一種具有漏電電流監測保護功能的一體式智能電能表的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力信息通訊技術領域，具體涉及一種具有漏電電流監測保護功能的一體式智能電能表，屬于電力設備技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著智能電網的日益發展，作為智能電網智能終端的智能電表已經不僅僅是傳統意義上的電能計量表。智能電表已經發展成了應用了計算機、通訊等技術，形成以微處理器(如MCU)為核心，具有電功率計量計時、計費、與控制臺通訊、用電管理等諸多功能的電能計量表，包括單相、三相智能電能表等。
[0003]隨著智能農網建設的展開，《剩余電流動作保護器農村安裝運行規程》第6.1規定，“低壓電網應裝設剩余電流總保護和末級保護”，第7.2.2條規定，“剩余電流末級保護中的家用電器、移動式電器等潮濕環境下使用的電器以及臨時用電設備的保護器應實現直接接觸(人體、家畜與帶電導體的接觸)保護。其額定剩余動作電流值不應大于30毫安，特別潮濕的場所為6毫安”。
[0004]而目前市場上的智能電表雖然安裝有剩余電流動作保護器，但不具備漏電電流監測保護功能，這樣在出現短路、漏電等情況會導致電能表燒毀。同時在智能電網中缺少有效的檢測漏電電流手段，當電網多處微小漏電電流匯總時，會引起總漏電保護裝置跳閘，導致供電中斷，造成財產損失，故障排查更是費時、費力、費財。
[0005]現有技術中也有利用零序電流互感器檢測采集零序電流，并將該信號輸出的設計。但是這種設計采用的是智能電能表與零序電流互感器分離安裝的方式，由于零序電流互感器的安裝需要額外的接線，造成外部連接導線復雜，安裝復雜，安裝占用空間大，導致安裝成本高。
【實用新型內容】
[0006]為使配電自動化系統具備漏電保護監測管理功能，在供電末級應該使用漏電電流監測功能的智能電能表，能減少線路的跳閘機率，起到一定的保障電網和人身效果，同時通過通訊端口實現預警數據提前上報，提早解除安全隱患。當漏電電流值超過智能電能表的設定值，繼電器便會自動隔離，同時上傳跳閘數據，不僅有效預防觸電傷亡事故發生，而且縮小故障排查范圍，達到快速搶修的效果。針對現有技術存在的不足，本實用新型在于提供一種結構設計合理、結構簡單、將智能電能表與剩余電流互感器集成在一起，安裝方便，體積小，安裝成本低，具有漏電電流監測功能的智能電能表。為了實現上述目的，本實用新型提出的技術方案如下:
[0007]一種具有漏電電流監測保護功能的一體式智能電能表，包括智能電能表本體和置于其內的電路主板，所述電路主板包括微處理器、計量模塊、電源管理模塊、顯示器、漏電流檢測模塊、通訊模塊、時鐘模塊、嵌入式安全控制模塊ESAM和存儲器，其特征在于:所述智能電能表本體內還設置有剩余電流互感器和至少一個繼電器，所述的剩余電流互感器包括供電源線全部同一方向穿入的線圈，剩余電流互感器與漏電流檢測模塊電連接，漏電檢測模塊的另一端與微處理器電連接，所述繼電器設有與電源線的進項線后端連接的一端和與微處理器電連接的另一端。這樣通過剩余電流互感器和漏電檢測模塊將電源線上的電流電壓數值，及時傳送給微處理器，具有對漏電電流參數進行實時測量和處理，起到監測功能、提高預警效果。
[0008]所述的計量模塊一端與微處理器電連接，另一端分別與電流采樣裝置、電壓采樣裝置電連接。通過對電流、電壓雙重采集數據，更準確地監測漏電的多種情況。
[0009]所述的通訊模塊連接有無線接口和/或有線接口。具備這樣的模塊，便于數據遠程傳輸和操作人員通過手持設備現場讀取數據，無線接口可以是適應紅外、藍牙等連接方式的任意一種或幾種。
[0010]所述的繼電器為三個，分別電連接于三相電源線的進相線后端。當本實用新型的技術方案應用在三相智能電能表計上時，三相智能電能表計的四線同一方向一起穿過剩余電流互感器線圈，其中3根進相線分別連接有一個繼電器，用于分別控制三相的電流通斷。
[0011]所述的電路主板還包括輸入模塊，所述的通訊接口為RS485接口，所述的時鐘模塊為實時時鐘模塊。
[0012]所述的繼電器的規格須大于50A。使得電表適用范圍更廣。
[0013]所述的漏電電流模塊監測漏電電流數據，當大于等于設定值時，傳輸數據至微處理器，微處理器發送正、負電訊息至繼電器，繼電器觸點動作斷開或閉合電源線，同時電流數據存儲入存儲器和通過通訊模塊將電流數據傳輸到遠程控制終端。實際工作時，當漏電流檢測模塊監測漏電電流大于等于25mA (設定值可調整)時，傳輸數據至微處理器，微處理器發送正電訊息至內置繼電器，繼電器觸點動作斷開電源線，微處理器延時3分鐘(設定值可調整)后，又發送負電訊息至80A繼電器，繼電器觸點自動閉合恢復供電，再次檢測到漏電電流會重復上述動作，直到漏電電流處理消失為止，同時通過通訊技術上報至控制臺。上述繼電器觸點自動斷開、閉合也可以通過控制臺遠程發送指令操作。此外，操作人員通過手持設備現場也可通過無線通訊發送指令操作繼電器觸點斷開、閉合。
[0014]所述的漏電電流模塊檢測到大于設定值的漏電電流時或繼電器斷開訊息時，通過通訊模塊RS485使用通訊規約將數據上傳到遠程控制終端。實際工作時，當智能電能表內微處理器的漏電流檢測模塊檢測到有大于設定值5mA (設定值可調整)漏電電流時，通過電訊息傳至微處理器，微處理器發送至通訊模塊，通訊模塊通過有線或無線接口上傳控制臺。
[0015]本實用新型在智能電能表本體上增加設置剩余電流互感器，且剩余電流互感器嵌入式安裝在智能電能表表本體下方側，微處理器與通訊模塊、存儲器、實時時鐘、ESAM等均可實行數據交換，利用智能電表本身電路采集數據，并進行控制，解決了智能電網無法獲取供電末端漏電電流數值的情況，實現將智能電能表與剩余電流互感器集成在一起，智能電能表表內部結構設置合理、緊湊，使智能電能表具有對漏電電流參數進行實時測量和處理，起到監測功能、提高預警效果，另外無需安裝其它表箱和額外的接線，安裝方便，減少體積，工作可靠，使用方便。可直接保護智能電能表本體，間接提高了供電質量。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例二的結構示意圖；
[0018]圖3是本實用新型電路主板的方框圖。
[0019]圖中:1、智能電能表本體，2、電