[发明专利]一种三相电能表三线与四线计量方式自动切换装置

说明书

技术领域

本发明涉及三相电能表领域，特别是涉及一种三相电能表三线与四线计量方式自动切换装置。

背景技术

由于三相交流电能的计量方式分为三相三线、三相四线2种，因此以往的三相电能表也分为三相三线电能表、三相四线电能表两类，这两种类型的电能表的计量方式、电压等级接线方式等都不同，也并不兼容，使用过程中必须分别购买和安装，非常不便。

而国内现有的自适应三相电能表，基本上都是通过软件判读接入的电压值或电压夹角的方法，切换不同的计量方式。如名称为“一种三相电能表的自适应控制方法和三相电能表”的中国发明专利（授权公告号：CN102680779A）公开的技术方案中主要通过判别接入的三相相间电压夹角和三相电压值的范围确定三相电能表的接入方式，根据三相电能表的接入方式调用对应的处理程序和计量模式。这种根据一定范围的电压值和电压夹角来进行计量方式的判定的自适应电能表方案现在面临一个很大的问题：当电网电压波动、电网负载变化时，软件的判定结果会受到一定程度的影响，这种波动情况将会导致电能表计不计量或错误计量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三相电能表三线与四线计量方式自动切换装置，解决了现有技术依赖于软件根据一定范围的电压值和电压夹角来进行计量方式判定的方案弊端，减少电压波动、负载变化等情况对电能表计量造成的影响。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种三相电能表三线与四线计量方式自动切换装置，包括电流采样电路和信号调理电路；电流采样电路用于采集三相电源的零线UN上的电流信号，电流采样电路的输出端与信号调理电路的输入端连接；信号调理电路用于将电流信号转换为电压信号，并对该电压信号进行放大、滤波和整型处理，信号调理电路的输出端与设置于三相电能表内部的计量芯片的计量方式切换管脚连接。

所述的电流采样电路包括电流互感器T，电流互感器T用于采集三相电源的零线UN的电流信号，电流互感器T的一端与信号调理电路的输入端连接，其另一端与地对接。

进一步的，所述电流互感器T为穿心电流互感器。

所述的信号调理电路包括电压取样电阻R1和放大器A，电压取样电阻R1的一端和放大器的同相输入端均与电流采样电路的输出端连接，电压取样电阻R1的另一端和放大器A的反相输入端均与地对接，放大器A的输出端与计量芯片的计量方式切换管脚连接。

进一步的，所述的计量芯片包括 ATT7022E芯片。

本发明还包括反相器，所述的反相器的输入端与信号调理电路的输出端连接，反相器的输出端与所述计量芯片的计量方式切换管脚连接。

本发明的有益效果是：根据三相电源的零线UN是否有电流通过来判定接入的电网的方式，并采用简单的电路达到控制电能表的计量方式目的，抛弃了旧有的根据电压值和电压夹角的范围来判定计量方式，提高了计量的准确性，有效避免电网电压的波动及电网负载的变化对电能表计量的影响，使电能表能够不依赖于软件进行判断和模式切换，本发明电路具有结构简单、延迟时间少、计量更加准确且经济实惠等特点。

附图说明

图1为本发明三相电能表三线与四线计量方式自动切换装置的电路框图；

图2为本发明三相电能表三线与四线计量方式自动切换装置的电路图；

图3为本发明中ATT7022E芯片的引脚配置图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种三相电能表三线与四线计量方式自动切换装置，包括电流采样电路和信号调理电路；电流采样电路用于采集三相电源的零线UN上的电流信号，电流采样电路的输出端与信号调理电路的输入端连接；信号调理电路用于将电流信号转换为电压信号，并对该电压信号进行放大、滤波和整型处理，信号调理电路的输出端与设置于三相电能表内部的计量芯片的计量方式切换管脚连接。

三相电能表的三相电源电压端分别接入Ua、Ub、Uc和UN，本装置中利用三相三线与三相四线在零线（的零线UN）上的差别，即三相三线没有零线，也就没有零线电流，而三线四线必然有零线，也就必然有零线电流，通过检测零线电流是否为零来判断接入的电网电源是三线制还是四线制，并且由判断结果通过电路来控制计量表的计量方式，以实现三相电能表三线与四线计量方式的自动切换。

如图2所示，所述的电流采样电路包括电流互感器T，电流互感器T用于采集三相电源的零线UN的电流信号，电流互感器T的一端与信号调理电路的输入端连接，其另一端与地对接。