一种导轨式电能表的制作方法

本发明涉及电力工程领域，特别涉及一种导轨式电能表。

背景技术：

目前市面上的导轨式电能表众多，正常应用环境中，用电设备功率较大，但是都仅仅是采集电压电流信号对电设备进行用电监测和能量统计；而市面上的漏电保护设备众多，但是所有的漏电保护设备都需要用户人为的周期检测漏电功能是否正常。

由于漏电保护设备的安装位置或者用户的使用意识等等原因，会经常发生用户没有按时或者定时的去进行漏电保护设备的漏电自检功能，会引发漏电保护设备漏电保护功能失效而用户却无法得知的情况，导致用电安全问题的出现。

为此，需要一种能够及时避免漏电保护设备漏电保护功能失效、高可靠性的导轨式电能表。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种导轨式电能表，能够及时避免漏电保护设备漏电保护功能失效、高可靠性。其具体方案如下：

一种导轨式电能表，包括：处理器、继电器电路、漏电电流互感器采样电路、漏电自检电路和报警装置；

所述漏电电流互感器的第一输入端与电网火线连接，所述漏电电流互感器与所述漏电电流互感器的第一输入端对应的第一输出端与所述继电器电路的第一输入端连接，所述漏电电流互感器的第二输入端与电网零线连接，所述漏电电流互感器与所述漏电电流互感器的第二输入端对应的第二输出端用于与用电设备连接，所述漏电电流互感器的采样输出端与所述处理器连接；

所述继电器电路的控制端和反馈端分别与所述处理器连接，所述继电器电路的输出端用于与所述用电设备连接；

所述漏电自检电路跨接在所述漏电电流互感器的第二输入端和第一输出端之间，所述漏电自检电路的控制端与所述处理器连接；

所述报警装置与所述处理器相连；

所述处理器，用于间隔预设的时间阈值控制所述漏电自检电路进行漏电测试；当漏电测试开始后，判断所述继电器电路是否断开与所述用电设备的连接；如果是，则控制所述漏电自检电路结束漏电测试，并控制所述继电器电路闭合；如果否，则控制所述报警装置报警。

可选的，还包括连接在所述电网零线与所述电网火线之间的电压采样电路，所述电压采样电路的采样输出端与所述处理器连接。

可选的，所述漏电自检电路的第一输出端与所述继电器电路的第一输入端之间通过火线电流采样电路连接，所述火线电流采样电路的第一端与所述漏电自检电路的第一输出端连接，所述火线电流采样电路的第二端与所述继电器电路的第一输入端连接，所述火线电流采样电路的采样输出端与所述处理器连接。

可选的，还包括与所述处理器连接、用于显示电网数据的显示模块。

可选的，还包括与所述处理器相连、用于建立所述处理器与外部通讯连接的通讯模块。

可选的，还包括分别与所述电网火线和所述电网零线连接的ac-dc电源模块，所述ac-dc电源模块还分别与所述处理器和所述通讯模块相连，用于供电。

可选的，所述通讯模块包括分别与所述处理器相连的rs485通讯模块和通用异步收发传输器。

可选的，所述处理器，具体用于间隔预设的所述时间阈值生成所述漏电自检信号至所述漏电自检电路，以触发所述漏电自检电路产生漏电条件，进行漏电测试；利用所述漏电电流互感器通过第三输出端发送的漏电电流信号与预设的漏电阈值对比，判断是否漏电，如果是，则生成断开信号并发送至所述继电器电路，以使所述继电器电路断开与所述用电设备的连接；利用所述继电器电路的反馈端发送的电压信号，判断所述继电器电路是否断开与所述用电设备的连接；如果是，则生成自检结束信号至所述漏电自检电路，以使所述漏电自检电路结束漏电测试，并生成闭合信号至所述继电器电路，以使所述继电器电路闭合与所述用电设备的连接；如果否，则生成保护失效报警信号发送至所述报警装置，以使所述报警装置报警。

可选的，所述处理器，还用于当漏电测试开始后所述继电器电路未断开与所述用电设备的连接后，生成所述断开信号并发送至所述继电器电路，以使所述继电器电路断开与所述用电设备的连接。

本发明实施例中，导轨式电能表，包括：处理器、继电器电路、漏电电流互感器采样电路、漏电自检电路和报警装置；漏电电流互感器的第一输入端与电网火线连接，漏电电流互感器与漏电电流互感器的第一输入端对应的第一输出端与继电器电路的第一输入端连接，漏电电流互感器的第二输入端与电网零线连接，漏电电流互感器与漏电电流互感器的第二输入端对应的第二输出端用于与用电设备连接，漏电电流互感器的采样输出端与处理器连接；继电器电路的控制端和反馈端分别与处理器连接，继电器电路的输出端用于与用电设备连接；漏电自检电路跨接在漏电电流互感器的第二输入端和第一输出端之间，漏电自检电路的控制端与处理器连接；报警装置与处理器相连；处理器，用于间隔预设的时间阈值控制漏电自检电路进行漏电测试；当漏电测试开始后，判断继电器电路是否断开与用电设备的连接；如果是，则控制漏电自检电路结束漏电测试，并控制继电器电路闭合；如果否，则控制报警装置报警。

本发明实施例利用处理器、继电器电路、漏电电流互感器采样电路、漏电自检电路和报警装置构建了漏电自检系统，再由处理器定时控制漏电自检系统进行漏电自检，实现自动漏电检测，无需用户自行检测，避免了用户忘记检测，导致无法及时发现漏电保护系统失效的情况，当漏电自检系统失效则报警，以提示用户导轨式电能表需要维修，确保能够及时告知用户存在故障，避免故障被忽视的情况，同时能够提醒用户及时请维护人员维修，确保导轨式电能表的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种导轨式电能表结构示意图；

图2为本发明实施例公开的另一种导轨式电能表结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种导轨式电能表，参见图1所示，包括：处理器1、继电器电路2、漏电电流互感器采样电路3、漏电自检电路4和报警装置5；

漏电电流互感器采样电路3的第一输入端与电网火线l连接，漏电电流互感器采样电路3与漏电电流互感器采样电路3的第一输入端对应的第一输出端与继电器电路2的第一输入端连接，漏电电流互感器采样电路3的第二输入端与电网零线n连接，漏电电流互感器采样电路3与漏电电流互感器采样电路3的第二输入端对应的第二输出端用于与用电设备6连接，漏电电流互感器采样电路3的采样输出端与处理器1连接；

继电器电路2的控制端与处理器1连接，继电器电路2的输出端用于与用电设备6连接；

漏电自检电路4跨接在漏电电流互感器采样电路3的第二输入端和第一输出端之间，漏电自检电路4的控制端与处理器1连接；

报警装置5与处理器1相连；

处理器1，用于间隔预设的时间阈值控制漏电自检电路4进行漏电测试；当漏电测试开始后，判断继电器电路2是否断开与用电设备6的连接；如果是，则控制漏电自检电路4结束漏电测试，并控制继电器电路2闭合；如果否，则控制报警装置5报警。

具体的，漏电电流互感器采样电路3能够检测出电网中电流大小变化量，处理器1可以根据漏电电流互感器采样电路3检测出的漏电电流信号与预先设定的漏电阈值进行比较，从而能够判断出电网中是否发生漏电，因此，处理器1根据预先设定的时间阈值定时发送漏电自检信号至漏电自检电路4，以定时触发漏电自检电路4进行漏电，漏电自检电路4则依据处理器1发送的漏电自检信号产生漏电条件触发漏电，使电网进入漏电状态，以此检验漏电保护系统是否能够正常运行，若漏电保护系统正常，则处理器1会依据漏电电流互感器采样电路3发送的漏电电流信号，通过与漏电阈值比较，判断出当前正在漏电，进而处理器1发送断开信号至继电器电路2以使继电器电路2动作，断开与用电设备6的连接；在断开继电器电路2与用电设备6的连接后，继电器电路2的反馈端的电压信号将会发生变化，处理器1依据继电器电路2的反馈端的电压信号能够判断出继电器电路2是否断开与用电设备6的连接，从而处理器1能够判断出漏电保护系统顺利运行。

进一步的，若处理器1控制漏电自检电路4进行漏电测试后，继电器电路2未断开与用电设备6的连接，则表明漏电自检保护措施失效或漏电保护系统失效，造成失效的可能性包括处理器1与漏电自检电路4的接口损坏，未能将控制信号发送至漏电自检电路4，或漏电自检电路4损坏没有产生漏电条件，或处理器1异常未能正确采集漏电电流信号或者未能正常发送断开继电器电路的执行命令，或继电器电路2损坏未能断开连接等，为排除故障，处理器1则控制报警装置5报警，以提醒用户漏电自检保护措施失效或漏电保护系统失效，需要进行维修。

具体的，为避免漏电自检对用户的生产生活造成较大影响，在处理器1判定继电器电路2断开与用电设备6的连接后，处理器1则控制漏电自检电路4结束漏电状态，之后再控制继电器电路2闭合与用电设备6的连接，从而结束漏电测试，使用电设备6恢复正常工作，完成整个漏电自检测试；由于时间阈值可以自行设定，因此，可以根据用户的生产生活规律，选择用户用电需求低或影响小的时间段进行测试，例如，设定在凌晨1点进行测试，同时，测试频率也可以在保证用电安全的情况下，适当延长，例如，每三个月在凌晨1点进行一次测试。

其中，漏电电流互感器采样电路3、继电器电路2和用电设备6之间均相当于通过电网火线l连接，漏电电流互感器采样电路3的第二输出端与用电设备6之间均相当于通过电网零线n连接；漏电自检电路4相当于跨接在电网火线l和电网零线n之间。

其中，处理器1可以为mcu(microcontrollerunit，微控制单元)。

在实际应用过程中，在用电设备6发生漏电时，若漏电保护系统正常，处理器1，则会依据漏电电流互感器采样电路3提供的漏电电流信号判断是否发生漏电，如果是，则处理器1会控制继电器电路2动作断开与用电设备6的连接，从而保护用电设备6和用户的安全，避免用电设备6因漏电造成的安全事故。

可见，本发明实施例利用处理器1、继电器电路2、漏电电流互感器采样电路3、漏电自检电路4和报警装置5构建了漏电自检系统，再由处理器1定时控制漏电自检系统进行漏电自检，实现自动漏电检测，无需用户自行检测，避免了用户忘记检测，导致无法及时发现漏电保护系统失效的情况，当漏电自检系统失效则报警，以提示用户导轨式电能表需要维修，确保能够及时告知用户存在故障，避免故障被忽视的情况，同时能够提醒用户及时请维护人员维修，确保导轨式电能表的安全性和可靠性。

其中，本发明实施例的导轨式电能表可以为单相导轨式电能表，也可以为三相导轨式电能表，当为三相导轨式电能表时，漏电自检电路4可以同时跨接在三相电网火线l与电网零线n之间，与此同时继电器电路2将同时或分别负责三相电网火线l与用电设备6之间连接的断开与闭合。

本发明实施例公开了一种具体的导轨式电能表，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图2所示，具体的：

进一步的，上述处理器1控制漏电检测的过程可以具体包括间隔预设的时间阈值生成漏电自检信号至漏电自检电路4，以触发漏电自检电路4产生漏电条件，进行漏电测试；利用漏电电流互感器采样电路3通过第三输出端发送的漏电电流信号与预设的漏电阈值对比，判断是否漏电，如果是，则生成断开信号并发送至继电器电路2，以使继电器电路2断开与用电设备6的连接；利用继电器电路2的反馈端发送的电压信号，判断继电器电路2是否断开与用电设备6的连接；如果是，则生成自检结束信号至漏电自检电路4，以使漏电自检电路4结束漏电测试，并生成闭合信号至继电器电路2，以使继电器电路2闭合与用电设备6的连接；如果否，则生成保护失效报警信号发送至报警装置5，以使报警装置5报警。

具体的，当漏电保护系统失效后，说明存在较大的发生漏电事故的风险，因此，为避免风险，处理器1，还用于当漏电测试开始后继电器电路2未断开与用电设备6的连接后，生成断开信号并发送至继电器电路2，以使继电器电路2断开与用电设备6的连接。

需要说明的是，由于漏电自检系统中处理器1、继电器电路2、漏电电流互感器采样电路3和漏电自检电路4任一环发生故障均会导致在漏电测试过程中继电器电路2无法断开，而仅有继电器电路2本身发生故障或继电器电路2与处理器1之间的通信连接发生故障才会导致继电器电路2无法断开，例如，继电器电路2中继电器的触点粘连等，为此，在当漏电测试开始后处理器1检测到继电器电路2未能断开与用电设备6的连接后，仍生成断开信号并发送至继电器电路2，以使继电器电路2断开与用电设备6的连接，确保用户的用电安全，避免发生漏电事故，同时，处理器1仍将控制报警装置5报警。

其中，为防止一些用户对于漏电保护的不敏感，因此，当处理器1断开继电器电路2与用电设备6的连接后，禁止用户强行合闸闭合继电器电路2，继电器电路2可以与报警装置5形成互锁电路，当报警装置5报警时，继电器电路2无法闭合，继电器电路2也可以与处理器1形式互锁电路，当处理器1未控制继电器电路2闭合前，继电器电路2无法闭合；直至维护人员对导轨式电能表进行维修后，解除报警，修复漏电自检保护系统后，继电器电路2才可以闭合，为用电设备6供电。

本发明实施例中，导轨式电能表，还可以包括连接在电网零线n与电网火线l之间的电压采样电路7，电压采样电路7的采样输出端与处理器1连接；电压采样电路7可以采集用电设备6的电压信号提供给处理器1进行分析。

具体的，上述漏电自检电路4的第一输出端与继电器电路2的第一输入端之间通过火线电流采样电路8连接，火线电流采样电路8的第一端与漏电自检电路4的第一输出端连接，火线电流采样电路8的第二端与继电器电路2的第一输入端连接，火线电流采样电路8的采样输出端与处理器1连接；火线电流采样电路8可以采集用电设备6的电流信号提供给处理器1进行分析。

具体的，导轨式电能表利用电压采样电路7、火线电流采样电路8和处理器1实现对用电设备6的用电检测和能量统计。

具体的，还可以包括与处理器1连接、用于显示电网数据的显示模块9；其中，电网数据包括各采样电路采集到的电压、电流和漏电电流，还包括功率和电量，以便用户查看，显示模块9可以为液晶显示屏。

具体的，还可以包括与处理器1相连、用于建立处理器1与外部通讯连接的通讯模块10；维护人员可以通过通讯模块10建立与处理器1的连接进行维护，也可以通过通讯模块10获取电网数据。

其中，通讯模块10可以包括分别与处理器1相连的rs485通讯模块101和通用异步收发传输器102。

可以理解的是，导轨式电能表，还可以包括分别与电网火线l和电网零线n连接的ac-dc电源模块11，ac-dc电源模块11还分别与处理器1和通讯模块10相连，用于供电。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

以上对本发明所提供的一种导轨式电能表进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。