1.电能表组成
(1)电源模块
作用:给电表提供工作电源
A.线性电源
是将交流电经过变压器降低电压幅值,在经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有诶小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电路进行稳压。
优点:纹波小,调整率好,对外干扰小;
缺点:体积大,效率较低。
B.开关电源
开关电源就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等),通过控制电路,使电子开关器件不停地“接通”和“关断”,让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制,从而实现DC/AC、DC/DC电压变换,以及输出电压可调和自动稳压。
优点:体积小,效率高;
缺点:对周围干扰强。
C.有时钟芯片的电能表,或者停电后要求显示的电能表,需要另加锂电池。
(2)存储模块
作用:用来存储电表参数、电量、历史数据。
(3)时钟模块
作用:为系统提供实时时钟,作为电量冻结,费率切换的依据。
(4)通讯模块
A.通讯
R5-标准串行电气接口,可以多点连接,远距离通信。
通信波特率:标准速率为bps、bps、bps、bps,缺省值为bps。
通信距离:≥m
接线方式:A/B线
缺点:施工麻烦
优点:抗干扰性强,通信稳
B.红外通讯
通信波特率:调制型红外接口的缺省的通信速率为bps。
缺点:通讯距离短,有方向性;
优点:人工抄表,设置方便。
①38khz调制红外,俗称远红外
特点:无障碍通信距离为4-5m左右,通信角度0°-45°左右,通信速度一般不超过波特,且易受干扰(日光灯、可见光等)。
②接触式红外,俗称近红外:
特点:相较远红外通信更可靠,速度更高。
A.载波通讯
电压电力载波,是在低压工频电力线路上加上高频载波传输电信号,实现电能数据的传输。
缺点:通讯成功率与电网质量有关,实时性差;
优点:施工方便。
B.无线通讯
①无线公网通信:如GPRS、CDMA、3G等。
缺点:表计成本高、运行成本高、信息延迟;
优点:通信距离远。
②MHz专网
缺点:容易受到同频信号干扰或交调干扰的影响,同频组网时网络通信能力不足,全网容量较小。
优点:采用点对点通信方式,响应速度快,通信延时短,适于突发的数据传输业务,具有良好的安全性。
③微功率无线:射频通信的一种,俗称小无线。
缺点:通信距离短,易受干扰。
C.宽带、光纤、以太网
缺点:成本高
优点:通信速度快,安全可靠,信息量大
(5)显示模块
作用:用来显示电量和相关数据;
常用显示器:计度器、LED数码管、LCD液晶屏。
(6)通断电模块
作用:控制用户停送电作用
A.磁保持继电器
常闭或常开状态完全是依赖永久磁钢的作用,其开关状态的转换是靠一定宽度的脉冲电信号触发而完成的。
B.电保持继电器
常闭或常开状态是依赖继电器线圈通电地作用,其开关状态的转换是靠电信号的有无而完成的。
C.控制方式
①内控:控制负载通、断电的继电器装在电能表内。通常采用磁保持继电器,在连接线上装有取样电阻或套上电流互感器。
②外控:控制负载通、断电的开关(空气开关或交流接触器)装在电能表外,电能表内安装控制继电器,由控制继电器的通、断去控制外部开关闭合或断开。
D.工作状态
常闭:充许用电时,表内继电器处于闭合(合闸)状态;
常开:充许用电时,表内继电器处于断开(拉闸)状态。
(7)计量模块
作用:对交流电能的测量包括单相、三相三线、三相四线电路中有功及无功电能的测量,对其他实时电参数进行测量。
A.计量原理:利用对电压和电流采样,通过计量芯片转换为实际电能的数字数据;
B.电流采样方式:锰铜分流器、电流互感器。
C.电压采用方式:电阻分压、电压互感器。
(8)主控处理器模块
作用:对电能信息进行采集、计算;控制数据存储和显示;控制其他电路模块工作;控制通信工作等。