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专利名称：电子式有无功组合三相四线制电能表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三相四线制(3×220/380V)供电线路电能计量仪表。
背景技术：
目前，在三相四线制供电线路电能计量仪表中，有三相有功电能表、三相无功电能表、三相有功和无功电能表。而在三相四线制供电线路有的用户要求计量A、B、C分相的有功电能和三相总无功电能。这时用户在市场上就找不到适合他们应用的电能表，不得不采用三个单相电能表或其他方式来达到他们的要求，给用户的安装和经济方面都带来很多麻烦。为此本申请人曾申请了此类电能表实用新型专利(专利申请号为200420031144.5)经实际使用受到了好评，但仍有需改进的地方。

发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新的组合结构的表体及三相四线电能计量解决方案集计量A、B、C分相有功、三相总无功于一体的电能表。且采用一片有无功电能计量芯片和一片微处理器来实现该电能计量。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的电子式有无功组合三相四线制电能表由表体、控制部件及计度显示器组成，表体正面的表壳部位，设置有液晶显示器或计度显示器，断相指示灯、相序指示灯、校表指示灯、标牌及铅封。表体内控制板上联接有电阻网络与电流互感器分别与计量芯片相接，芯片并与微处理器相接，微处理器联接在液晶显示器或计度显示器上。


图1为表体产品的结构组合示意图；图2为本产品控制部件构成的框架联接示意图。
具体实施方式
如图1所示表体呈方盒状，表壳(1)的正面上部设置有计度显示器(2)，正面的两侧分别设有标牌(6)及断相指示灯(3)，相序指示灯(4)，校表指示灯(5)来反映表的运行状态，在下部还设有铅封(7)。
其控制部份的联接形式如图2所示的设计方案本实用新型对线路电能的计量是通过对电网的功率进行计算，并对功率随时间累加，便得到电量值。基于以上理论，采用专用电能计量芯片SA9904。对电网的电压、电流经过电路的处理采样后，进入计量芯片SA9904对电能计量。即用一片三相电能计量芯片和一片微处理器。实现三相四线制的电网分相有功、合相总无功电能计量。
三相四线的电压、电流信号经接线端子进入表内。三相电压信号通过压敏电阻保护，防止电网的各种过电压进入表内，通过铁氧体磁珠、瓷片电容滤波，对电网的高次谐波进行过滤，消除高频噪声对电路的干扰。经过上述措施处理过的电压信号，通过电阻网络的分压，电阻网络由三个固定电阻、九个二进制的可短接的电阻、一个采样电阻(并联两个电容用来补偿电压信号相位的变化)。通过三个电阻网络，三相电网电压降为三个采样电阻上的十四伏的电压信号，通过1M的电阻，进入电能计量芯片SA9904。
三相四线三相电网电流信号通过三个专用的电能表电流互感器，在电流互感器的二次侧串接一个采样电阻，采样电阻上取得小电压信号，通过两个电阻进入电能计量芯片SA9904。
计量芯片SA9904获取了A、B、C相电压、电流采样信号。计量芯片SA9904对电网消耗的有功及无功电能进行计量，同时将计量数据存储在本身的寄存器中，等待微处理器读取。微处理器通过对计量芯片SA9904的SPI接口将有功、无功电能读出并存储在自身的寄存器中。微处理器对读取的电量进行计算，驱动A、B、C分相有功电能及三相总无功电能计度器，对电能显示；同时输出相应电能的校表脉冲，对输出的电能进行校准；断相指示A、B、C三相中任意一相或两相断相，相应的指示灯点亮；相序错误指示A、B、C三相电压输入为逆相序时，该指示灯点亮；具有反向正计功能，能够精确地测量正、负两个方向的有功功率及无功功率，且以同一方向累计电能；耐压高，在1.9Un下电表连续工作四小时不损害。
电源供电系统，通过三个变压器将各相电源分别整流滤波，稳压输出供系统用。这样可以保证任意一相有电时，系统都能正常工作。有两路直流电源数字系统电源和模拟系统电源。电源系统将数字系统电源和模拟系统电源分开工作，防止数字信号和模拟信号互相干扰。
主要元器件、电子器件说明1、计量芯片SA9904电能计量芯片采用南非SAMES公司的专用电能计量芯片SA9904。双向有无功电能计量包含与微处理器接口SPI；包含电流与电压信号的AD采样器；内部ESD保护；符合IEC61036；全功耗低于60mW；宽温度工作范围。
2、微处理器PIC16F873采用美国Microchip公司的高速、低功率的8位微处理器PIC16F873。
3、电解电容本实用新型所有的电解电容均采用日本红宝石YXF系列。具有长寿命、高可靠性的优点。
4、晶振计量芯片的晶振采用军品级的3.579545MHz。
5、电源变压器电源变压器满足如下技术要求正常工作电压范围220V-20％～220V+20％、频率50Hz。
极限工作电压范围175V～418V(交流)、418V工作四小时温升不应超过40度。
绝缘要求交流2000V。
效率大于70％。
6、电流互感器采用哈尔滨三达德电能表专用电流互感器，0.1级的精密电能表专用电流互感器。
本实用新型的有益效果是用户需要计量三相四线分相有功、合相无功电能时，使用本实用新型便可满足用户的要求，避免用户安装多块单相电能表的弊端。
权利要求1.电子式有无功组合三相四线制电能表，由表体、控制部件及计度显示器组成，其特征在于表体正面的表壳(1)部位，设置有液晶显示器或计度显示器(2)、断相指示灯(3)、相序指示灯(4)、校表指示灯(5)、标牌(6)及铅封(7)；表体内控制板上联接有电阻网络与电流互感器分别与计量芯片相接，芯片并与微处理器相接，微处理器联接在液晶显示器或计度显示器上。
专利摘要本实用新型涉及一种三相四线制(3×220/380V)供电线路电能计量仪表。由表体、控制部件及计度显示器组成，表体正面的表壳(1)部位，设置有液晶显示器或计度显示器(2)，断相指示灯(3)、相序指示灯(4)、校表指示灯(5)、标牌(6)及铅封(7)。表体内控制板上联接有电阻网络与电流互感器分别与计量芯片相接，芯片并与微处理器相接，微处理器联接在液晶显示器或计度显示器上。
文档编号G01R11/00GK2699307SQ20042003175
公开日2005年5月11日 申请日期2004年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者吴沛峰 申请人:吴沛峰