁路，闭合磁路的磁芯2-3和采样芯片2-4感应被测电缆电流变化引起的磁场变化，从而实现电流采样。
[0018]电流采样单元接入被测电缆后，直接将从被测电缆中感应到的电流信号传递到电路板进行采样运算，无需通过二次电流互感器后将感应到的信号传递到电路板进行采集运笪并ο
[0019]所述在绝缘套底部装有电缆温度检测元件，用于检测电缆的表面温度。
[0020]所述刺针为导电材料，其余与被测电缆相接触的部位均为绝缘材料。
[0021]所述电源接入及电压采样单元和电流采样单元均采用开口式设计，电压采样与电流采样上盖部分均可旋转打开。
[0022]所述压块(1-5 )挤压电缆，使刺针刺过电缆绝缘层与电缆导电芯连接，导体刺针将电压信号引入到模块底座中作为模块供电与电压采样信号，绝缘套(1-7)起绝缘保护和防止压线螺钉(1-4)松动以及拆卸起到弹顶的作用。
[0023]所述电缆温度检测元件3安装在模块支座6中，和被测电缆由绝缘套1-7隔离，这样既保证了电缆温度检测元件3能测出电缆的表面温度，又与电缆绝缘。电缆温度检测元件3将所监测到电缆温度信息传送给模块内的电路板4，从而检测到电缆温度是否在允许的范围内。
[0024]安装模块时与被测电缆接触的绝缘套1-7和压线块1-5均由绝缘、耐高压材料制成，带电零件刺针1-6由绝缘套1-7包裹，在安装时所有与安装人员接触的部位均与被测电缆绝缘，所以可带电进行安装。
【主权项】
1.一体化小型智能电力采集模块，其特征是包括电源接入及电压采样单元、电流采样单元、电缆温度检测元件、电路板、支路零线接线端口、模块支座；其中电源接入及电压采样单元、电流采样单元接在模块支座上，电缆温度检测元件装在被测电缆的底部，电路板装在模块底座内，支路零线接线端口接入到模块中。2.根据权利要求1所述的一体化小型智能电力采集模块，其特征是所述的电源接入及电压采样单元，其结构包括压线支架、压线支架转轴、旋紧压线支架固定件，其中压线支架与压线支架转轴相接，紧压线支架固定件将采样单元盖固定在模块底座上；所述的电流采样单元包括电流采样单元上盖、电流采样上盖转轴，其中电流采样单元上盖与电流采样上盖转轴相接。3.根据权利要求1所述的一体化小型智能电力采集模块，其特征是所述的电源接入及电压采样结构，包括旋转压线螺钉，推动压线块、刺针、绝缘套，其中旋转压线螺钉与推动压线块相接，刺针的针尖与被测电缆的绝缘层与被测电缆对应设置，被测电缆的外围是绝缘套。4.根据权利要求1所述的一体化小型智能电力采集模块，其特征是所述的电流采样单元，其结构包括闭合磁路的磁芯和采样芯片。5.根据权利要求3所述的一体化小型智能电力采集模块，其特征是所述的绝缘套的底部装有电缆温度检测元件。
【专利摘要】本实用新型是一体化小型智能电力采集模块，其结构包括电源接入及电压采样单元1、压线支架1-1、压线支架转轴1-2、压线支架固定件1-3、压线螺钉1-4、压线块1-5、刺针1-6、绝缘套1-7、电流采样单元2、电流采样单元上盖2-1、电流采样单元上盖转轴2-2、磁芯2-3、采样芯片2-4、电缆温度检测元件3、电路板4、支路零线接线端口5、模块支座6。优点：机电一体化结构、功能集成化设计理念。模块具有体积小、重量轻、成本低、功能全、施工易等特点，且能对用电回路的用电信息和电能质量进行有效监测，使得大规模推广能效监测成为可能，从而实现精细化用电管理及需求侧响应，达到有序用电及节能降耗的目的。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN204832384
【申请号】CN201520577817
【发明人】颜庭乔, 马成有, 殷东明, 杨飞
【申请人】南京新联电子股份有限公司, 南京志达电力科技有限责任公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月4日