一种三相电能表的制作方法

1.本发明涉及电量计量技术领域，尤其涉及一种三相电能表。


背景技术：

2.三相多功能电能表被广泛的应用于民用和工业用之中，作为电能贸易结算的电能表，其能否正确计量，关系到用电结算双方的利益。
3.影响电能表是否正确计量的因素，除了电能表的准确度等级之外，还有电能表的接线是否正确。三相多功能电能表必须按电压正相序接入才能够保证有功电量和无功电量计量的准确性，为了保证三相多功能电能表计量的准确性，不论新装还是迁改，都需要装表接电人员在送电后核验电压相序，当出现逆相序时，需停电重新调整接入电表的相序，从而造成重复停电和装表人员长时间等待。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于：提供一种三相电能表，其能够有效的改善三相电能表计量不准确问题。
5.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
6.提供一种三相电能表，包括
7.电压采集单元，用于采集三相电路的电压信息；
8.电流采集单元，用于采集三相电路的电流信息；
9.计量单元，包括第一计量单元和第二计量单元，所述第一计量单元采用正相序的方式与所述电压采集单元和所述电流采集单元电连接，用于按照正相序的顺序获取所述电压采集单元和所述电流采集单元采集的所述电压信息和所述电流信息并进行电能计量，所述第二计量单元采用逆相序的方式与所述电压采集单元和所述电流采集单元电连接，用于按照逆相序的顺序获取所述电压采集单元和所述电流采集单元采集的所述电压信息和所述电流信息并进行电能计量；
10.相序判断单元，所述相序判断单元分别与所述第一计量单元和所述第二计量单元电连接，用于判断所述第一计量单元和所述第二计量单元的采集端的相序；
11.数据处理单元，与所述计量单元和所述相序判断单元电连接，用于基于所述相序判断单元的相序判断结果和所述第一计量单元和所述第二计量单元的计量结果计算确定三相电能表对应的用电用户的电能消耗总量。
12.可选的，所述电压采集单元的第一输出端、第二输出端和第三输出端与所述第一计量单元的电压第一输入端、电压第二输入端和电压第三输入端对应电连接；
13.所述电压采集单元的第一输出端、第二输出端和第三输出端的任意两个对调后与所述第二计量单元的电压第一输入端、电压第二输入端和电压第三输入端对应电连接。
14.可选的，所述电流采集单元的第一输出端、第二输出端和第三输出端与所述第一计量单元的电流第一输入端、电流第二输入端和电流第三输入端对应电连接；
15.所述电流采集单元的第一输出端、第二输出端和第三输出端的任意两个对调后与所述第二计量单元的电流第一输入端、电流第二输入端和电流第三输入端对应电连接。
16.可选的，所述电压采集单元的a相输出端和c相输出端对调后与所述第二计量单元的电压第一输入端、电压第二输入端和电压第三输入端对应电连接。
17.可选的，所述电流采集单元的a相输出端和c相输出端对调后与所述第二计量单元的电流第一输入端、电流第二输入端和电流第三输入端对应电连接。
18.可选的，所述数据处理单元将所述相序判断单元的相序判断结果为正相序期间对应的所述第一计量单元和所述第二计量单元的计量结果计算进行累加，获得三相电能表对应的用电用户的电能消耗总量。
19.可选的，还包括存储单元，所述存储单元与所述数据处理单元电连接，用于存储获得的所述相序判断单元的相序判断结果和所述第一计量单元和所述第二计量单元的计量结果。
20.可选的，还包括通讯单元，所述通讯单元与所述数据处理单元电连接。
21.可选的，所述计量单元为电能计量芯片。
22.可选的，所述电压采集单元包括电压互感器，所述电流采集单元包括电流互感器。
23.本发明的有益效果为：通过设置两个相序相反的计量单元与电压采集单元和电流采集单元连接进行耗电量的计量，可保证至少其中一个计量单元计量的耗电量是基于正相序计算的，然后基于相序判断单元的相序判断结果对两个计量单元的计量值进行统计获得用电用户的实际电能消耗总量，保证了三相电能表电量计量的准确性和可靠性，有效的避免了逆相序接入时三相电能表计量错误的情况出现。
附图说明
24.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
25.图1为本发明实施例所述三相电能表的结构示意图。
具体实施方式
26.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.如图1所示，于本实施例中，本发明所述的一种三相电能表，包括电压采集单元、电流采集单元、计量单元、相序判断单元和数据处理单元。
29.在本发明实施例中，三相电能表可以是三相三线电能表或三相四线电能表。
30.电压采集单元，用于采集三相电路的电压信息。电压采集单元通过对接入三相电
能表的输电线进行采样，获得接入三相电能表的输电线的电压信息。该电压信息可以包括输电线的三相交流电的频率、振幅、相电压、线电压、相位角、相位差等信息。并通过内部的电路将模拟的电压信号转换为数字信号以便于相序判断单元和数据处理单元的使用和处理。
31.电流采集单元，用于采集三相电路的电流信息。电流采集单元通过对接入三相电能表的输电线进行采样，获得接入三相电能表的输电线的电流信息。该电流信息可以包括输电线的三相交流电的相电流、线电流、相位角等信息。并通过内部的电路将模拟的电流信号转换为数字信号以便于相序判断单元和数据处理单元的使用和处理。
32.在一个可选的示例中，电压采集单元包括电压互感器，电流采集单元包括电流互感器。
33.在本发明实施例中，计量单元包括第一计量单元和第二计量单元，第一计量单元采用正相序的方式与电压采集单元和电流采集单元电连接，用于按照正相序的顺序获取电压采集单元和电流采集单元采集的电压信息和电流信息并进行电能计量，第二计量单元采用逆相序的方式与电压采集单元和电流采集单元电连接，用于按照逆相序的顺序获取电压采集单元和电流采集单元采集的电压信息和电流信息并进行电能计量。
34.三相电的相序是指三相电源中每一相电压经过同一值(如正的最大值)的先后次序称为相序。由或者是三相电它们之间各相电压超前或滞后的次序称为相序。三个电动势的相序a-b-c-a(u-v-w-u)叫正相序，若发电机的转子逆时针方向旋转，则三相电动势的相序便要相反，即为a-c-b-a(u-w-v-u)，这种相序称为逆相序。三相电动机接入电源时都要考虑相序问题。为便于日常用电，工厂、车间变电所，在三根配电母线上分别涂成黄、绿、红三种颜色，用以分别表示a、b、c、(或u、v、w)三相。
35.进一步的，正相序可包括abc、bca、cab(uvw、vwu、wuv)，逆相序可包括cba、bac、acb(wvu、vuw、uwv)。在现有技术中，接入三相电能表点电压出现逆相序时，需停电对调任意两相电压电流接线，以保证接入到三相电能表的相序为正相序，以保证三相电能表的计量准确性。
36.在本发明实施例中，第一计量单元采用正相序的方式与电压采集单元和电流采集单元电连接，主要指的是第一计量单元的输入端的端口排序按照正相序的方式进行排布，换句话说就是，当输电线按照正相序接入第一计量单元时，第一计量单元实际接收到的是相同相序的正相序的三相电。第二计量单元采用逆相序的方式与电压采集单元和电流采集单元电连接，则指的是将第二计量单元的输入端的端口排序采用逆相序的方式进行设置，换句话说就是，当输电线按照正相序接入第二计量单元时，第二计量单元实际接收到的是调整为逆相序的三相电。例如第一计量单元的三相电输入端口的其中两个对调后为第二计量电元的输入端口排序。
37.也就是说，在本发明实施例中，将输入第一计量单元的三相电相序与输入第二计量单元的三相电的相序设置为互逆的状态。接入第一计量单元的三相电相序为正相序，则接入第二计量单元的三相电相序为逆相序；接入第一计量单元的三相电相序为逆相序，则接入第二计量单元的三相电相序为正相序。
38.示例性的，如图1所示，将第一计量单元的输入端按照abc的方式进行排布设计，将第二计量单元的输入端按照cba的方式进行排布，然后将输电线以相同的线序接入到第一
计量单元和第二计量单元。当接入的输电线的相序为正相序时，则输入到第一计量单元的三相电的相序则为正相序，输入到第二计量单元的三相电的相序则为逆相序；当接入的输电线的相序为逆相序时，则输入到第一计量单元的三相电的相序则为逆相序，输入到第二计量单元的三相电的相序则为正相序。也就是说，在本发明实施例中，需要保证第一计量单元和第二计量单元中的至少一个被接入的是正相序。
39.相序判断单元，相序判断单元分别与第一计量单元和第二计量单元电连接，用于判断第一计量单元和第二计量单元的采集端的相序。
40.在本发明实施例中，相序判断单元的作用主要是判断实际输入到第一计量单元和第二计量单元的三相电的相序为正相序还是逆相序，并将判断结果发送到连接的数据处理单元中，以便于数据处理单元判断哪个计量单元的计量数值为实际耗电量。
41.数据处理单元，与计量单元和相序判断单元电连接，用于基于相序判断单元的相序判断结果和第一计量单元和第二计量单元的计量结果计算确定三相电能表对应的用电用户的电能消耗总量。
42.在本发明实施例中，数据处理单元主要基于计量单元的计量结果和相序判断单元的判断结果将第一计量单元和第二计量单元处于正相序下计量耗电量进行累计，进而获得用电用户的电能消耗总量。
43.在本发明实施例中，通过设置两个相序相反的计量单元与电压采集单元和电流采集单元连接进行耗电量的计量，可保证至少其中一个计量单元计量的耗电量是基于正相序计算的，然后基于相序判断单元的相序判断结果对两个计量单元的计量值进行统计获得用电用户的实际电能消耗总量，保证了三相电能表电量计量的准确性和可靠性，有效的避免了逆相序接入时三相电能表计量错误的情况出现。
44.在本发明的一个可选示例中，电压采集单元对应三相电分别设置有第一输出端、第二输出端和第三输出端，电压采集单元的第一输出端、第二输出端和第三输出端与第一计量单元的电压第一输入端、电压第二输入端和电压第三输入端对应电连接，也就是将电压采集单元的第一输出端与第一计量单元的电压第一输入端、第二输出端与第二输入端、第三输出端与第三输入端连接。
45.并将电压采集单元的第一输出端、第二输出端和第三输出端的任意两个对调后与第二计量单元的电压第一输入端、电压第二输入端和电压第三输入端对应电连接。例如，将电压采集单元的第一输出端与第三输出端对调，此时电压采集单元的第一输出端与第二计量单元的电压第三输入端、第二输出端与第二输入端、第三输出端与第一输入端连接。
46.通过将电压采集单元的其中两个输出端调换，使其输出相序与输入相序互逆，可保证第一计量单元或第二计量单元中的一个以正相序的方式输入，保证了其计量结果的可靠性。并且通过简单的增加一个计量单元的方式实现逆相序下的电量计量，避免了对现有的计量单元和电路的大量改造，低成本的实现了逆相序下的电量计量。
47.与上述示例中电压采集单元的设置方式类似，电流采集单元对应三相电分别设置有第一输出端、第二输出端和第三输出端，电流采集单元的第一输出端、第二输出端和第三输出端与第一计量单元的电流第一输入端、电流第二输入端和电流第三输入端对应电连接，也就是将电流采集单元的第一输出端与第一计量单元的电流第一输入端、第二输出端与第二输入端、第三输出端与第三输入端连接。
48.并将电流采集单元的第一输出端、第二输出端和第三输出端的任意两个对调后与第二计量单元的电流第一输入端、电流第二输入端和电流第三输入端对应电连接。例如，将电流采集单元的第一输出端与第三输出端对调，此时电流采集单元的第一输出端与第二计量单元的电流第三输入端、第二输出端与第二输入端、第三输出端与第一输入端连接。
49.在一个优选的示例中，电压采集单元的a相输出端和c相输出端对调后与第二计量单元的电压第一输入端、电压第二输入端和电压第三输入端对应电连接。电流采集单元的a相输出端和c相输出端对调后与第二计量单元的电流第一输入端、电流第二输入端和电流第三输入端对应电连接。也就是说，在本发明实施例中，优选将电压采集单元和电流采集单元的a相和c相对调。
50.在本发明的一个实施例中，数据处理单元将相序判断单元的相序判断结果为正相序期间对应的第一计量单元和第二计量单元的计量结果计算进行累加，获得三相电能表对应的用电用户的电能消耗总量。
51.在其他实施例中，还可以是通过相序判断单元直接丢弃逆相序下计量的计量值，将正相序下计量的计量值输入到数据处理单元进行累加等方式实现对总耗电量的计算。
52.在本发明实施例中，还包括存储单元，存储单元与数据处理单元电连接，用于存储获得的相序判断单元的相序判断结果和第一计量单元和第二计量单元的计量结果。还包括通讯单元，通讯单元与数据处理单元电连接。
53.在本发明实施例中，计量单元为现有的电能计量芯片。
54.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
56.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
57.以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。