[发明专利]紧凑式表

说明书

本发明公开了一种紧凑式表，由本体和与之电气隔离的承座相互拼合组成，本体内设有计量功能部分，本体通过其背侧设置的插头插拔式连接至外部承座的对应插槽内。在一个实施例中，承座具有互感器组件和取电电路，将电力线交流电采样和变换至直流电并通过所述插槽提供给上述本体；计量功能部分仅具有采样电路、计量电路、单片机、通讯电路以及直流变换电路，接收来自插槽提供的采样信号，并将直流电变换成供给所述单片机和通讯电路用的工作电压。在另一个实施例中，承座具有导通电网电力线的排线槽和接设于此排线槽的互感器组件，计量功能部分具有取电电路、采样电路、计量电路、单片机以及通讯电路。

技术领域

本发明多个实施例是关于插拔式电力采集设备，尤其是插拔式采集的电表或配变终端设备，属于电网电力系统技术。

背景技术

电力采集设备，例如电表是用于电网供电或营业部门对用电用户的用电行为和累积量进行读取的设备。在一般技术中，电表或配变终端集中安装在户外的表箱内。一个电表是由外壳和基座两部分相互封围而成构成电表的本体部分，而电力线通过设计在本体内部的端钮盒接入和接出零线和火线以构成负载回路中的计度环节。通常情况下为了节省内部空间，端钮盒需要安装在本体的一侧，一方面节省接线回路，另一方面使强电部分尽可能远离本体内部的其他电路板以及可能的电磁干扰。

随着电力电网技术的不断改进，表的功能和电气性能的复杂化使得其内部电路板等器件越来越多，继而使得本体体积不断变大，影响了表本身的设计空间以及电气隔离设计。

发明内容

本发明是对目前电表或者配变采集终端的结构做出重新改进，将常规表本体进行缩小和简化设计，以可插拔的方式来设计电表的结构，从而做到可方便更换维护和使用。

在本发明技术方案的一方面，电表的本体结构主要是由3.3V-5V的电气组件拼接组成，例如可集成在一个PCB电路板上，主要用于实现电表本身的基本计量计算功能和远端通讯功能。相应地，在与上述本体结构配合的承座内设计了导电路径，导电路径的构形可为多种，包含了零线N、火线L和可能的接地线E并排形成的输入/输出线路。同时，在所述线路上装设感应交流电变化用的互感器线圈，以及与之连接的(例如)隔离变压器组件，用于将线路上的交流电变换成低压直流电(例如12A-15A大小)，供采样电路能够直接获取其中电压电流信号。

在另一方面，按照电源变压的需要，本体内部设计取电组件，取电组件可按照需要不设置在承座内，承座内主要设置排线槽和互感器组件，而为了导通或切断排线槽中的电力路径，设置可以在装接过程中以插拔方式控制其电力通断。

为了实现上述效果，本发明技术方案1：紧凑式表是由本体和与之电气隔离的承座相互拼合组成，其中计量功能部分设置在所述本体内，所述本体通过其背侧设置的插头插拔式连接至外部承座的对应插槽内。所述承座具有：承接于电网电力线与用户负载之间的互感器组件，它电连接于所述插槽，用于感应电力线上的交流电信号变化量；以及连接所述互感器组件的取电电路，用于将电力线交流电变换至直流电并通过所述插槽提供给上述本体。所述计量功能部分具有：采样电路，电连接至所述插头中至少一部分，感应引入所述本体交流电力线的电流和电压信号；计量电路，连接所述采样电路以读取电流和电压信号进行积分运算；单片机，电气耦合所述的计量电路以处理所述积分运算值；电连接所述单片机的通讯电路；以及直流变换电路，将来自所述插槽提供的直流电变换成供给所述单片机和通讯电路用的工作电压。

作为一种效果，上述本体结构通过外壳或者其他习知附件可实现与承座部分的电气隔离，在一般电表技术中，通常使用屏蔽金属罩来实现变压器或者互感器与计量功能部分的有效隔离以实现电磁兼容(EMC)，本发明实施例能够轻易地实现这种效果，承座部分能够首先将电力线L/N上的交流感应电流或电压变量进行获取和变压，从而可直接为本体提供直流形式的电压、电流信号源和芯片工作所需电力源，承座本体可按照规格进行电气隔离安装。在此基础上，本体可以设计的更为紧凑，从而可增大PCB版图设计空间。