一种高稳定性可测试泄漏电流的电度表及其测试系统的制作方法

1.本发明涉及电度表领域，具体涉及一种高稳定性可测试泄漏电流的电度表及其测试系统。


背景技术：

2.目前各配电台区，特别是农村配网的漏电保护器(包括台区总漏保及用户使用的末级漏保)投运率低，一是因为用户的末级漏保保护范围内的泄漏电流偏大(如用户低压线路老化、使用不合格的家用电器等造成漏电)，造成末级漏保频繁跳闸，甚至根本无法投入运行；二是台区低压线路运维不到位造成台区总漏保无法正常投入运行(如树竹通过清理到不到、设备绝缘老化而未达到绝缘击穿的情况等造成漏电)，当然也可能因为用户设备漏电而用户未安装末级漏保等原因。用户低压线路老化、使用不合格的家用电器等不能有效保证用户安全用电，树竹通道障碍清理不到位、设备绝缘老化而未达到绝缘击穿的情况等不能有效保证低压线路的安全运行甚至可能会造成台区线路设备故障。
3.用户安装漏保开关后频繁跳闸也是用户不愿意安装末级漏保的主要原因。台区漏电流大造成台区总漏保开关频繁跳闸或根本无法投入运行是台区总漏保开关退出运行的主要原因。
4.据知：每年因用户未安装末级漏保或末级漏保不正常投入运行而引起用户发生触电死亡的情况比较多，同时因为配网运维不到位造成配网线路接地、短路引发配网台区故障的情况也比较多，甚至还会由于台区低压开关和高压熔断器配置不当等造成配变烧坏等。


技术实现要素：

5.本发明提供一种高稳定性可测试泄漏电流的电度表及其测试系统，在台区智能电度表中增加泄漏电流采集功能，可以得到台区所有表计的泄漏电流实时数据，通过台区总漏电流差值与各末级漏保数据差值计算，可以得到台区除用户表后线的泄漏电流大小，该数据能为生产运维提供依据，如泄漏电流比较大，运维人员可以通过运维手段提前开展排查和处理，不至于等到缺陷发展为停电故障再去处理。
6.本发明通过下述技术方案实现：
7.一种高稳定性可测试泄漏电流的电度表，包括若干计量芯片、与所述计量芯片对应的监控电路、电源和时钟，若干所述计量芯片包括一个主计量芯片和至少一个从计量芯片，若干所述计量芯片通过各自对应的监控电路与所述判断电路连接，所述监控电路用于监控所述计量芯片是否故障，并将监控结果传输至所述判断电路，所述判断电路用于判断所述计量芯片是否故障，当某一计量芯片故障时，所述判断电路将自动切换所述计量芯片的输出通道，还包括若干电流互感器，若干所述电流互感器分别对应设置在电线端，以检测电线端的电流值，每个所述电线端对应的若干所述电流互感器的二次侧均分别与若干所述计量芯片连接，所述电线端通过所述电源为所述时钟供电。
8.本技术方案中，通过将电流互感器设置在电线端用来检测电线端的电流，包括用于检测电线端火线电压的电流互感器以及零线电压的电流互感器，当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时通过零线电压的电流互感器的电流和不等零，所产生的电流即为零序电流。计量芯片用于检测零线电压的电流互感器的零序电流的值，以检测回路中漏电电流的大小。当计量芯片故障后，无法正确的对电路中的电流进行采样，此时，判断电路可以切换至另一个计量芯片进行采样，防止电度表失效而造成无法正确采集漏电电流大小。
9.作为优化，所述计量芯片设有两个，分别有一个主计量芯片和从计量芯片，所述监控电路包括监控电路一和监控电路二，所述主计量芯片通过所述监控电路一与所述判断电路连接，所述从计量芯片通过所述监控电路二与所述判断电路连接。
10.这样，主计量芯片优先采集电流大小，当主计量芯片损坏后，由从计量芯片进行采集。
11.作为优化，所述电线端包括火线进线端和零线进线端。
12.这样，计量芯片不仅采集火线的电流大小，还要采集零线的电流大小，从而对回路漏电进行监控。
13.作为优化，所述电线端包括单相电压电线端和三项电压电线端。
14.本发明还公开了一种高稳定性可测试泄露电流的电度表的测试系统，包括若干中央处理器和负载模块，若干所述中央处理器的数量与若干所述计量芯片的数量一一对应，其中，若干所述计量芯片、若干中央处理器通过双向三态门相互连接，若干所述监控电路分别与对应的中央处理器连接，所述判断电路分别与若干双向三态门连接以控制所述双向三态门的通/ 断，若干所述中央处理器共同连接所述负载模块。
15.本技术方案中，通过判断电路控制双向三态门的通/断，以此来控制计量芯片的数据流出，负载模块用来对电度表中的电流数据进行可视化显示以及存储。
16.作为优化，所述计量芯片设有两个，分别有一个主计量芯片和从计量芯片，所述监控电路包括监控电路一和监控电路二，所述中央处理器包括中央处理器一和中央处理器二，所述主计量芯片、中央处理器一通过所述监控电路一与所述判断电路连接，所述从计量芯片、中央处理器二通过所述监控电路二与所述判断电路连接，所述主计量芯片分别通过第一双向三态门和第三双向三态门与所述中央处理器一和所述中央处理器二连接，所述从计量芯片分别通过第二双向三态门和第四双向三态门与所述中央处理器一和所述中央处理器二连接，所述判断电路分别与所述第一双向三态门、第二双向三态门、第三双向三态门和第四双向三态门连接。
17.这样，中央处理器一优先对计量芯片采集的电流进行处理，此时第一双向三态门和第二双向三态门打开；当中央处理器一损坏后，由中央处理器二进行采集电流，此时，第三双向三态门和第四双向三态门打开；当主计量芯片损坏后，第二双向三态门和第四双向三态门打开，中央处理器一处理从计量芯片的数据；当其中一个计量芯片和中央处理器同时损坏时，打开相应的双向三态门进行数据传输。
18.作为优化，所述负载模块包括显示器、存储器、指示灯。
19.这样，存储器用于存储中央处理器的数据，当计量芯片检测到回路中的漏电电流(零线电流)的电流互感器的电流后，中央处理器将信号传输给指示灯用于提示工作人员，
显示器用于显示漏电电流的大小。
20.作为优化，所述监控电路一与监控电路二均采用具有电源监控电路和看门狗功能的微处理芯片。
21.作为优化，所述从计量芯片为所述主计量芯片的热备份。
22.作为优化，所述中央处理器二为中央处理器一的热备份。
23.本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
24.1.通过将电流互感器设置在电线端用来检测电线端的电流，包括用于检测电线端火线电压的电流互感器以及零线电压的电流互感器，当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过零线电压的电流互感器的电流和不等零，所产生的电流即为零序电流。计量芯片用于检测零线电压的电流互感器的零序电流的值，以检测回路中漏电电流的大小。当计量芯片故障后，无法正确的对电路中的电流进行采样，此时，判断电路可以切换至另一个计量芯片进行采样，防止电度表失效而造成无法正确采集漏电电流大小；
25.2.在电度表中增加泄漏电流采集功能，可以得到用户泄漏电流实时数据，如果超过规定值可以通过电度表上的指示灯提醒未安装末级漏保的用户表后线存在泄漏电流超值，需请专业人员进行处理，以保证用户用电安全；通过台区针对性的运维处理和用户表后线的专业人员处理，就可以保证台区总漏保和用户末级漏保的正常投运。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
27.图1为本发明所述的一种高稳定性可测试泄漏电流的电度表及其测试系统的单相电线端的接线图；
28.图2为本发明所述的一种高稳定性可测试泄漏电流的电度表及其测试系统的三相电线端的接线图。图3为本发明所述的一种高稳定性可测试泄漏电流的电度表及其测试系统的判断电路。
29.附图中标记及对应的零部件名称：
30.1a-主计量芯片，1b-中央处理器一，1c-监控电路一，2a-从计量芯片，2b-中央处理器二， 2c-监控电路二，3-判断电路，4-电源，5-时钟，6-负载模块，7a-第一双向三态门，7b-第二双向三态门，7c-第三双向三态门，7d-第四双向三态门，8-电流互感器，。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
32.实施例1
33.一种高稳定性可测试泄漏电流的电度表，包括若干计量芯片、与所述计量芯片对应的监控电路、电源4和时钟5，若干所述计量芯片包括一个主计量芯片和至少一个从计量芯片，若干所述计量芯片通过各自对应的监控电路与所述判断电路3连接，所述监控电路用于监控所述计量芯片是否故障，并将监控结果传输至所述判断电路3，所述判断电路3用于判断所述计量芯片是否故障，当某一计量芯片故障时，所述判断电路3将自动切换所述计量芯片的输出通道，还包括若干电流互感器8，若干所述电流互感器8分别对应设置在电线端，以检测电线端的电流值，每个所述电线端对应的若干所述电流互感器8的二次侧均分别与若干所述计量芯片连接，所述电线端通过所述电源4为所述时钟5供电。时钟为时钟电路。
34.本技术方案中，通过将电流互感器设置在电线端用来检测电线端的电流，包括用于检测电线端火线电压的电流互感器以及零线电压的电流互感器，当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时通过零线电压的电流互感器的电流和不等零，所产生的电流即为零序电流。计量芯片用于检测零线电压的电流互感器的零序电流的值，以检测回路中漏电电流的大小。当计量芯片故障后，无法正确的对电路中的电流进行采样，此时，判断电路可以切换至另一个计量芯片进行采样，防止电度表失效而造成无法正确采集漏电电流大小。
35.判断电路采用仲裁切换电路，如图3所示，st1、st2分别为判断主计量芯片和从计量芯片是否正常工作的信号，正常为1，不正常为0，判断电路输出为1的控制端控制工作正常的计量芯片相应的三态门组使能，判断电路输出为0的控制端控制另一计量芯片相应的三态门组禁止输出，同理，st3、st4分别为判断中央处理器一和中央处理器二是否正常工作。
36.本实施例中，所述计量芯片设有两个，分别有一个主计量芯片1a和从计量芯片2a，所述监控电路包括监控电路一1c和监控电路二2c，所述主计量芯片1a通过所述监控电路一1c 与所述判断电路3连接，所述从计量芯片2a通过所述监控电路二2c与所述判断电路3连接。
37.这样，主计量芯片优先采集电流大小，当主计量芯片损坏后，由从计量芯片进行采集。
38.本实施例中，所述电线端包括火线进线端和零线进线端。
39.这样，计量芯片不仅采集火线的电流大小，还要采集零线的电流大小，从而对回路漏电进行监控。
40.本实施例中，所述电线端包括单相电压电线端和三项电压电线端。
41.实施例2
42.本发明还公开了一种高稳定性可测试泄露电流的电度表的测试系统，包括若干中央处理器和负载模块6，若干所述中央处理器的数量与若干所述计量芯片的数量一一对应，其中，若干所述计量芯片、若干中央处理器通过双向三态门相互连接，若干所述监控电路分别与对应的中央处理器连接，所述判断电路3分别与若干双向三态门连接以控制所述双向三态门的通/断，若干所述中央处理器共同连接所述负载模块6。
43.本技术方案中，通过判断电路控制双向三态门的通/断，以此来控制计量芯片的数据流出，负载模块用来对电度表中的电流数据进行可视化显示以及存储。
44.本实施例中，所述计量芯片设有两个，分别有一个主计量芯片1a和从计量芯片2a，
所述监控电路包括监控电路一1c和监控电路二2c，所述中央处理器包括中央处理器一1b和中央处理器二2b，所述主计量芯片1a、中央处理器一1b通过所述监控电路一1c与所述判断电路3连接，所述从计量芯片2a、中央处理器二2b通过所述监控电路二2c与所述判断电路3 连接，所述主计量芯片1a分别通过第一双向三态门7a和第三双向三态门7c与所述中央处理器一1b和所述中央处理器二2b连接，所述从计量芯片2a分别通过第二双向三态门7b和第四双向三态门7d与所述中央处理器一1b和所述中央处理器二2b连接，所述判断电路3分别与所述第一双向三态门7a、第二双向三态门7b、第三双向三态门7c和第四双向三态门7d连接。
45.这样，中央处理器一优先对计量芯片采集的电流进行处理，此时第一双向三态门和第二双向三态门打开；当中央处理器一损坏后，由中央处理器二进行采集电流，此时，第三双向三态门和第四双向三态门打开；当主计量芯片损坏后，第二双向三态门和第四双向三态门打开，中央处理器一处理从计量芯片的数据；当其中一个计量芯片和中央处理器同时损坏时，打开相应的双向三态门进行数据传输。
46.本实施例中，所述负载模块6包括显示器、存储器和指示灯。
47.这样，存储器用于存储中央处理器的数据，当计量芯片检测到回路中的漏电电流(零线电流)的电流互感器的电流后，中央处理器将信号传输给指示灯用于提示工作人员，显示器用于显示漏电电流的大小。通过对用户电度表的改造，对用户泄漏电流进行监测和在电度表上进行告警，并将数据上传至电能电量采集系统，告知用户泄漏电流超标相别及泄漏电流的大小
48.本实施例中，所述监控电路一1c与监控电路二2c均采用具有电源监控电路和看门狗功能的微处理芯片。
49.本实施例中，所述从计量芯片2a为所述主计量芯片1a的热备份。
50.本实施例中，所述中央处理器二2b为中央处理器一1b的热备份。
51.中央处理器还可以通过有线/无线网络与用户用电信息采集系统进行连接，将处理后的数据传输至该系统，该系统可以通过无线网络将漏电的报警信息通过短信等方式发送给用户，或者可以通过该系统进行提示。本发明中的电度表可以安装在台区总端及用户端，通过对用户及台区总泄漏电流的采集及利用基尔霍夫定律进行计算，一是对泄漏电流超标的用户起到“网上国网系统”或短信对用户进行提示；二是通过用户用电信息采集系统计算出台区网络泄漏电流大小，判断台区设备网络运行工况，对台区泄漏电流超标情况进行告警，如果台区发生网络故障，也可以通过用户用电信息采集系统对台区泄漏电流大小值作为故障查找。该系统可通过对相关数据(台区总漏电电流-各用户漏电流之和＝台区至用户间设备泄漏电流) 的分析，对台区网络结构设置不同的台区总漏电流提醒值，在台区总端的电度表上用指示灯提醒，在“用户用电信息采集系统”提醒台区总漏电流值超过规定值。提醒运维部门安排人员对台区进行检查或改造。
52.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。