公用電均分器的製作方法

2023-10-30 00:18:52 2

專利名稱：公用電均分器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及民用電供電技術領域，具體是指一種將樓道公用電量均攤到各個 住戶電錶的公用電均分器。
背景技術：
現有的公用電均分器包括微處理器、多個繼電器、用於檢測當前用戶是否有電的 負載檢測電路及公用電器電源端；各繼電器常開端分別與用戶電錶相線相連，後一用戶繼 電器輸出端與前一用戶繼電器常閉端依次串聯，線圈控制端與微處理器輸出端相連；檢測 電路輸入端與公用電器電源端相連，輸出端與微處理器輸入端相連，現有的公用電均分器 存在以下缺陷1)大部分樓道都存在A、B、C三相接入，由於負載與用戶繼電器直接相連，帶 載吸合和斷開過程中瞬間電流很大，而繼電器內部端之間的空隙很小(大約1毫米)，容易 產生拉弧現象，電弧導致相間短路就會引起均分器爆炸；2)現有的均分器供電電源取自固 定的某一戶電錶引出的相線，如果該用戶斷電，均分器就無法工作，適應性差；3) —般只限 於個位數的用戶電錶用電公攤，應用範圍窄，也有通過多個均分器單元級聯的公用電均分 器，但容易受電磁幹擾，穩定性差。
發明內容針對現有技術存在的上述缺陷，本實用新型提供一種具有軟起動功能的公用電均 分器，使用戶繼電器在無負載的情況下動作。本實用新型採用的技術方案為公用電均分器，包括微處理器、由多個用戶繼電器組成的繼電器組、為整個均分器 提供直流電源的開關電源、用於檢測公用電器是否通路的負載檢測電路及公用電器電源 端；各用戶繼電器常開端分別與各用戶電錶相線相連，各常閉端依次串聯後其輸出端與公 用電器電源端相連，線圈電源端與開關電源電壓輸出端相連，線圈控制端與微處理器輸出 端相連；負載檢測電路輸入端與公用電器電源端相連，輸出端與微處理器輸入端相連，公用 電器與用戶繼電器組之間還連接有後負載繼電器，其輸出端與公用電器電源端相連，常開 端與用戶繼電器組輸出端相連，常閉端懸空，線圈控制端與微處理器輸出端相連，負載檢測 電路檢測到公用電器未與用戶電錶相線接通時，微處理器允許用戶繼電器動作。還包括計量單元和顯示單元，所述計量單元輸入端與用戶電錶相連，計量單元輸 出端與微處理器輸入端相連，顯示單元輸入端與微處理器輸出端相連。各用戶電錶相線引出端串聯的熔斷器和均流二極體後並聯，並聯輸出端與開關電 源輸入端相連，開關電源輸出端與各用戶繼電器線圈電源端相連。所述微處理器還設有看門狗復位電路，其輸入端與公用電器電源端相連，輸出端 與微處理器輸入端相連。所述均分器微處理器具有RS485通訊接口，通過RS485通訊接口級聯有若干分機， 所述各分機包括一微處理器、開關電源和若干用戶繼電器，各用戶繼電器常開端分別與各用戶電錶相線相連，常閉端依次串聯；第一分機第一路用戶繼電器輸出端與主機最後一路用戶繼電器常閉端串聯；後一分機第一路用戶繼電器輸出端與前一分機最後一路用戶繼電 器常閉端串聯；最後一路分機的最後一路用戶繼電器常閉端懸空，線圈電源端與開關電源 電壓輸出端相連，線圈控制端與分機微處理器輸出端相連。由以上技術方案可知，本實用新型的有益效果在於1)由於設置了後負載繼電 器，每次來電或用戶繼電器切換時，微處理器指令後負載繼電器切斷公用電器電源，用戶繼 電器在無負載狀態下完成工作，延時數秒後，後負載繼電器吸合，電路導通，起到軟起動的 效果，有效抑制起動大電流及帶載斷開電弧對用戶繼電器的損害，後負載繼電器只有單相 電通過，不存在相間短路，這樣就徹底解決均分器存在短路安全隱患的問題；2)設置獨立 的開關電源，通過微處理器選出的當前用戶經開關電源電路對均分器供電，任一用戶斷電 都不影響均分器正常工作；3)由包括負載檢測電路和後負載繼電器的主機和普通均分器 級聯組成的公用電均分器，可以擴展到上百戶公用電均攤，採用RS485接口通訊，傳輸距離 遠，信號穩定性好。

圖1為本實用新型電原理圖；圖2為本實用新型開關電源部分的電原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明參照圖1，公用電均分器，包括微處理器1、由多個用戶繼電器組成的繼電器組2、 為整個均分器提供直流電源的開關電源(具體結構見圖2)、用於檢測公用電器是否通路的 負載檢測電路3及公用電器電源端；各用戶繼電器常開端分別與各用戶電錶相線相連，常 閉端依次串聯，即後一用戶繼電器輸出端與前一用戶繼電器常閉端相連，各常閉端依次串 聯後前端與公用電器電源端相連，後端即最後一路用戶繼電器可以不設置常閉端引出腳或 者常閉端懸空，線圈電源端與開關電源3電壓輸出端相連，線圈控制端與微處理器1輸出端 相連；負載檢測電路3輸入端與公用電器電源端相連，輸出端與微處理器1輸入端相連，公 用電器4與負載繼電器組之間還連接有後負載繼電器5，常開端與公用電器電源端相連，線 圈控制端與微處理器1輸出端相連，線圈電源端與電源單元電壓輸出端相連，後負載繼電 器可以選擇有常閉端或無常閉端型的繼電器，負載檢測電路3檢測到公用電器4未與用戶 電錶相線接通時，微處理器1允許用戶繼電器動作。還包括計量單元6和顯示單元7，計量單元6輸入端與公用電器電源端相連，計量 單元6輸出端與微處理器1輸入端相連，計量單元6用於計量當前用戶電錶，可以採用獨立 的脈衝發生器加脈衝計數器組成，也可以是微處理器1內部自帶計數功能，計到一定脈衝 數後微處理器1進行用戶繼電器切換，顯示單元7輸入端與微處理器1輸出端相連，用於顯 示當前用戶電錶用電量。圖2為開關電源電路8結構示意圖，各用戶電錶相線DL1、DL2、……、DLn串聯熔 斷器F1、F2、……、Fn和均流二極體VD1、VD2、……、VDn後並聯，並聯輸出端與開關電源 7輸入端相連，開關電源8輸出端與各用戶繼電器線圈電源端相連，開關電源8採用常用的VIPER22A晶片及其關聯電路對均分器供電，為各單元電路提供12V直流電源，電路設計可 以採用常規開關電源電路設計形式，對於三極體需要的5V電源，可以通過分壓電路等轉成 5V電源加到三極體Vcc端。各用戶電錶相線引出端串聯的熔斷器和均流二極體後並聯，並聯輸出端與開關電 源輸入端相連，開關電源輸出端與各用戶繼電器線圈電源端相連。微處理器1還設有看門狗復位電路9，其輸入端與公用電器電源端相連，輸出端與 微處理器1輸入端相連，用於上電復位或者故障清除時復位。均分器微處理器具有RS485通訊接口，通過RS485通訊接口級聯有若干分機，為節 省成本，各分機採用無後負載繼電器的普通均分器，分機包括一微處理器、開關電源和若干 用戶繼電器，各用戶繼電器常開端分別與各用戶電錶相線相連，常閉端依次串聯，第一分機 第一路用戶繼電器輸出端與主機最後一路用戶繼電器常閉端串聯，後一分機第一路用戶繼 電器常閉端與前一分機最後一路用戶繼電器常閉端串聯，最後一路分機的最後一路用戶繼 電器常閉端懸空，線圈電源端與開關電源電壓輸出端相連，線圈控制端與分機微處理器輸 出端相連。本實用新型工作過程如下啟動公用電均分器，微處理器1進行一系列初始設置， 負載檢測電路檢測到後負載繼電器常開端未閉合，微處理器允許用戶繼電器動作，微處理 器1選擇一路用戶作為當前用戶，當前用戶繼電器TRn動作使該路相線與公用電器連接端 連接，微處理器1計時開始，延時一定時間(通過軟體設置，如延時2秒)後負載繼電器5動 作，公用電器電源接通，將公用電器用電計入當前用戶電錶，計量單元進行計量至一個計量 周期結束；上個周期結束後先斷開後負載繼電器，負載檢測電路檢測到公用電器未接通電 源即後負載繼電器常開端未閉合，微處理器允許用戶繼電器動作，當前計量的用戶繼電器 常閉端閉合復位，常開端與電錶相線斷開，微處理器1選擇下一路用戶電錶接通公用電器， 即被選中的用戶繼電器常開端閉合與電錶相線接通；當負載檢測電路3檢測到當前用戶斷 電時，停止計量，選擇下一路用戶電錶接通公用電器，前一未完成計時的用戶數據仍保留， 當下一次輪擇到該用戶且該用戶相線有電時，微處理器1從原中斷時間開始計量直至計量 周期完成。
權利要求公用電均分器，包括微處理器、由多個用戶繼電器組成的繼電器組、為整個均分器提供直流電源的開關電源、用於檢測公用電器是否通路的負載檢測電路及公用電器電源端；各用戶繼電器常開端分別與各用戶電錶相線相連，各常閉端依次串聯後其輸出端與公用電器電源端相連，線圈電源端與開關電源電壓輸出端相連，線圈控制端與微處理器輸出端相連；負載檢測電路輸入端與公用電器電源端相連，輸出端與微處理器輸入端相連，其特徵在於所述公用電器與用戶繼電器組之間還連接有後負載繼電器，其輸出端與公用電器電源端相連，常開端與用戶繼電器組輸出端相連，常閉端懸空，線圈控制端與微處理器輸出端相連，負載檢測電路檢測到公用電器未與用戶電錶相線接通時，微處理器允許用戶繼電器動作。
2.如權利要求1所述的公用電均分器，其特徵在於還包括計量單元和顯示單元，所述 計量單元輸入端與公用電器電源端相連，計量單元輸出端與微處理器輸入端相連，顯示單 元輸入端與微處理器輸出端相連。
3.如權利要求1所述的公用電均分器，其特徵在於各用戶電錶相線引出端串聯的熔 斷器和均流二極體後並聯，並聯輸出端與開關電源輸入端相連，開關電源輸出端與各用戶 繼電器線圈電源端相連。
4.如權利要求1或2所述的公用電均分器，其特徵在於所述微處理器還設有看門狗 復位電路，其輸入端與公用電器電源端相連，輸出端與微處理器輸入端相連。
5.如權利要求1所述的公用電均分器，其特徵在於所述均分器微處理器具有RS485 通訊接口，通過RS485通訊接口級聯有若干分機，所述各分機包括一微處理器、開關電源和 若干用戶繼電器，各用戶繼電器常開端分別與各用戶電錶相線相連，常閉端依次串聯；第一 分機第一路用戶繼電器輸出端與主機最後一路用戶繼電器常閉端串聯；後一分機第一路用 戶繼電器輸出端與前一分機最後一路用戶繼電器常閉端串聯；最後一路分機的最後一路用 戶繼電器常閉端懸空，線圈電源端與開關電源電壓輸出端相連，線圈控制端與分機微處理 器輸出端相連。
專利摘要本實用新型針對現有公用電均分器存在的安全性差的缺陷，提供一種使用戶繼電器在無負載的情況下動作的公用電均分器，它包括微處理器、由多個用戶繼電器組成的繼電器組、開關電源、負載檢測電路及公用電器電源端；公用電器與負載繼電器組之間還連接有後負載繼電器，其常閉觸點懸空，常開觸點與公用電器電源端相連，線圈電源端與電源單元電壓輸出端相連，線圈控制端與微處理器輸出端相連。本實用新型的有益效果在於由於設置了後負載繼電器，負載檢測電路檢測到用戶繼電器空載時，微處理器才允許用戶繼電器吸合，不存在相間短路，這樣就徹底解決均分器存在的短路安全隱患問題。
文檔編號H02J3/00GK201742091SQ201020170100
公開日2011年2月9日 申請日期2010年4月23日 優先權日2010年4月23日
發明者李勝然 申請人:李勝然