[实用新型]多功能直通电能表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型的三相多功能直通表计量方案。

背景技术

随着经济建设的高速发展，用户的用电量越来越大，对电表的功能、性能要求也越来越高，近几年来电表市场对大电流、宽范围计量、抗外磁场、抗直流饱和等性能日益青睐，最近新颁布的614标准也提出了十倍多功能表设计需求。但目前国内绝大部分三相表都采用传统的电磁式电流互感器采集电流信号，而这些CT普遍都存在一定程度的非线性、对瞬变的电流信号和含有直流成分的交流信号存在饱和现象、无法抑制外磁场的干扰，这些都严重影响电表的计量精度，为此人们对基于锰铜采样的大电流、宽范围计量、抗外磁场、抗直流饱和的三相多功能直通表日益青睐，但这种三相直通电能表，由于信号隔离不佳，记录参数很有限，一般只能作有功记录，因此不能满足人们的需求。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种能记录电流有效值、电压有效值、有功功率、无功功率、功率因素、电网频率等多种参数的抗强磁场、抗直流饱和、大电流、宽范围计量的多功能直通电能表。

本实用新型提供的这种多功能直通电能表包括隔离线性电源模块、数据管理MCU、采集电流的锰铜片，还包括三个单相的SOC计量芯片、高速红外收发通讯模块，所述锰铜片是三路独立的锰铜片，分别采集A、B、C三相电流，每路锰铜片与一个所述SOC计量芯片连接，所述高速红外收发通讯模块由四路通讯芯片组成，每一路通讯芯片都由一个发射二极管和一个接收三极管组成，其中三路通讯芯片分别通过UART异步串行通讯接口与所述的三个SOC计量芯片一对一连接，另一路通讯芯片通过UART异步串行通讯接口与数据管理MCU连接，所述SOC计量芯片的电源由隔离线性电源模块提供。

本实用新型由于在采集电流的每相锰铜片上连接了SOC计量芯片，并通过高速红外收发通讯模块进行通信，使数据管理MCU对A、B、C三相上的SOC计量芯片发起主从、分时复用数据通讯，对接收到的三个SOC计量芯片上传的实时电参量有效值、运行状态等进行统一管理、整表实时脉冲输出、电量累计、运行状态判断，然后上传显示出来。因此本实用新型不仅具有现有技术中直通电能表所具备的锰铜采样的大电流、宽范围计量、抗外磁场、抗直流饱的优点而且能显示包括有功功率、无功功率、电流有效值、电压有效值、功率因素、频率、在内的多种参数，从而实现电表的多种功能。

附图说明

图1是本实用新型的电路图。

具体实施方式

从图1可以看出本实用新型具有三路独立的用于分别采集A、B、C三相电流的锰铜片，这三路锰铜片上各连接了一个SOC计量芯片，每个SOC计量芯片都各自通过一个UART异步串行通讯接口与高速红外收发通讯模块连接，高速红外收发通讯模块由四路通讯芯片组成，每一路通讯芯片都由一个发射二极管和一个接收三极管组成，其中三路通讯芯片与三个SOC计量芯片一对一连接，通过UART异步串行通讯接口连接到SOC计量芯片中MCU的串口，另一路通讯芯片通过UART异步串行通讯接口与数据处理MCU连接。锰铜片采用最新高科技负离子焊接技术焊接的一体锰铜片，锰铜及锰铜焊接部分阻抗小，发热量小、整体损耗低，适合应用于大量程电能表。

隔离的线性电源模块主要给各自的SOC计量芯片及数据处理MCU供电，模块交流电压来自于本相的自耦变压器原边.

单相高精度的SOC计量芯片主要包括数字可编程运放PGA、可编程数字滤波器、多路高性能AD转换器采集电流、电压信号；性能稳定、高速、独立的计量内核，该计量内核主要对AD转换后的电流、电压等实时数字信号进行处理，完成电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因素、电网频率等参数的计算、产生相应中断并将这些参数输出到相应的存储空间供MCU进行下一步处理。SOC计量芯片内部的MCU除了把计量内核输出的参数转换成有效值供其它模块使用外，还一项重要任务就是通过UART异步串行通讯接口、采用多通道分时复用的方式将本相电参量有效值及实时状态上传给后级管理MCU。

本实用新型的能显示的数据及能达到的技术指标如下：

显示的数据：

三相电流有效值、三相电压有效值、三相有功功率、三相无功功率、视在功率、功率因子、电网频率

达到的技术指标：

规格：电压：三相四线：3×220/380电流：10(100)A频率：50HZ±5％

精度：有功：1.0级无功2.0级电压、电流、功率、功率因子、频率：1.0级

符合标准：IEC687，IEC1036，DL/T614